一种含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，涉及一种含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料及其制备方法。本发明专利技术通过表面改性溶液对细骨料进行表面改性，利用盐酸多巴胺的强黏附能力，在细骨料表面自聚合生成一层聚多巴胺层，聚多巴胺因共价键和非共价键的协同作用将还原氧化石墨烯牢固黏附在聚多巴胺层的表面，制备出高品质的石墨烯包覆砂，避免将其直接掺入水泥基体因分散性不良而引起的不利影响，同时实现在水泥基复合材料中搭建优异的导电通路，得到多功能化的导电水泥基复合材料。本发明专利技术的制备成本低、制备时间短，制备的水泥基复合材料具有高性能、高导电、智能化的特点，便于实现大规模推广使用，具有较高的工程适用性。具有较高的工程适用性。具有较高的工程适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥基材料因其生产工艺成熟、可塑性、整体性好和成本优势而被广泛应用于房屋、桥梁、道路、机场和隧道等土木工程中。然而，传统水泥基材料在使用过程中具有高脆性、易开裂、抗拉强度低以及耐久性能差等缺陷。同时，随着我国社会经济的飞速发展和城镇化的大力推进，水泥基材料逐渐向智能化方向发展，水泥基材料的多功能性将有助于提升结构物的可靠度、安全性以及生命周期内的维护成本，具有重要的经济和环境价值。
[0003]近几十年来，世界各国的科学家开展了各种形式的研究，以实现提高水泥基材料的高性能化和多功能化的目的。方式一：添加纤维（如碳纤维、钢纤维、聚合物纤维、玻璃纤维等），纤维的加入阻断了水泥基材料内部的大裂纹，在宏观上改善了水泥基材料的强度和韧性，但这种性能的提升源于纤维本身，而纤维的掺入无法从纳米尺度抑制裂纹生长，纳米级脆性和开裂仍然存在。方式二：添加纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：步骤1、细骨料的预处理：将细骨料水洗，洗去表面杂质，然后将清洗后的细骨料加入0.5M的氢氧化钠溶液中浸泡；步骤2、配制表面改性溶液：在25℃条件下，将三（羟甲基）氨基甲烷溶解在去离子水中，用0.1M的盐酸溶液调整其pH值，再将盐酸多巴胺加入所述溶液中溶解，搅拌后得到表面改性溶液；步骤3、细骨料表面改性：将步骤1中预处理后的细骨料加入步骤2的表面改性溶液中，进行搅拌，然后将其置于微波炉内进行微波加热，取出后冷却至室温，用去离子水洗去细骨料表面未负载上的表面改性溶液，再置于烘箱中烘干，得到表面改性的细骨料；步骤4、还原氧化石墨烯溶液的制备：将氧化石墨烯粉末与去离子水混合，在超声分散和磁力搅拌辅助作用下得到均匀分散的氧化石墨烯溶液，保持氧化石墨烯溶液温度为50℃，向其中加入0.5M氢氧化钠溶液持续搅拌至溶液颜色不再发生变化，所得溶液即为还原氧化石墨烯溶液；步骤5、还原氧化石墨烯包覆砂的制备：将步骤4的还原氧化石墨烯溶液与步骤3的表面改性细骨料混合，在加热条件下持续搅拌，使还原氧化石墨烯均匀包裹在细骨料表面，将所得细骨料置于烘箱中干燥后备用，得到还原氧化石墨烯包覆砂；步骤6、含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料的制备：将减水剂加入到拌合水中，均匀搅拌90s备用，将水泥和还原氧化石墨烯包覆砂依次加入搅拌锅中，低速搅拌90s，在搅拌的过程中加入含减水剂的水溶液，静置30s后，高速搅拌90s，得到混合物浆体；将混合物浆体浇筑到模具中，得到含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料。2.根据权利要求1所述的含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述细骨料为河砂、人工砂或天然砂中的一种或多种组合，粒径为75μm~2.36mm。3.根据权利要求1所述的含有还原氧化石墨烯包覆砂的高性能水泥基复合材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥清，孙若茜，付莹，班天一，李苓，周渊明，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：