一种改性胶凝材料及其制备方法与混合系统

1.本技术涉及胶凝材料制备领域，具体而言，涉及一种改性胶凝材料及其制备方法与混合系统。


背景技术：

2.纳米材料具有优异的力学、电学、导热和机械性能，将其作为改性剂分散于胶凝材料中，将大大改善胶凝材料的性能，使得制备得到的水泥等胶凝材料在建筑材料的健康检测中具有广阔应用前景。
3.但是，目前制备得到的改性胶凝材料存在改性纳米颗粒自身容易团聚、并且改性纳米颗粒与胶凝材料难以混合均匀等问题，导致改性胶凝材料的性能受到影响。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种改性胶凝材料及其制备方法与混合系统，能够改善甚至解决改性纳米颗粒自身容易团聚、并且改性纳米颗粒与胶凝材料难以混合均匀等问题，从而保证制备得到的改性胶凝材料的性能。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供一种改性胶凝材料的混合系统，包括分散装置以及混合装置；分散装置用于对改性剂溶液进行分散；混合装置包括混合容器和喷雾组件；喷雾组件连接于分散装置和混合容器之间，用于将改性剂溶液喷洒至容纳于混合容器内的胶凝材料粉末。
7.上述技术方案中，设置分散装置，用于对改性剂溶液中的改性纳米颗粒进行分散，避免改性纳米颗粒相互之间发生团聚，使得改性纳米颗粒具有较好的分散性；此外，设置混合装置，并且在混合装置中设置喷雾组件，使得改性剂溶液能够以喷雾的形式与胶凝材料粉末进行混合，从而保证改性纳米颗粒与胶凝材料混合均匀。
8.通过分散装置与混合装置的配合，能够使得分散性较好的改性纳米颗粒以喷雾的形式与胶凝材料粉末进行混合，从而能够改善甚至解决改性纳米颗粒自身容易团聚、并且改性纳米颗粒与胶凝材料难以混合均匀等问题，进而保证制备得到的改性胶凝材料的性能。
9.在一些可选的实施方案中，分散装置为超声分散装置；
10.可选地，超声分散装置包括超声容器以及用于浸入改性剂溶液的超声振子；
11.可选地，超声容器的顶部活动设置有第一密封件，第一密封件被配置为能够敞开和覆盖超声容器的顶部开口。
12.上述技术方案中，采用超声分散装置，是由于超声分散的形式具有较好的分散效果；进一步地，直接采用超声振子浸入改性剂溶液的超声装置，是由于直接对改性剂溶液进行超声的形式，相较于间接对改性剂溶液进行超声的形式，前者能够提供更好的分散效果。
13.此外，在超声容器的顶部活动设置第一密封件，并且将第一密封件配置为能够敞
开和覆盖超声容器的顶部开口，该设置能够在超声分散装置对改性剂溶液进行超声分散时，通过第一密封件覆盖超声容器的顶部开口，从而避免超声容器内的改性剂溶液溢出。
14.在一些可选的实施方案中，超声分散装置还包括降温装置，降温装置被配置为可容纳超声容器，用于对容纳于超声容器内的改性剂溶液进行降温。
15.上述技术方案中，超声分散装置增设降温装置，能够在超声分散装置对改性剂溶液进行超声分散时，通过降温装置来降低改性剂溶液的温度，避免其中的水分由于温度上升而挥发，使得其中的改性纳米颗粒的浓度不会发生较大变化，从而保证改性纳米颗粒在改性剂溶液中拥有适宜的浓度。
16.在一些可选的实施方案中，混合容器的顶部活动设置有第二密封件，第二密封件被配置为能够敞开和覆盖混合容器的顶部开口。
17.上述技术方案中，在混合容器的顶部活动设置第二密封件，并且将第二密封件配置为能够敞开和覆盖混合容器的顶部开口，该设置能够在混合装置对改性剂溶液的喷雾与胶凝材料颗粒进行搅拌混合时，通过第二密封件覆盖混合容器的顶部开口，从而避免混合容器内的改性剂溶液的喷雾与胶凝材料颗粒的混合物溢出。
18.第二方面，本技术实施例提供一种改性胶凝材料的制备方法，采用如第一方面实施例提供的一种改性胶凝材料的混合系统进行，制备方法包括以下步骤：
19.将改性剂溶液用分散装置分散，将胶凝材料粉末容纳于混合容器内；以及
20.将分散后的改性剂溶液通过喷雾组件喷洒至混合容器内，使得改性剂溶液的喷雾与胶凝材料粉末混合。
