本發(fā)明屬于新材料領域,涉及水泥基材料,尤其涉及一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料。
背景技術:
‘水泥基’是指以水泥作為膠凝材料的工程材料?;炷?、砂漿是最常見水泥基材料。有些材料如灌漿材料、涂料,可以使用有機膠凝材料,也可以使用無機膠凝材料,如果強調是水泥基的,例如水泥基灌漿材料、水泥基涂料,則表示是以水泥為膠凝材料的。
水泥基材料以硅酸鹽水泥為基體,以耐堿玻璃纖維、通用合成纖維、各種陶瓷纖維、碳和芳綸等高性能纖維、金屬絲以及天然植物纖維和礦物纖維為增強體,加入填料、化學助劑和水經復合工藝構成的復合材料。
它比一般混凝土性能有所提高。以短切的耐堿玻璃纖維約3%~10%含量的復合材料為例,其密度為1600~2500kg/m3,抗沖強度8.0~24.5N·mm/mm2,壓縮強度48~83MPa,熱膨脹系數為(11~16)×10-6K-1。性能隨所用原材料、配比、工藝和養(yǎng)護條件而異。
水泥基材料是目前世界范圍內用量最大的建筑材料,我國混凝土用量占到世界的50%以上,生產這些水泥基材料需要消耗大量資源并產生巨大的環(huán)境污染,提高水泥基材料的強度和使用壽命是減少資源消耗和污染的有效途徑之一。
技術實現要素:
本發(fā)明針對上述的問題,提供了一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料。
為了達到上述目的,本發(fā)明采用的技術方案為,
一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料,包括A組分和B組分,
所述A組分按質量份數具體包括:
所述B組分分按質量份數具體包括:
所述A組分:B組分為1:1;
其改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料則是由1:1的A組分和B組分混合制備而成。
作為優(yōu)選,所述水性樹脂為單組份的水性環(huán)氧樹脂、水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂中的一種或幾種。
作為優(yōu)選,所述潤濕劑為聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷基苯基醚、聚氧化乙烯琥珀酸酯中的一種或幾種;所述消泡劑為磷酸三丁酯、正辛醇、硅油中的一種或幾種;所述的流平劑為有機改性聚硅氧烷或聚二甲基硅氧烷;所述的防腐劑為涂料類殺菌防腐劑。
作為優(yōu)選,所述改性石墨烯分散液為由氧化石墨烯水溶液、可溶性鈣鹽、硅酸鹽混合加熱攪拌進行反應得到的表面生長有硅酸鈣納米顆粒的片狀石墨烯分散液。
作為優(yōu)選,所述硅酸鹽水泥為無結塊、細度均勻的標號大于或等于42.5的硅酸鹽水泥;所述的硫鋁酸鹽水泥為無結塊、細度均勻的標號大于或等于42.5的硫鋁酸鹽水泥。
作為優(yōu)選,所述石英砂的目數為120-200。
作為優(yōu)選,所述纖維素醚為甲基纖維素醚、羥乙基甲基纖維素醚、羥丙基甲基纖維素醚中的一種或幾種。
作為優(yōu)選,所述水泥減水劑為木質素磺酸鈉鹽減水劑、蔡系減水劑、脂肪族減水劑、氨基減水劑和聚梭酸減水劑中的一種或幾種。
作為優(yōu)選,所述無機氟化物為氟化鈉、氟化鈣、氟化鎂和氟化鋇中的一種或幾種。
作為優(yōu)選,所述的短纖維為長度小于3mm的陶瓷纖維、纖維素纖維、石棉絨纖維、玻璃纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、腈綸纖維、芳綸纖維、氨綸纖維和碳纖維中的一種或幾種。
與現有技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于,
本發(fā)明中改性石墨烯分散液的加入使水泥自流平封閉材料的界面過渡區(qū)孔結構得以改善,增加了孔洞的密實性,使水泥自流平封閉材料的韌性和強度都有了較大提高,增加了水泥自流平封閉材料的耐磨性能以及抗折抗壓性能。同時短纖維的加入也緩解了因收縮產生的裂縫,從而延長了水泥自流平封閉材料的使用壽命。另一方面,本發(fā)明添加了無機氟化物,由于其表面能高而具有自清潔、耐污染等性能,能夠提高水泥自流平封閉材料的耐油污及耐老化性能。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點,下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是,本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施,因此,本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。
