技术摘要：
本发明提供了一种新型混凝土及其制备方法，其涉及混凝土领域，旨在解决现有混凝土孔洞多的问题，新型混凝土原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥50‑85份，粉煤灰10‑25份，骨料45‑77份，膨润土30‑66份，氧化石墨烯18‑35份，纳米硅溶胶16‑29份，填料9‑19份，分散 全部
背景技术：
混凝土是由凝胶材料、骨料和水按适当比例配置，再经过一定时间硬化而成的复 合材料的统称，是世界上使用量最大的人工土木建筑材料。 虽然混凝土是一种耐久性的材料，但是，混凝土本质上还是非均匀的多孔材料，混 凝土的这些孔洞会使得二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐等进入到混凝土内部，从而对混凝土 造成侵蚀，造成混凝土的加速破坏，促使混凝土的使用寿命大大缩短。 为了解决上述问题，本发明提供了一种混凝土，此混凝土孔洞少，可以有效减少混 凝土的侵蚀。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种新型混凝土及其制备方法， 可以有效减少混凝土内的孔洞，提高混凝土的抗腐蚀性能，而且制备方法简单。 本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种新型混凝土，原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥50-85份，粉煤灰10-25份， 骨料45-77份，膨润土30-66份，氧化石墨烯18-35份，纳米硅溶胶16-29份，填料9-19份，分散 剂2-7份，泵送剂1-6份，消泡剂8-16份，抗裂剂7-16份，水78-96份。 通过采取上述技术方案，硅酸盐水泥、粉煤灰和骨料作为混凝土的基料，膨润土利 用自身吸水膨胀的特性，可以填充混凝土中的空隙；同时氧化石墨烯利用自身优异的润滑 性能，提高混凝土的润滑性能，减少混凝土拌和过程中的气泡产生；同时由于氧化石墨烯具 有大量的羟基等极性基团，在膨润土失去水分子之后，氧化石墨烯可以嵌入到膨润土的结 构中，用以填充膨润土失水后产生的结构空缺；纳米硅溶胶同样利用自身的分散和渗透性， 减少混凝土中孔洞的产生，而且由于纳米硅溶胶上还有大量的极性羟基，使得纳米硅溶胶 可以与氧化石墨烯相似相容，纳米硅溶胶可以分布在混凝土的孔洞位置处，在混凝土固化 过程中，纳米硅溶胶可以生成高强的交联高聚物，提高混凝土固化后的结合强度的同时，可 以对混凝土中的孔洞进行填充；分散剂作为功能性添加剂，用来提高纳米硅溶胶在混凝土 中的分散性；泵送剂、消泡剂、填料和抗裂剂同样作为功能性添加剂，泵送剂提高混凝土的 减水增强效果和缓凝保塑性能，消泡剂减少混凝土拌和过程中的气泡产生，抗开裂剂增强 混凝土固化后的力学性能。从而可以有效减少混凝土内的孔洞并使得孔洞分布更为均匀， 提高混凝土的抗腐蚀性能。 本发明的进一步设置为，新型混凝土原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥66- 74份，粉煤灰16-21份，骨料56-69份，膨润土45-58份，氧化石墨烯22-29份，纳米硅溶胶18- 25份，填料10-15份，分散剂2-4份，泵送剂2-5份，消泡剂9-11份，抗裂剂10-15份，水83-91 份。 3 CN 111592324 A 说 明 书 2/8 页 通过采取上述技术方案，对混凝土中各个组份的含量范围进行进一步地细化，使 得混凝土中的各组分可以更好地相互配合，提高混凝土的综合性能。 本发明的进一步设置为，新型混凝土原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥68 份，粉煤灰20份，骨料66份，膨润土54份，氧化石墨烯26份，纳米硅溶胶22份，填料14份，分散 剂3份，泵送剂4份，消泡剂10份，抗裂剂13份，水88份。 通过采取上述技术方案，对混凝土中的各个组分含量进行进一步地细化，使得混 凝土中的各个组分的相互配合达到最佳，从而可以进一步提高混凝土的综合性能。 