[发明专利]一种修饰的石墨烯改性水泥基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种修饰的石墨烯改性水泥基复合材料，其特征在于，按照重量份计，包括30-50份水泥、50-80份石英砂、10-20份粉煤灰、5-10份增强纤维、3-7份修饰的多层石墨烯、1-3份萘系高效减水剂、1-2份消泡剂、10-30份水；

所述修饰的多层石墨烯的制备方法为：

（a）称取3-5g多层石墨烯，将其置于300-500mL的氯酸钠、硫酸和过氧化氢混合溶液中，将溶液加热至30-40℃并搅拌10-20min进行氧化，静置倒掉上层清液，下层固态物用无水乙醇和去离子水洗涤，将所得的固态物在50-70℃下干燥，即得到羧基改性的多层石墨烯；

（b）将步骤（a）的羧基改性的多层石墨烯加入至0.01-0.05g/L的十二烷基三甲基溴化铵溶液中，加热至40-60℃下搅拌均匀后缓慢加入0.1-0.5g聚酰胺-胺类树枝状高分子，回流反应3-5h，反应过程中对溶液进行搅拌并施加超声波处理；

（c）反应结束后对反应溶液进行离心沉降，用无水乙醇和去离子水洗涤，将沉淀物在70-90℃下干燥，即得修饰的多层石墨烯；

所述水泥为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥中的一种或多种；

所述增强纤维为钢纤维、玻璃纤维中的一种或多种；所述增强纤维的长径比为20:1至30:1之间；

所述萘系高效减水剂的固含量为30%-40%，减水率在30％-50%之间；

所述消泡剂为有机硅类、磷酸酯类消泡剂中的一种；

所述氯酸钠、硫酸和过氧化氢混合溶液中，氯酸钠的浓度为0.5-1mol/L、硫酸的浓度为0.5-1mol/L、过氧化氢的浓度为0.5-1mol/L。

2.如权利要求1所述的修饰的石墨烯改性水泥基复合材料，其特征在于，包括35-45份水泥、60-70份石英砂、12-18份粉煤灰、7-8份增强纤维、4-6份修饰的多层石墨烯、1.5-2.5份萘系高效减水剂、1.2-1.8份消泡剂、15-25份水。

3.一种如权利要求1-2任一项所述修饰的石墨烯改性水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将修饰的多层石墨烯在搅拌和超声波处理条件下加入水中，最终得到在水中能够均匀稳定分散的经过修饰的多层石墨烯，再分别加入萘系高效减水剂、消泡剂，搅拌10-20min，备用；

（2）将水泥、石英砂、粉煤灰、增强纤维置于搅拌装置中混合均匀，再将步骤（1）所得溶液分多次倒入并搅拌均匀,得到水泥浆体；

（3）将步骤（2）所得水泥浆体浇筑至模具中振实抹平后成型，静置12-24h后进行养护得到水泥基复合材料。

4.如权利要求3所述修饰的石墨烯改性水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，所述养护的条件为：在温度为20-25℃，相对湿度为≥92％的养护室内进行养护。