21.上述技术方案中，按照该工艺方法进行制备，能够制备得到一种改性纳米颗粒自身不易团聚，并且改性纳米颗粒与胶凝材料混合较为均匀的改性胶凝材料，使得制备得到的改性胶凝材料具有较好的性能。
22.在一些可选的实施方案中，改性剂溶液包括纳米石墨烯、分散剂和水；
23.可选地，纳米石墨烯与水的质量体积比为(1～10)g：100ml；
24.可选地，纳米石墨烯和分散剂的质量比为1：(0.4～0.7)；
25.可选地，分散剂为三聚氰胺。
26.上述技术方案中，改性剂溶液中包括纳米石墨烯、分散剂和水，将纳米石墨烯作为改性纳米颗粒，是由于纳米石墨烯具有重量轻、模量高、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀以及吸振性好等优势，将其作为改性剂能够大幅提升胶凝材料的性能；此外，在改性剂中添加分散剂是为了增加纳米石墨烯在水中的分散性。
27.进一步地，将纳米石墨烯与水的质量体积比限定在(1～10)g：100ml范围，并且将纳米石墨烯和分散剂的质量比限定在1：(0.4～0.7)的范围，是为了保证纳米石墨烯具有较好分散性的同时兼具适宜的浓度，以便后续更好地与凝胶材料粉末进行混合。
28.在此基础上，将三聚氰胺作为分散剂，是由于三聚氰胺能够更好地将纳米石墨烯分散在水中。
29.在一些可选的实施方案中，改性剂溶液的制备方法包括：
30.先将分散剂与水进行混合，得到第一混合物；再将纳米石墨烯加入第一混合物进行混合，得到改性剂溶液。
31.上述技术方案中，按照该工艺方法进行制备，能够制备得到一种纳米石墨烯分散
性好且兼具适宜浓度的改性剂溶液。
32.在一些可选的实施方案中，在将改性剂溶液用分散装置分散的步骤中，满足以下条件a和b中的至少一个：
33.a，分散装置为超声分散装置，超声功率为65～75w，和/或超声时间为1.5～2.5h。
34.b，超声分散装置还包括降温装置，降温装置为水浴降温缸，每隔25～35min进行一次换水。
35.上述技术方案中，在进行超声分散时，将超声功率限定在65～75w的范围，并且将超声时间限定在1.5～2.5h的范围内，能够保证改性纳米颗在改性剂溶液中拥于较好的分散性。
36.此外，将水浴降温缸作为降温装置，并且每隔25～35min对水域降温缸进行一次换水，在进行超声分散时，能够较好地将改性剂溶液的温度保持在合适的范围。
37.在一些可选的实施方案中，在将分散后的改性剂溶液通过喷雾组件喷洒至混合容器内，使得改性剂溶液的喷雾与胶凝材料粉末混合的步骤中，胶凝材料粉末与改性剂溶液的质量比为1：(0.3～0.4)。
38.上述技术方案中，将胶凝材料粉末与改性剂溶液的质量比限定在1：(0.3～0.4)范围内，该质量比使得制备得到的改性胶凝材料中的纳米改性颗粒与胶凝材料拥有适宜的质量配比，从而使得制备得到的改性胶凝材料具有适宜程度地性能提升。
39.第三方面，本技术实施例提供一种改性胶凝材料，由第二方面实施例提供的一种改性胶凝材料的制备方法制得。
40.上述技术方案中，由该制备方法制得的改性胶凝材料具有改性纳米颗粒自身不易团聚，并且改性纳米颗粒与胶凝材料混合较为均匀的优异性能。
附图说明
41.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
42.图1为本技术实施例提供的一种改性胶凝材料的混合系统的结构示意图；
43.图2为本技术实施例提供的一种超声分散装置的结构示意图；
44.图3为本技术实施例提供的一种混合装置的结构示意图；
45.图4为本技术实施例提供的一种改性胶凝材料的制备方法的工艺流程图；
46.图5为本技术实施例提供的改性剂溶液的吸光度测试结果图；
47.图6为本技术实施例提供的传统溶液混合方式的混合效果图；
48.图7为本技术实施例提供的喷雾混合方式的混合效果图。
49.图标：10-混合系统；20-分散装置；200-超声分散装置；210-超声容器；220-超声振子；230-第一密封件；240-降温装置；30-混合装置；300-混合容器；400-第二密封件；500-喷雾组件；