本发明的进一步设置为，所述填料按重量份包括以下组分：石墨烯20-36份，液状 石蜡15-31份，乳化剂SR-101-4份，玻璃纤维粉16-25份，矿粉20-35份。 通过采取上述技术方案，石墨烯作为一种二维碳纳米材料，具有优异的强度和韧 性，可以很好地提高混凝土的抗压强度；而且由于石墨烯可以很好地分散在非极性溶剂中， 因此加入的液体石蜡可以很好地对石墨烯进行分散，而且乳化剂的加入，使得液体石蜡可 以很好地分散在混凝土中，从而使得石墨烯可以很好地分散在混凝土中；玻璃纤维粉作为 填充材料加入到混凝土料中，在混凝土硬化后，可以很好地增强混凝土的硬度、抗压强度； 矿粉则可以提高混凝土的早强和改善混凝土的易和性。 本发明的进一步设置为，所述分散剂按重量份包括以下组分：异丙醇10-25份，碳 酸二甲酯19-33份。 通过采取上述技术方案，异丙醇作为一种极性有机溶剂，可以使得纳米硅溶胶很 好地分散在异丙醇体系中，同时，异丙醇也可以溶于水，使得纳米硅溶胶可以很好地分散在 混凝土中；而且膨润土可以对异丙醇进行吸附，使得纳米硅溶胶顺利离开溶剂而形成高聚 物的同时，异丙醇也可以对膨润土因失水而产生的结构空隙进行填充；碳酸二甲酯的加入 则是作为异丙醇的溶剂，有效减少异丙醇的蒸发，使得异丙醇更好地被吸附到膨润土内。 本发明的进一步设置为，所述消泡剂按重量份包括以下组分：脂肪醇聚氧乙烯醚 14-29份，聚二甲基硅氧烷16-22份。 通过采取上述技术方案，脂肪醇聚氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，可以有效 降混凝土体系的表面张力，从而抑制混凝土拌和过程中的起泡；聚二甲基硅氧烷具有优异 的润滑性能，可以有效进行消泡，同时聚二甲基硅氧烷具有很好的疏水性能，可以提高混凝 土的抗水性能。 本发明的进一步设置为，所述抗裂剂按重量份包括以下组分：KP-1胶泥20-36份， 十八烷基三甲基氯化铵1-3份。 通过采取上述技术方案，KP-1胶泥是以钾水玻璃为粘接剂、以磷酸盐为固化剂和 多种材料复配而成的新材料，具有良好的粘结性能，可以提高混凝土的结合强度，进而提高 混凝土的抗裂性，同时KP-1胶泥的抗水性良好，可以进一步提高混凝土的抗渗性；十八烷基 三甲基氯化铵作为一种非离子型表面活性剂，可以促进KP-1胶泥的乳化，使得KP-1胶泥均 匀分散在混凝土中。 本发明的另一目的在于提供一种新型混凝土的制备方法，包括以下步骤： 将硅酸盐水泥、粉煤灰、骨料、膨润土加入搅拌器中，在30转/分钟的转速下干混1-2分 钟，然后加入泵送剂、消泡剂、填料以及三分之二份的水，在30转/分钟的转速下搅拌6-8分 钟，得到第一混料； 4 CN 111592324 A 说 明 书 3/8 页 向第一混料中加入氧化石墨烯、纳米硅溶胶、分散剂以及剩余份数的水，继续搅拌4-5 分钟，即可得到新型混凝土。 通过采取上述技术方案，预先将硅酸盐水泥、粉煤灰、骨料、膨润土混合，促使硅酸 盐水泥、粉煤灰、骨料、膨润土更为均匀的分散；然后加入水以及泵送剂、消泡剂和填料，使 得膨润土充分膨胀而填充此时砂浆体系的空隙；最后加入氧化石墨烯、纳米硅溶胶、分散 剂，使得在不影响膨润土吸水膨胀的前提下，使得氧化石墨烯、纳米硅溶胶均匀分散在混凝 土体系中，在膨润土失水后，氧化石墨烯均匀顺利嵌入到膨润土中，同时纳米硅溶胶可以对 混凝土进行填充。 综上所述，本发明的有益技术效果为： 1.本发明利用膨润土自身吸水膨胀的特性，可以填充混凝土中的空隙；同时氧化石墨 烯利用自身优异的润滑性能，提高混凝土的润滑性能，减少混凝土拌和过程中的气泡产生； 同时由于氧化石墨烯具有大量的羟基等极性基团，在膨润土失去水分子之后，氧化石墨烯 可以嵌入到膨润土的结构中，用以填充膨润土失水后产生的结构空缺； 2.本发明还加入了纳米硅溶胶，利用纳米硅溶胶的分散和渗透性，减少混凝土中孔洞 的产生，而且由于纳米硅溶胶上还有大量的极性羟基，使得纳米硅溶胶可以与氧化石墨烯 相似相容，纳米硅溶胶可以分布在混凝土的孔洞位置处，在混凝土固化过程中，纳米硅溶胶 可以生成高强的交联高聚物，提高混凝土固化后的结合强度的同时，可以对混凝土中的孔 洞进行填充从而可以有效减少混凝土内的孔洞并使得孔洞分布更为均匀，提高混凝土的抗 腐蚀性能； 3.本发明通过规定的制备步骤，使得制备得到的混凝土内的孔洞减少，有效提高混凝 土的抗腐蚀性能。
