[发明专利]氧化石墨烯增强固废混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化石墨烯增强固废混凝土及其制备方法，混凝土按重量份数计包括：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。本发明提供的氧化石墨烯增强固废混凝土机械强度高，制备方法满足实际材料再生利用的需求，且制备方法简单易行，废物重复利用率高，成本低，节能环保，经久耐用，易于推广使用。

技术领域

本发明涉及固废处理及资源化利用、建筑材料技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯增强固废混凝土及其制备方法。

背景技术

由于混凝土具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单等特点，其成为当代建筑领域最为重要的材料之一，对混凝土的使用需求逐日递增然而，传统方法制备的混凝土，水泥和硅灰用量大，成本高。然而，随着现代工程技术的发展，这些混凝土材料必须表现出增强的耐久性和机械性能，才能适合未来新兴的结构应用。

当前，随着我国工业的发展，炼钢转炉或电炉排放的大宗类工业废渣、生产生铁过程中产生的矿渣、以及旧建筑物的拆迁和房屋改造产生的建筑垃圾，都没有有效回收利用，资源浪费严重。

因此，利用上述固废进行制得符合现代要求的混凝土，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯增强固废混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种氧化石墨烯增强固废混凝土，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。

作为本发明的进一步改进，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640 m²/kg。

作为本发明的进一步改进，所述矿渣为高炉水淬矿渣，比表面积362.4 m²/kg。

作为本发明的进一步改进，所述氧化石墨烯的层数为1～10层，所述氧化石墨烯的单层厚度为0.3～1.5nm，且单片所述氧化石墨烯的长度为10～35μm。

作为本发明的进一步改进，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。

作为本发明的进一步改进，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。

作为本发明的进一步改进，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、640m²/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；