50.01-改性剂溶液；02-胶凝材料粉末。
具体实施方式
51.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
52.需要说明的是，本技术中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。
53.另外，在本技术的描述中，除非另有说明，“一种或多种”中的“多种”的含义是指两种及两种以上；“数值a～数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a～数值b 计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。
54.下面对本技术实施例的一种改性胶凝材料及其制备方法与混合系统进行具体说明。
55.现有技术中，纳米材料由于具有优异的力学、电学、导热和机械性能，常用作胶凝材料的改性剂。但是，目前的改性胶凝材料的制备工艺存在以下问题：一是改性纳米颗粒的分散性较差，导致改性纳米材料自身容易团聚；二是改性纳米颗粒一般是通过溶液的形式直接与胶凝材料进行混合，导致改性纳米颗粒在胶凝材料中难以混合均匀；正是由于存在以上问题，使得制备得到的改性胶凝材料的性能受到较大影响。
56.发明人研究发现，通过设置分散装置对改性纳米颗粒的分散性进行提高，同时，对改性纳米颗粒与胶凝材料的混合形式进行改进，通过两种手段的结合，能够改善甚至解决改性纳米颗粒自身容易团聚、并且改性纳米颗粒与胶凝材料难以混合均匀等问题，从而保证制备得到的改性胶凝材料的性能。
57.第一方面，参阅图1，本技术实施例提供一种改性胶凝材料的混合系统10，包括分散装置20以及混合装置30；分散装置20用于对改性剂溶液01进行分散；混合装置30包括混合容器300和喷雾组件500；喷雾组件500连接于分散装置20和混合容器300之间，用于将改性剂溶液喷洒至容纳于混合容器300内的胶凝材料粉末02。
58.本技术中，设置分散装置20，用于对改性剂溶液中的改性纳米颗粒进行分散，避免改性纳米颗粒相互之间发生团聚，使得改性纳米颗粒具有较好的分散性；此外，设置混合装置30，并且在混合装置30中设置喷雾组件500，使得改性剂溶液01能够以喷雾的形式与胶凝材料粉末02进行混合，从而保证改性纳米颗粒与胶凝材料混合均匀。
59.通过分散装置20与混合装置30的配合，能够使得分散性较好的改性纳米颗粒以喷雾的形式与胶凝材料粉末02进行混合，从而能够改善甚至解决改性纳米颗粒自身容易团聚、并且改性纳米颗粒与胶凝材料难以混合均匀等问题，进而保证制备得到的改性胶凝材料的性能。
60.需要进行说明的是，喷雾组件500的具体设置形式不做限定。
61.作为一种示例，喷雾组件500可设置为间接将分散装置20与混合装置30连接在一起，例如喷雾组件500可以设置为仅和混合装置30连接的形式。该设置方式下，只需要将分散装置20已经分散好的改性剂溶液01暂存于储备容器中，再通过喷雾组件500的进料段吸取储备容器中的改性剂溶液01，再通过喷雾组件500的出料段将改性剂溶液01的喷雾喷洒至混合容器300即可。
62.该实施方式中，喷雾组件500仅和混合装置30连接的形式，更有利于操控混合工艺。
63.在其他可能的实施方式中，喷雾组件500还可设置为直接将分散装置20与混合装置30连接在一起的形式，即喷雾组件500还可设置为同时连接分散装置20与混合装置30。
64.作为一种示例，参阅图2，分散装置20为超声分散装置200。
65.该实施方式中，采用超声分散装置200，是由于通过超声波传递能量的方式来对改性剂溶液01中改性纳米颗粒进行分散，能够提供较好的分散效果。
66.需要注意的是，超声分散的形式不做具体限定，可以采用直接超声的形式，也可以采用间接超声的形式，还可设置为直接超声结合间接超声的形式。
67.需要说明的是，直接超声形式指的是：超声振子220直接在改性剂溶液01中产生超声波；间接超声形式指的是：超声振子220直接在介质溶液中产生超声波，然后再通过介质将超声波传递到改性剂溶液01。