近年來,通過添加碳材料來增強水泥產品的性能,已經成為制備新型水泥建筑材料的新思路。石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。據相關文獻研究表明,摻入氧化石墨烯能使水泥砂漿界面過渡區(qū)孔結構得以改善,對水泥砂漿的韌性和強度都有所提高。研究發(fā)現,氧化石墨烯可以促使水泥水化產物形成花朵形的水化產物,針狀棒狀微晶體相互交叉滲透,使得水泥砂漿具有較好的抗折抗壓強度。
故此,本發(fā)明提供了一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料,對于該發(fā)明中的A組分和B組分的具體包括,其水性樹脂選用水性丙烯酸樹脂,潤濕劑選用聚氧化乙烯烷基苯基醚,消泡劑選用磷酸三丁酯:硅油=1:1,流平劑選用聚二甲基硅氧烷,防腐劑選用異噻唑啉酮,硅酸鹽水泥選用42.5硅酸鹽水泥,硫鋁酸鹽水泥選用42.5硫鋁酸鹽水泥,石英砂選用200目石英砂,纖維素醚選用羥乙基甲基纖維素醚,水泥減水劑選用聚梭酸減水劑,無機氟化物選用氟化鈣,短纖維選用PP短纖維。
實施例1
一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料,有1:1的A組分和B組分混合制備而成,其A組分按質量份數具體包括:水性樹脂40份,去離子水10份,潤濕劑1份,消泡劑0.1份,流平劑0.5份,防腐劑0.1,改性石墨烯分散液1份;其B組分按質量份數具體包括:硅酸鹽水泥30份,硫鋁酸鹽水泥10份,石英砂30份,纖維素醚1份,水泥減水劑1份,無機氟化物5份,短纖維1份。
實施例2
一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料,有1:1的A組分和B組分混合制備而成,其A組分按質量份數具體包括:水性樹脂50份,去離子水15份,潤濕劑1.2份,消泡劑0.3份,流平劑0.6份,防腐劑0.2,改性石墨烯分散液3份;其B組分按質量份數具體包括:硅酸鹽水泥38份,硫鋁酸鹽水泥13份,石英砂38份,纖維素醚2份,水泥減水劑3份,無機氟化物8份,短纖維3份。
實施例3
一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料,有1:1的A組分和B組分混合制備而成,其A組分按質量份數具體包括:水性樹脂67.9份,去離子水20份,潤濕劑2份,消泡劑1份,流平劑1份,防腐劑0.1,改性石墨烯分散液8份;其B組分按質量份數具體包括:硅酸鹽水泥35份,硫鋁酸鹽水泥10份,石英砂35份,纖維素醚2份,水泥減水劑8份,無機氟化物5份,短纖維5份。
實施例4
一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料,有1:1的A組分和B組分混合制備而成,其A組分按質量份數具體包括:水性樹脂60份,去離子水20份,潤濕劑1.8份,消泡劑0.8份,流平劑0.8份,防腐劑0.4份,改性石墨烯分散液7份;其B組分按質量份數具體包括:硅酸鹽水泥45份,硫鋁酸鹽水泥18份,石英砂45份,纖維素醚4份,水泥減水劑8份,無機氟化物13份,短纖維7份。
實施例5
一種改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料,有1:1的A組分和B組分混合制備而成,其A組分按質量份數具體包括:水性樹脂70份,去離子水30份,潤濕劑2份,消泡劑1份,流平劑1份,防腐劑0.5,改性石墨烯分散液10份;其B組分按質量份數具體包括:硅酸鹽水泥50份,硫鋁酸鹽水泥20份,石英砂50份,纖維素醚5份,水泥減水劑15份,無機氟化物15份,短纖維10份。
實施例1至5,各組分經計量后混磨至比表面積300~330m2/kg,膠砂強度匯總于下表,該表格中也有利用現有水泥基材料的效果。
從上面表格可以看出,本發(fā)明中的改性石墨烯復合水泥自流平封閉材料,無論是抗壓強度,還是抗折強度,都遠遠高于現有的水泥基材料。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非是對本發(fā)明作其它形式的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用于其它領域,但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容,依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。