[发明专利]氧化石墨烯增强固废混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯增强固废混凝土，其特征在于，按重量份数计，其包括：全固废胶凝材料1000份，氧化石墨烯材料0.09-1.12份，集料1200-1400份，减水剂500-700份，拌合自来水150-250份；

其中，集料包括质量比为30%的再生细骨料和70%的标准砂；

所述全固废凝胶材料的原料按质量份由以下配比组成：钢渣28-33份，矿渣55-60份，脱硫石膏12份。

2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯增强固废混凝土，其特征在于，所述钢渣的比表面积为560 m²/kg，所述矿渣的比表面积为580 m²/kg，所述脱硫石膏的比表面积为640m²/kg。

3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯增强固废混凝土，其特征在于，所述矿渣为高炉水淬矿渣，比表面积362.4 m²/kg。

4.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯增强固废混凝土，其特征在于，所述氧化石墨烯的层数为1～10层，单层厚度为0.3～1.5nm，且单片所述氧化石墨烯的长度为10～35μm。

5.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯增强固废混凝土，其特征在于，所述再生细骨料按质量份由以下配比组成：废弃混凝土65份，瓦片17份，沙10份，木头2份。

6.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯增强固废混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸类高性能减水剂，其固含量为40%，减水率在40%以上，塌落度1h经时变化量≤80mm。

7.一种氧化石墨烯增强固废混凝土制备方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）将氧化石墨烯加入至拌合自来水中后放置于超声波仪中超声波处理30min，使得氧化石墨烯分散，制备浓度为5mg/mL的氧化石墨烯溶液；

（2）将减水剂溶解于剩余的拌合自来水中搅拌形成混合均匀的溶液；

（3）分别将钢渣、矿渣和脱硫石膏研磨至比表面积为560 m²/kg、580 m²/kg、640 m²/kg，得到钢渣粉、矿渣粉和脱硫石膏粉；

（4）将钢渣粉、脱硫石膏粉、矿渣粉、标准砂、再生细骨料在搅拌锅干拌混合形成粉料，加入由步骤（2）得到的溶液搅拌1h后，将氧化石墨烯溶液加入至搅拌锅中，搅拌0.5h，置于20℃的温度条件下3h得到浆体；

（5）将浆体倒入不锈钢三联模具中，振实成型，将成型好的试样置于标准恒温恒湿养护箱内进行养护，养护1d后拆模，蒸汽养护得到氧化石墨烯增强固废混凝土。

8.根据权利要求7所述的一种氧化石墨烯增强固废混凝土制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，氧化石墨烯的制备方法如下：

冰水浴混合：在冰水浴条件下边搅拌边将1份NaNO₃和2份鳞片石墨加入至36.8份的98%浓硫酸中，搅拌2h，得到混合液A；

室温搅拌：向混合液A中加入6份KMnO₄置于室温下搅拌4h，得到溶液B；

升温搅拌：将溶液B置于35℃条件下搅拌30min后，倒入含有100份蒸馏水的烧杯中置于70℃条件下搅拌15min,得到溶液C；

制备氧化石墨烯：向溶液C中加入400份蒸馏水和100份30%的H₂O₂后，经过滤、洗涤、沉淀、真空干燥得到氧化石墨烯。