68.作为一种示例，参阅图2，超声分散装置200包括超声容器210以及用于浸入改性剂溶液01的超声振子220。
69.该实施方式中，直接采用超声振子220浸入改性剂溶液01的超声装置，是由于直接对改性剂溶液01进行超声的形式，相较于间接对改性剂溶液01进行超声的形式，前者能够提供更好的分散效果。
70.作为一种示例，超声容器210的顶部活动设置有第一密封件230，第一密封件230被配置为能够敞开和覆盖超声容器210的顶部开口。
71.该实施方式中，设置第一密封件230能够在超声分散装置200对改性剂溶液01进行超声分散时，通过第一密封件230覆盖超声容器210的顶部开口，从而避免超声容器210内的改性剂溶液01溢出。
72.需要注意的是，第一密封件230的具体形式不做限定。
73.作为一种示例，第一密封件230设置为可开合的盖体。
74.作为一种示例，超声分散装置200还包括降温装置240，降温装置240被配置为可容纳超声容器210，用于对容纳于超声容器210内的改性剂溶液01进行降温。
75.该实施方式中，超声分散装置200增设降温装置240，能够在超声分散装置200对改性剂溶液01进行超声分散时，通过降温装置240来降低改性剂溶液01的温度，避免其中的水分由于温度上升而挥发，使得其中的改性纳米颗粒的浓度不会发生较大变化，从而保证改性纳米颗粒在改性剂溶液01中拥有适宜的浓度。
76.在一些可能的实施例中，第一密封件230和分散容器的顶部开口之间还设置有隔离层。
77.该实施方式中，设置隔离层能够为分散容器提供更好的密封性，能够更好地避免改性剂溶液01中水分的散失，从而更好地控制改性纳米颗粒的浓度。
78.需要注意的是，隔离层的具体形式不做限定。
79.作为一种示例，隔离层可以设置为薄膜的形式。
80.在一些可能的实施例中，隔离层可以设置为直接与第一密封件230固定连接的形式，也可设置为与第一密封件230可拆卸连接的形式，可以理解的是，只要能够有效防止水分散失即可。
81.需要进行说明的是，超声振子220的具体设置形式不做限定，换言之，只要能够直接对改性剂溶液01进行超声分散即可。
82.作为一种示例，超声振子220设置为在分散容器的高度方向上直接贯穿第一密封件230和隔离层并延伸至改性剂溶液01内的形式。
83.作为一种示例，参阅图3，混合容器300的顶部活动设置有第二密封件400，第二密封件400被配置为能够敞开和覆盖混合容器300的顶部开口。
84.该实施方式中，设置第二密封件400能够在混合装置30对改性剂溶液01的喷雾与胶凝材料颗粒进行搅拌混合时，通过第二密封件400覆盖混合容器300的顶部开口，从而避免混合容器300内的改性剂溶液01的喷雾与胶凝材料颗粒的混合物溢出。
85.需要注意的是，第二密封件400的具体形式不做限定。
86.作为一种示例，第二密封件400设置为可开合的盖体。
87.需要注意的是，喷雾组件500和混合装置30的连接形式不做具体限定，换言之，只要能够保证喷雾组件500可以将改性剂溶液01的喷雾喷洒至混合容器300内即可。
88.作为一种示例，喷雾组件500的出料段可设置为沿混合容器300的高度方向贯穿第二密封件400并延伸至混合容器300内的形式。
89.在其他可能的实施方式中，喷雾组件500的出料段还可设置为贯穿混合容器300的侧壁并延伸至混合容器300内的形式。
90.第二方面，参阅图4，本技术实施例提供一种改性胶凝材料的制备方法，采用如第一方面实施例提供的一种改性胶凝材料的混合系统进行，制备方法包括以下步骤：
91.将改性剂溶液用分散装置分散，将胶凝材料粉末容纳于混合容器内；以及
92.将分散后的改性剂溶液通过喷雾组件喷洒至混合容器内，使得改性剂溶液的喷雾与胶凝材料粉末混合。
93.本技术中，按照该工艺方法进行制备，能够制备得到一种改性纳米颗粒自身不易团聚，并且改性纳米颗粒与胶凝材料混合较为均匀的改性胶凝材料，使得制备得到的改性胶凝材料具有较好的性能。