本发明提供了一种新型混凝土及其制备方法，其涉及混凝土领域，旨在解决现有混凝土孔洞多的问题，新型混凝土原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥50‑85份，粉煤灰10‑25份，骨料45‑77份，膨润土30‑66份，氧化石墨烯18‑35份，纳米硅溶胶16‑29份，填料9‑19份，分散 全部
背景技术：
混凝土是由凝胶材料、骨料和水按适当比例配置，再经过一定时间硬化而成的复 合材料的统称，是世界上使用量最大的人工土木建筑材料。 虽然混凝土是一种耐久性的材料，但是，混凝土本质上还是非均匀的多孔材料，混 凝土的这些孔洞会使得二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐等进入到混凝土内部，从而对混凝土 造成侵蚀，造成混凝土的加速破坏，促使混凝土的使用寿命大大缩短。 为了解决上述问题，本发明提供了一种混凝土，此混凝土孔洞少，可以有效减少混 凝土的侵蚀。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种新型混凝土及其制备方法， 可以有效减少混凝土内的孔洞，提高混凝土的抗腐蚀性能，而且制备方法简单。 本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种新型混凝土，原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥50-85份，粉煤灰10-25份， 骨料45-77份，膨润土30-66份，氧化石墨烯18-35份，纳米硅溶胶16-29份，填料9-19份，分散 剂2-7份，泵送剂1-6份，消泡剂8-16份，抗裂剂7-16份，水78-96份。 通过采取上述技术方案，硅酸盐水泥、粉煤灰和骨料作为混凝土的基料，膨润土利 用自身吸水膨胀的特性，可以填充混凝土中的空隙；同时氧化石墨烯利用自身优异的润滑 性能，提高混凝土的润滑性能，减少混凝土拌和过程中的气泡产生；同时由于氧化石墨烯具 有大量的羟基等极性基团，在膨润土失去水分子之后，氧化石墨烯可以嵌入到膨润土的结 构中，用以填充膨润土失水后产生的结构空缺；纳米硅溶胶同样利用自身的分散和渗透性， 减少混凝土中孔洞的产生，而且由于纳米硅溶胶上还有大量的极性羟基，使得纳米硅溶胶 可以与氧化石墨烯相似相容，纳米硅溶胶可以分布在混凝土的孔洞位置处，在混凝土固化 过程中，纳米硅溶胶可以生成高强的交联高聚物，提高混凝土固化后的结合强度的同时，可 以对混凝土中的孔洞进行填充；分散剂作为功能性添加剂，用来提高纳米硅溶胶在混凝土 中的分散性；泵送剂、消泡剂、填料和抗裂剂同样作为功能性添加剂，泵送剂提高混凝土的 减水增强效果和缓凝保塑性能，消泡剂减少混凝土拌和过程中的气泡产生，抗开裂剂增强 混凝土固化后的力学性能。从而可以有效减少混凝土内的孔洞并使得孔洞分布更为均匀， 提高混凝土的抗腐蚀性能。 本发明的进一步设置为，新型混凝土原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥66- 74份，粉煤灰16-21份，骨料56-69份，膨润土45-58份，氧化石墨烯22-29份，纳米硅溶胶18- 25份，填料10-15份，分散剂2-4份，泵送剂2-5份，消泡剂9-11份，抗裂剂10-15份，水83-91 份。 3 CN 111592324 A 说 明 书 2/8 页 通过采取上述技术方案，对混凝土中各个组份的含量范围进行进一步地细化，使 得混凝土中的各组分可以更好地相互配合，提高混凝土的综合性能。 本发明的进一步设置为，新型混凝土原料按重量份包括以下组分：硅酸盐水泥68 份，粉煤灰20份，骨料66份，膨润土54份，氧化石墨烯26份，纳米硅溶胶22份，填料14份，分散 剂3份，泵送剂4份，消泡剂10份，抗裂剂13份，水88份。 通过采取上述技术方案，对混凝土中的各个组分含量进行进一步地细化，使得混 凝土中的各个组分的相互配合达到最佳，从而可以进一步提高混凝土的综合性能。 本发明的进一步设置为，所述填料按重量份包括以下组分：石墨烯20-36份，液状 石蜡15-31份，乳化剂SR-101-4份，玻璃纤维粉16-25份，矿粉20-35份。 