[发明专利]一种应用石墨烯材料生产的高耐磨改性道路水泥

说明书

本发明涉及一种应用石墨烯材料生产的高耐磨改性道路水泥。该应用石墨烯材料生产的高耐磨改性道路水泥，包括熟料、石膏、白钢渣、炉渣、铁渣、碳纳米材料和助磨剂，其中，所述熟料、石膏、白钢渣、炉渣、铁渣、碳纳米材料和助磨剂之间的质量比为700：50：200：20：30：5:1；该应用石墨烯材料生产的高耐磨改性道路水泥，水泥中硅酸钙水合粒子与石墨烯健合，充当成核位点，促进凝胶沿着石墨烯薄片生长，结合其他材料可有效提高混凝土的强度、抗折、抗渗性能、强度指标、耐磨指标，并减小了水泥的干缩率，石墨烯在官能化技术处理以及精研磨后，可快速参加水化反应，可以用普通硅酸盐水泥熟料来制造达到国家钢渣道路水泥要求的产品，符合国标要求的产品。

技术领域

本发明属于改性道路水泥技术领域，具体涉及一种应用石墨烯材料生产的高耐磨改性道路水泥。

背景技术

水泥混凝土：是指由水泥、砂、石等用水混合结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

水泥混凝土制品是指由水泥混凝土加工而成的各种建筑构件和工程预制件，习惯上称水泥制品，包括水泥混凝土板、块、梁、柱、管等各种几何形状的产品。

在水泥生产中加入新型碳纳米材料，是提高终极产品混凝土性能的有效途径，接枝石墨烯在水化反应中的作用显著，但是目前在利用氧化石墨烯时并未对其进行官能化以及精研磨处理，导致其水化反应的速率较低。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种应用石墨烯材料生产的高耐磨改性道路水泥。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种应用石墨烯材料生产的高耐磨改性道路水泥，包括熟料、石膏、白钢渣、炉渣、铁渣、碳纳米材料和助磨剂，其中，所述熟料、石膏、白钢渣、炉渣、铁渣、碳纳米材料和助磨剂之间的质量比为700：50：200：20：30：5:1。

作为本发明的进一步优化方案，所述熟料的化学组分包括CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO、SO₃，所述CaO、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃的含量之和为95％，所述MgO、SO₃的含量之和为5％。

作为本发明的进一步优化方案，所述石膏为脱硫石膏，其化学组分包括CaSO₄·2H₂O，含量不低于93％。

作为本发明的进一步优化方案，所述炉渣的化学成分包括二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、镁、硫和碳。

作为本发明的进一步优化方案，所述碳纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、将氧化石墨烯置于弱碱环境中进行超声分散后获得水溶液；

步骤S2、向步骤S1中获得的水溶液中加入碱性物质，并将加入碱性物质的水溶液置于微波环境中进行接枝反应，形成参与凝胶材料水化反应的石墨烯添加液；

步骤S3、将石墨烯添加液进行烘干，获得固体粉剂原材料；

步骤S4、将固体粉剂原材料置入研磨装置中进行充分研磨。

作为本发明的进一步优化方案，所述弱碱环境的pH值为7.5-8.0。