94.需要注意的是，改性纳米颗粒的立体构型不做限定，改性纳米颗粒可以是片状、块状或粉末。
95.作为一种示例，改性纳米颗粒为片状。
96.需要进行说明的是，“将改性剂溶液用分散装置分散”以及“将胶凝材料粉末容纳于混合容器内”二者并没有步骤先后之分，即可以先进行前者，也可以先进行后者，还可以同时进行。
97.可以理解的是，胶凝材料的具体种类不做限定。
98.作为一种示例，胶凝材料为水泥灰粉末。
99.为了便于理解技术方案，此处对示例中所用水泥灰粉末进行具体说明：
100.水泥灰粉末包括cao(55.8％)、sio2(18.5％)、al2o3(3.96％)、fe2o3(3.12％)、so3(2.69％)、mgo(2.21％)、k2o(0.698)、tio2(0.265％)、na2o(0.159％)、mno(0.128％)和p2o5(0.105％)以及其他微量氧化物(12.36％)。
101.在其他可能的实施方式中，胶凝材料还可以是水泥净浆、水泥砂浆、灌浆料或混凝土。
102.作为一种示例，改性剂溶液包括纳米石墨烯、分散剂和水。
103.该实施方式中，将纳米石墨烯作为改性纳米颗粒，是由于纳米石墨烯具有重量轻、模量高、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀以及吸振性好等优势，将其作为改性剂能够大幅提升胶凝材料的性能；此外，在改性剂中添加分散剂是为了增加纳米石墨烯在水中的分散性。
104.为了便于理解技术方案，此处对示例中所用纳米石墨烯进行具体说明：
105.纳米石墨烯为圆片状纳米石墨烯，厚度为3-10nm、直径为5-10μm、比表面积为31.657m2/g、振实密度为0.075g/cm3、表观密度为0.050g/cm3、碳含量为＞99.5％、外观为黑色粉末、导电率为500-1000s/cm以及99.5％的纯度。
106.需要注意的是，纳米石墨烯与水的质量体积比不做具体限定，二者的质量体积比可以按照实际需要进行相应调整。
107.作为一种示例，纳米石墨烯与水的质量体积比为(1～10)g：100ml，例如但不限于质量体积比为1g：100ml、2g：100ml、3g：100ml、4g：100ml、5g：100ml、6g：100ml、7g：100ml、8g：100ml、9g：100ml和10g：100ml中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
108.该实施方式中，将纳米石墨烯与水的质量体积比限定在(1～10)g：100ml范围，能够保证纳米石墨烯在改性剂溶液中具有适宜的浓度。
109.需要注意的是，纳米石墨烯与分散剂的质量比不做具体限定，二者的质量比可以按照实际需要进行相应调整。
110.作为一种示例，纳米石墨烯和分散剂的质量比为1：(0.4～0.7)，例如但不限于质量体积比为1：0.4、1：0.5、1：0.6和1：0.7中的任意一者点值或二者之间的范围值。
111.该实施方式中，将纳米石墨烯和分散剂的质量比限定在1：(0.4～0.7)的范围，能够保证纳米石墨烯具有较好的分散性。
112.需要注意的是，分散剂的具体种类不做限定。
113.作为一种示例，分散剂为三聚氰胺。
114.该实施方式中，将三聚氰胺作为分散剂，是由于三聚氰胺能够更好地将纳米石墨烯分散在水中。
115.作为一种示例，改性剂溶液的制备方法包括：
116.先将分散剂与水进行混合，得到第一混合物；再将纳米石墨烯加入第一混合物进行混合，得到改性剂溶液。
117.该实施方式中，按照该工艺方法进行制备，能够制备得到一种纳米石墨烯分散性好且兼具适宜浓度的改性剂溶液。
118.作为一种示例，在将改性剂溶液用分散装置分散的步骤中，分散装置为超声分散装置，超声功率为65～75w，例如但不限于超声功率为65w、66w、67w、68w、69w、70w、71w、72w、73w、74w和75w中的任意一者点值或任意二者之间的范围值；和/或超声时间为1.5～2.5h，例如但不限于超声时间为1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h和2.5h中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
