含有石墨烯原位包裹铁尾矿粉的水泥基材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了含有石墨烯原位包裹铁尾矿粉的水泥基材料及其制备方法，包括以下步骤：将预处理的废咖啡渣粉末和铁尾矿粉末混合均匀，置于管式炉，在氮气气氛下进行煅烧，待反应结束后降至室温，得到石墨烯原位包裹铁尾矿粉；将减水剂加入到拌合水中形成混合水溶液备用，将水泥、石墨烯原位包裹铁尾矿粉依次加入搅拌锅中，在搅拌过程中加入混合水溶液，静置，搅拌得到混合物浆体，将混合物浆体浇铸到模具中，得到水泥基材料。本发明专利技术所选碳源为成本低廉的废弃咖啡渣，铁尾矿粉作为反应基底，实现了废咖啡渣和铁尾矿的资源化再利用，可以解决石墨烯在水泥基材料中易团聚、分散不均匀的问题，石墨烯低掺量的同时保证水泥基体的力学性能得到大幅提升。能得到大幅提升。能得到大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
含有石墨烯原位包裹铁尾矿粉的水泥基材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水泥基材料
，特别是涉及含有石墨烯原位包裹铁尾矿粉的水泥基材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥基材料是土木工程中应用最广泛的建筑材料之一。近年来，随着土木工程中复杂结构的发展和工程环境的日益复杂，对水泥基材料的性能、强度和耐久性提出了更高的要求。目前，纳米材料在改善水泥基材料性能方面发挥了重要作用。纳米材料不仅可以填充空隙，还可以促进水泥水化，提高水泥基材料的强度和耐久性。已有多种纳米材料被用于改性水泥基材料，如碳纳米管、碳纳米纤维、氧化石墨烯等。其中最引人关注的纳米材料是石墨烯。石墨烯是一种由sp2杂化的C原子以共价键形式相互连接形成六元环单元并向二维空间无限延伸的二维碳纳米材料，呈蜂窝状晶体结构，具有结构稳定、导电性高、韧度高、强度高、比表面积超大等优异的物理化学性质。石墨烯作为一种新型碳材料，可以很好的改善水泥基材料的力学强度、韧性以及耐久性等性能，同时，其优良的导电、导热性能可以赋予水泥基材料一定的功能特性。
[0003]但石墨烯亲水性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含有石墨烯原位包裹铁尾矿粉的水泥基材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将废咖啡渣洗涤，烘干，球磨过筛后得到预处理的废咖啡渣粉末；（2）将铁尾矿洗涤，烘干，球磨过筛后得到预处理的铁尾矿粉末；（3）将预处理的废咖啡渣粉末和铁尾矿粉末混合均匀，置于管式炉，在氮气气氛下进行煅烧，待反应结束后降至室温，得到石墨烯原位包裹铁尾矿粉；（4）将减水剂加入到拌合水中形成混合水溶液备用，将水泥、步骤（3）制备的石墨烯原位包裹铁尾矿粉依次加入搅拌锅中，在搅拌过程中加入混合水溶液，静置，搅拌得到混合物浆体，将混合物浆体浇铸到模具中，得到水泥基材料。2.根据权利要求1所述的含有石墨烯原位包裹铁尾矿粉的水泥基材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中的废咖啡渣为轻度烘焙、中度烘焙或重度烘焙咖啡渣的一种或多种组合。3.根据权利要求2所述的含有石墨烯原位包裹铁尾矿粉的水泥基材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中对废咖啡渣在蒸馏水中进行清洗，去除咖啡渣表面的灰分和杂质，然后水洗后的废咖啡渣放置在烘干箱中进行烘干，干燥温度为60～110℃，干燥时间为6～24h，最后收集的废咖啡渣在球磨机中以350rpm的速度研磨5～15min，采用140目～400目的筛网过筛，得到预处理的废咖啡渣粉末。4.根据权利要求3所述的含有石墨烯原位包裹铁尾矿粉的水泥基材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中对铁尾矿进行洗涤，在105℃下烘干6～24h，然后洗涤后的铁尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥清，班天一，张婷婷，孙若茜，付莹，刘建林，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：