通过采取上述技术方案，石墨烯作为一种二维碳纳米材料，具有优异的强度和韧 性，可以很好地提高混凝土的抗压强度；而且由于石墨烯可以很好地分散在非极性溶剂中， 因此加入的液体石蜡可以很好地对石墨烯进行分散，而且乳化剂的加入，使得液体石蜡可 以很好地分散在混凝土中，从而使得石墨烯可以很好地分散在混凝土中；玻璃纤维粉作为 填充材料加入到混凝土料中，在混凝土硬化后，可以很好地增强混凝土的硬度、抗压强度； 矿粉则可以提高混凝土的早强和改善混凝土的易和性。 本发明的进一步设置为，所述分散剂按重量份包括以下组分：异丙醇10-25份，碳 酸二甲酯19-33份。 通过采取上述技术方案，异丙醇作为一种极性有机溶剂，可以使得纳米硅溶胶很 好地分散在异丙醇体系中，同时，异丙醇也可以溶于水，使得纳米硅溶胶可以很好地分散在 混凝土中；而且膨润土可以对异丙醇进行吸附，使得纳米硅溶胶顺利离开溶剂而形成高聚 物的同时，异丙醇也可以对膨润土因失水而产生的结构空隙进行填充；碳酸二甲酯的加入 则是作为异丙醇的溶剂，有效减少异丙醇的蒸发，使得异丙醇更好地被吸附到膨润土内。 本发明的进一步设置为，所述消泡剂按重量份包括以下组分：脂肪醇聚氧乙烯醚 14-29份，聚二甲基硅氧烷16-22份。 通过采取上述技术方案，脂肪醇聚氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，可以有效 降混凝土体系的表面张力，从而抑制混凝土拌和过程中的起泡；聚二甲基硅氧烷具有优异 的润滑性能，可以有效进行消泡，同时聚二甲基硅氧烷具有很好的疏水性能，可以提高混凝 土的抗水性能。 本发明的进一步设置为，所述抗裂剂按重量份包括以下组分：KP-1胶泥20-36份， 十八烷基三甲基氯化铵1-3份。 通过采取上述技术方案，KP-1胶泥是以钾水玻璃为粘接剂、以磷酸盐为固化剂和 多种材料复配而成的新材料，具有良好的粘结性能，可以提高混凝土的结合强度，进而提高 混凝土的抗裂性，同时KP-1胶泥的抗水性良好，可以进一步提高混凝土的抗渗性；十八烷基 三甲基氯化铵作为一种非离子型表面活性剂，可以促进KP-1胶泥的乳化，使得KP-1胶泥均 匀分散在混凝土中。 本发明的另一目的在于提供一种新型混凝土的制备方法，包括以下步骤： 将硅酸盐水泥、粉煤灰、骨料、膨润土加入搅拌器中，在30转/分钟的转速下干混1-2分 钟，然后加入泵送剂、消泡剂、填料以及三分之二份的水，在30转/分钟的转速下搅拌6-8分 钟，得到第一混料； 4 CN 111592324 A 说 明 书 3/8 页 向第一混料中加入氧化石墨烯、纳米硅溶胶、分散剂以及剩余份数的水，继续搅拌4-5 分钟，即可得到新型混凝土。 通过采取上述技术方案，预先将硅酸盐水泥、粉煤灰、骨料、膨润土混合，促使硅酸 盐水泥、粉煤灰、骨料、膨润土更为均匀的分散；然后加入水以及泵送剂、消泡剂和填料，使 得膨润土充分膨胀而填充此时砂浆体系的空隙；最后加入氧化石墨烯、纳米硅溶胶、分散 剂，使得在不影响膨润土吸水膨胀的前提下，使得氧化石墨烯、纳米硅溶胶均匀分散在混凝 土体系中，在膨润土失水后，氧化石墨烯均匀顺利嵌入到膨润土中，同时纳米硅溶胶可以对 混凝土进行填充。 综上所述，本发明的有益技术效果为： 1.本发明利用膨润土自身吸水膨胀的特性，可以填充混凝土中的空隙；同时氧化石墨 烯利用自身优异的润滑性能，提高混凝土的润滑性能，减少混凝土拌和过程中的气泡产生； 同时由于氧化石墨烯具有大量的羟基等极性基团，在膨润土失去水分子之后，氧化石墨烯 可以嵌入到膨润土的结构中，用以填充膨润土失水后产生的结构空缺； 2.本发明还加入了纳米硅溶胶，利用纳米硅溶胶的分散和渗透性，减少混凝土中孔洞 的产生，而且由于纳米硅溶胶上还有大量的极性羟基，使得纳米硅溶胶可以与氧化石墨烯 相似相容，纳米硅溶胶可以分布在混凝土的孔洞位置处，在混凝土固化过程中，纳米硅溶胶 可以生成高强的交联高聚物，提高混凝土固化后的结合强度的同时，可以对混凝土中的孔 洞进行填充从而可以有效减少混凝土内的孔洞并使得孔洞分布更为均匀，提高混凝土的抗 腐蚀性能； 3.本发明通过规定的制备步骤，使得制备得到的混凝土内的孔洞减少，有效提高混凝 土的抗腐蚀性能。