119.该实施方式中，在进行超声分散时，将超声功率限定在65～75w的范围，并且将超声时间限定在1.5～2.5h的范围内，能够保证改性纳米颗在改性剂溶液中拥于较好的分散性。
120.需要进行说明的是，超声分散的形式不做具体限定，可以采用直接超声的形式，也可以采用间接超声的形式，还可设置为直接超声结合间接超声的形式。
121.需要说明的是，直接超声形式指的是：超声振子直接在改性剂溶液中产生超声波；间接超声形式指的是：超声振子直接在介质溶液中产生超声波，然后再通过介质将超声波传递到改性剂溶液。
122.作为一种示例，超声分散的形式为直接超声的形式。
123.该实施方式中，直接超声的分散形式结合上述超声功率以及超声时间，相较于其他两种超声形式，能够为改性纳米颗粒提供更好的分散性。
124.作为一种示例，在将改性剂溶液用分散装置分散的步骤中，超声分散装置还包括降温装置，降温装置为水浴降温缸，每隔25～35min进行一次换水，例如但不限于间隔时间为25min、26min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min和35min中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
125.该实施方式中，将水浴降温缸作为降温装置，并且每隔25～35min对水域降温缸进行一次换水，在进行超声分散时，能够较好地将改性剂溶液的温度保持在合适的范围。
126.需要注意的是，在混合步骤中，胶凝材料粉末与改性剂溶液的质量比不做具体限定，可以按照实际需要进行相应调整。
127.作为一种示例，在将分散后的改性剂溶液通过喷雾组件喷洒至混合容器内，使得改性剂溶液的喷雾与胶凝材料粉末混合的步骤中，胶凝材料粉末与改性剂溶液的质量比为1：(0.3～0.4)，例如但不限于质量比为1：0.3和1：0.4中的任意一者点值或二者之间的范围值。
128.该实施方式中，将胶凝材料粉末与改性剂溶液的质量比限定在1：(0.3～0.4)范围内，该质量比使得制备得到的改性胶凝材料中的纳米改性颗粒与胶凝材料拥有适宜的质量配比，从而使得制备得到的改性胶凝材料具有适宜程度地性能提升。
129.第三方面，本技术实施例提供一种改性胶凝材料，由第二方面实施例提供的一种改性胶凝材料的制备方法制得。
130.上述技术方案中，由该制备方法制得的改性胶凝材料具有改性纳米颗粒自身不易团聚，并且改性纳米颗粒与胶凝材料混合较为均匀的优异性能。
131.以下结合实施例对本技术的特征和性能作进一步的详细描述。
132.实施例1
133.本实施例提供一种改性胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
134.称取0.5g三聚氰胺溶于100ml水中进行搅拌混合，直至三聚氰胺完全溶解，得到第一混合物；再称取1g纳米石墨烯溶于第一混合物中进行搅拌混合，直至纳米石墨烯完全溶解，得到改性剂溶液。
135.将得到的改性剂溶液转移至直接超声形式的分散装置分散容器中，覆盖隔离层以后，合上第一密封件，然后在超声功率为70w，超声时间为2h的条件下进行分散，并且在超声分散时，每隔30min对降温水域缸中的水进行更换。
136.将分散好的改性剂溶液转移至存储容器中，然后在混合容器中按照水泥灰粉末与改性剂溶液的质量比为1：0.35的标准加入水泥灰粉末，合上第二密封件，启动混合装置，然后通过喷雾组件将存储容器中改性剂溶液喷洒至混合容器内，直至改性剂溶液通过喷雾的
形式与水泥灰粉末完全混合，然后关闭混合装置。
137.实施例2
138.本实施例提供一种改性胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
