本發明公開了一種改性石墨烯增強型抗凍混凝土，涉及建材技術領域，所述改性石墨烯增強型抗凍混凝土中含有其質量8?12%的改性石墨烯復合插層油頁巖；本發明制備的混凝土具有優異的抗凍性能。

技術領域

本發明屬于建材技術領域，具體涉及一種改性石墨烯增強型抗凍混凝土。

背景技術

在北方寒冷地區，冬天的溫度很低，常常達到零下二十攝氏度，甚至達到零下四五十攝氏度。在這樣的地方，對于建筑工程的防凍性能提出了更高的要求，尤其是對于公路、橋梁等，其混凝土一方面需要長期耐受超低溫，另一方面，要經受反復凍融的考驗。為了滿足這方面的要求，本行業提出了抗凍混凝土的概念和要求，抗凍混凝土是指結構設計要求混凝土具有長期抵抗凍融循環的耐久性能，即滿足結構設計規定的抗凍級別。目前，混凝土抗凍性一般，無法滿足市場的需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種改性石墨烯增強型抗凍混凝土。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種改性石墨烯增強型抗凍混凝土，所述改性石墨烯增強型抗凍混凝土中含有其質量8-12%的改性石墨烯復合插層油頁巖。

進一步的，所述改性石墨烯復合插層油頁巖制備方法包括以下步驟：

（1）改性石墨烯：將石墨烯均勻分散到去離子水中，配制成石墨烯分散液，向石墨烯分散液中添加其質量0.1%的次氯酸鈉，加熱至65℃，以120r/min轉速攪拌40min，然后再向石墨烯分散液中添加其質量0.05-0.07%的三甲基硅醇鉀，以500r/min轉速攪拌2小時，靜置老化1小時，然后進行抽濾，清洗，烘干至恒重，即得改性石墨烯；

（2）改性石墨烯復合插層油頁巖：將油頁巖粉碎至300目篩，得到油頁巖粉，將油頁巖粉均勻分散到有機溶劑中，然后向有機溶劑中添加硅烷、氫氧化鈉、去離子水，加熱至66℃，保溫攪拌反應2.5-3小時后，冷卻至室溫，繼續攪拌5小時，再向有機溶劑中添加三乙胺和改性石墨烯，調節溫度至50℃，攪拌40min，然后自然冷卻至室溫，經旋蒸除去溶劑后，采用無水乙醇和去離子水分別清洗10min，干燥至恒重，即得。

進一步的，所述石墨烯分散液質量分數為7.8%。

進一步的，所述有機溶劑為丙酮。

進一步的，所述油頁巖粉與有機溶劑混合比例為320g：500mL。

進一步的，所述所述硅烷、氫氧化鈉、去離子水與有機溶劑混合比例為10g：5g：120mL：500mL。

進一步的，所述硅烷為三氟丙基三乙氧基氫硅烷。

進一步的，所述三乙胺和改性石墨烯與有機溶劑混合比例為1.5g：25g：500mL。

進一步的，所述改性石墨烯增強型抗凍混凝土還包括以下重量份組分：硅酸鹽水泥300、粉煤灰82、砂子650、石子1100、水165；所述砂子粒度為0.04cm，石子粒度為0.1cm。

有益效果： 本發明通過對各成分用量進行調整，通過改性石墨烯復合插層油頁巖的添加，降低了混凝土的徐變，提高了混凝土的修飾性，改善了混凝土拌合物的和易性，增強了混凝土的可泵性，顯著降低混凝土水化熱、熱膨脹性，同時能抑制溫差而產生的裂縫，提高了混凝土的抗滲性和抗凍性；通過與粉煤灰、砂子、石子配合使用，利用各組分粒徑的不同，在混凝土膠凝材料中實現填充，減小各組分顆粒之間的空隙，從而減小混凝土總孔隙率，改善孔結構，使混凝土更加密實，顯著提高了混凝土的抗滲性、抗腐蝕性和強度，同時采用硅酸鹽水泥的配合，具有良好的水硬膠凝性能；通過改性石墨烯復合插層油頁巖獨特的結構特性，不僅能夠提高混凝土密實度，同時使混凝土具有良好的抗裂防滲性，同時具有的膨脹性可補償混凝土硬化過程中的收縮，減小坍落度，同時提高了混凝土的抗壓強度、抗折強度，改善了混凝土的力學性能和抗凍性等耐久性能。