[发明专利]一种应用于机场道面的高强度水泥基复合材料

权利要求书

1.一种应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，水泥基复合材料由按重量份计的以下组分制备得到：

2.根据权利要求1所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，所述胶凝材料按重量百分比计包括以下组分：石灰石粉8-28％、硫酸钙1-4％、粉煤灰3-16％、增强辅料5-25％，余量为硅酸盐水泥。

3.根据权利要求2所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，所述增强辅料为负载羧基化氧化石墨烯的多孔煤矸石粉。

4.根据权利要求3所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，所述增强辅料通过以下方法制备得到：

1)通过丁二酸酰基过氧化物对氧化石墨烯进行表面羧基化，制备羧基化氧化石墨烯；

2)通过煤矸石制备多孔活化煤矸石粉；

3)将步骤1)制得的羧基化氧化石墨烯负载于多孔活化煤矸石粉，得到所述增强辅料。

5.根据权利要求4所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，所述步骤1)具体包括：

1-1)合成丁二酸酰基过氧化物：将双氧水、丁二酸酐加入去离子水中，冰浴下搅拌反应，直至出现白色凝胶；静置后减压过滤，固体产物真空干燥，得到丁二酸酰基过氧化物；

1-2)氧化石墨烯的羧基化：

将氧化石墨烯分散于二甲基甲酰胺中，加热下反应，在反应过程中，每隔一段时间加入一定量的步骤1-1)制得的丁二酸酰基过氧化物，反应完成后冷却，减压过滤，固体产物洗涤，真空干燥，得到羧基化氧化石墨烯。

6.根据权利要求5所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，所述步骤2)具体包括：

2-1)制备多孔煤矸石粉：

2-1-1)将煤矸石研磨至200目以下的含量大于95％，得到煤矸石粉；

2-1-2)将煤矸石粉与铝粉混合，搅拌均匀，然后加水，持续搅拌下反应3-8h；

2-1-3)将步骤2-1-2)的产物在搅拌下干燥，之后于700-950℃下焙烧4-10h，产物粉碎，得到多孔煤矸石粉；

2-2)对煤矸石粉进行活化改性，制备多孔煤矸石粉：

将步骤2-1)得到的多孔煤矸石粉分散到乙醇中，再加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，超声分散0.5-2h，在80-115℃、持续搅拌下反应3-8小时，离心，固体产物清洗，然后加入到水中，搅拌成浆液状，得到多孔活化煤矸石粉的浆液，备用。

7.根据权利要求6所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，所述步骤3)具体包括：

3-1)将羧基化氧化石墨烯分散于水中，得到羧基化氧化石墨烯分散液；

3-2)在搅拌状态下，将羧基化氧化石墨烯分散液加入到步骤2)得到的多孔活化煤矸石粉的浆液中，持续搅拌下反应2-10h，真空干燥，产物粉碎，得到负载羧基化氧化石墨烯的多孔煤矸石粉，即所述增强辅料。

8.根据权利要求7所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，骨料为0.2-2.5mm的石英砂。

9.根据权利要求8所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，聚乙烯醇纤维的长度为6-18mm。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的应用于机场道面的高强度水泥基复合材料，其特征在于，其通过以下方法制备得到：

S1、将胶凝材料、碳酸钙晶须和骨料干拌2-5min，得到干料混合物；

S2、将丙烯酸乳液、减水剂、消泡剂加入水中，搅拌2-5min，然后加入干料混合物混合物，搅拌1-3min；

S3、加入聚乙烯醇纤维，继续搅拌2-6min，得到该高强度水泥基复合材料。