139.称取4g三聚氰胺溶于100ml水中进行搅拌混合，直至三聚氰胺完全溶解，得到第一混合物；再称取10g纳米石墨烯溶于第一混合物中进行搅拌混合，直至纳米石墨烯完全溶解，得到改性剂溶液。
140.将得到的改性剂溶液转移至直接超声形式的分散装置分散容器中，覆盖隔离层以后，合上第一密封件，然后在超声功率为65w，超声时间为2.5h的条件下进行分散，并且在超声分散时，每隔35min对降温水域缸中的水进行更换。
141.将分散好的改性剂溶液转移至存储容器中，然后在混合容器中按照水泥灰粉末与改性剂溶液的质量比为1：0.4的标准加入水泥灰粉末，合上第二密封件，启动混合装置，然后通过喷雾组件将存储容器中改性剂溶液喷洒至混合容器内，直至改性剂溶液通过喷雾的形式与水泥灰粉末完全混合，然后关闭混合装置。
142.实施例3
143.本实施例提供一种改性胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
144.称取7g三聚氰胺溶于100ml水中进行搅拌混合，直至三聚氰胺完全溶解，得到第一混合物；再称取10g纳米石墨烯溶于第一混合物中进行搅拌混合，直至纳米石墨烯完全溶解，得到改性剂溶液。
145.将得到的改性剂溶液转移至直接超声形式的分散装置分散容器中，覆盖隔离层以后，合上第一密封件，然后在超声功率为75w，超声时间为1.5h的条件下进行分散，并且在超声分散时，每隔25min对降温水域缸中的水进行更换。
146.将分散好的改性剂溶液转移至存储容器中，然后在混合容器中按照水泥灰粉末与改性剂溶液的质量比为1：0.3的标准加入水泥灰粉末，合上第二密封件，启动混合装置，然后通过喷雾组件将存储容器中改性剂溶液喷洒至混合容器内，直至改性剂溶液通过喷雾的形式与水泥灰粉末完全混合，然后关闭混合装置。
147.实施例4
148.本实施例提供一种改性胶凝材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
149.采用间接超声形式的分散装置对得到的改性剂溶液分散2h。
150.实施例5
151.本实施例提供一种改性胶凝材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
152.采用间接超声形式与直接超声形式结合的分散装置对得到的改性剂溶液进行分散，即先用间接超声形式的分散装置对得到的改性剂溶液分散1h，再用直接超声形式的分散装置对分散后的改性剂溶液继续分散1h。
153.对比例1
154.本实施例提供一种改性胶凝材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
155.用常规的输液管道将存储容器中分散后的改性剂溶液直接输送到混合容器内与水泥灰粉末进行混合搅拌。
156.试验例1
157.分散后的改性剂溶液的吸光度测试
158.测试方法：
159.将实施例1、实施例4和实施例5中经过不同形式的超声分散装置分散后的改性剂溶液直接用紫外吸光光度仪(uv-2600)测试不同样品的吸光度。
160.参阅图5可知，在300～900nm的波长范围内，吸光度测试结构依次为：直接超声高于间接超声结合直接超声高于间接超声，即直接超声分散的形式具有最好的分散效果。
161.试验例2
162.改性胶凝材料的混合效果测试
163.测试方法：
164.将实施例1和对比例1制备得到的改性胶凝材料置于显微镜下观测，然后对采集的图片用imagepro plus进行着色处理，具体处理步骤如下：
165.首先，对图片依次进行分色、图像分割、图像r-s-h值调节；然后，设置图层1，将图片中的纳米石墨烯全部标记为灰色；然后，设置图层2，将其余部分设置为黑色，最后同时显示两个图层并导出图片。
166.参阅图图6和图7可知，采用喷雾混合的形式，相对于传统的溶液直接混合的形式，喷雾混合的形式，制备得到的改性胶凝材料中的纳米石墨烯粒径更小且混合更均匀，大幅提升了改性胶凝材料的性能稳定性。
167.以上所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。