一种水泥用耐磨超细矿物掺合料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种水泥用耐磨超细矿物掺合料及其制备方法，涉及建筑材料技术领域。本发明采用改性石墨和矿粉为主要原料；改性石墨是以阳离子凝胶作为中间层，静电吸引负电荷化的石墨、玻璃纤维，同时玻璃纤维与环氧树脂反应，从而相互粘合形成纤维网；凝胶去除后，中间形成空隙，有效容纳固定水泥，提高水泥强度，并且在实际运用中，利用微波加热促使改性石墨膨胀，缩小水泥孔隙，提高水泥抗渗性；本发明以木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物作为助磨剂，激发矿粉表面活性，吸附水泥，减少水泥絮凝，同时填充纤维网孔隙，形成致密的隔水结构。本发明制备的掺合料能够提高水泥强度和抗渗性。

权利要求

1.一种水泥用耐磨超细矿物掺合料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）将木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠按质量比1:

0.8:1.6:2.5 1:1.0:2.0:3.0混合，搅拌均匀得液状混合物；将液状混合物与多孔膨胀珍珠~岩按质量比1:6 1:8混合得复合助磨剂；将矿粉、复合助磨剂按质量比100:0.02 100:0.12~ ~混合，粉磨35 50min；

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（2）将鳞片石墨样品、质量分数为98%的硫酸、双氧水按质量比1:5:0.3混合，搅拌均匀后，40 50℃下反应48 60min后，用去离子水洗涤至溶液pH为5 6，过滤，50 60℃下干燥3~ ~ ~ ~ ~

5h，得预处理石墨；

（3）将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙二胺四乙酸、交联剂MBA，甲醛合次硫酸氢钠、去离子水按质量比1:0.2:0.02:0.001:0.002:3 1:0.6:0.03:0.003:0.004:6混合，氮气~气氛下，加入丙烯酰胺质量0.002 0.004倍的过硫酸铵，40 60rpm下搅拌1 3h后，密封6~ ~ ~ ~

10h，得聚丙烯酰胺凝胶；

（4）将2‑羟基‑4‑（3‑三乙氧基硅烷丙氧基）二苯酮、去离子水按质量比0.5:100 1.5:~

100混合，再加入醋酸至溶液pH为3 4，得处理液；将玻璃纤维于400 500℃处理0.5 2h后，浸~ ~ ~泡于玻璃纤维质量3 5倍的处理液中，升温至55 64℃，保温2 4h后，过滤，去离子水洗涤4 6~ ~ ~ ~次，100 115℃下干燥4 7h，得预处理纤维；

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（5）将预处理石墨、聚丙烯酰胺凝胶按质量比1:0.3 1:0.6混合，40 60rpm下搅拌2 4h~ ~ ~后，加入预处理石墨质量0.3 0.6倍的预处理纤维，继续搅拌3 6h，然后按质量比1:3.0:3.0~ ~

1:5.1:5.5加入E‑20环氧树脂、二甲苯和环己酮，E‑20环氧树脂和预处理石墨的质量比为~

0.2:1 0.4:1，400 500rpm下搅拌20 36min后，加入预处理石墨质量0.0001 0.0003倍的二~ ~ ~ ~月桂酸二丁基锡，升温至138 152℃，400 500rpm下反应4 6h后，过滤，依次用蒸馏水和丙酮~ ~ ~清洗3 7min后，置于预处理石墨质量10 20倍的蒸馏水中，加入预处理石墨质量0.5 1.1倍~ ~ ~的过氧乙酸、预处理石墨质量1 2倍的硫酸亚铁，30 40kHz下处理15 30min，过滤，用蒸馏水~ ~ ~洗涤4 6次，室温干燥8 14h得改性石墨；

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（6）将步骤（1）中粉磨后的矿粉与改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰按质量比1:0.1:

0.5:0.5:0.01 1:0.3:1:1:0.03混合，研磨2 4h得水泥用耐磨超细矿物掺合料。

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2.根据权利要求1所述的一种水泥用耐磨超细矿物掺合料的制备方法，其特征在于，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料在水泥中的应用方法为：将水泥和掺合料按质量比1:0.15混合，400 600W下微波加热30 60s。

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说明书

一种水泥用耐磨超细矿物掺合料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种水泥用耐磨超细矿物掺合料及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着现代科技的发展与进步，基础性工程建设规模日益扩大，现代建设工程向高层、超高层、大跨度框架工程发展，对水泥的需求越来越大，对水泥的泵送、抗离析等性能要求越来越高。目前常见的掺合料在水泥中可提高泵送性、及流动性，提高水泥的性能，但加入了掺合料的水泥容易产生离析、泌水、浮浆、浮泡、表观质量等缺陷问题。

[0003] 此外，普通的水泥由于其结构特性，会存在大量的毛细孔和细小裂缝，并非完全致密的结构，容易渗水，抗渗性能不佳，为了减少毛细孔，通常会在混凝土中加入膨胀剂，但过多的膨胀剂，虽能提高抗渗性能，但抗压强度会有较为明显的下降，导致抗渗型水泥的力学性能普遍不高，难以满足特殊工程所需，因此还有改善空间。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种水泥用耐磨超细矿物掺合料及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水泥用耐磨超细矿物掺合料，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料由矿粉、改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰等搅拌混合而制得。

[0006] 进一步的，所述改性石墨由鳞片石墨、聚丙烯酰胺凝胶、预处理玻璃纤维、环氧树脂E‑20制得；所述预处理玻璃纤维由玻璃纤维和2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮制得。

[0007] 进一步的，所述矿粉化学成分及其质量百分比分别为Fe2O30.2～0.5％、CaO40.1～42.3％、SiO231.1～33.5％、Al2O312.3～14.4％、MgO7.7～8.3％、TiO20.4～0.6％；所述钢渣粉化学成分及其质量百分比分别为CaO37～42％、SiO29.8～11.3％、Al2O32.6～3.8％、MgO6.8～7.4％、Fe2O327.5～28.3％、FeO14.5～16.2％、TiO23.6～4.5％。

[0008] 进一步的，一种水泥用耐磨超细矿物掺合料的制备方法，包括以下制备步骤：

[0009] (1)将矿粉、复合助磨剂按质量比100∶0.02～100∶0.12混合，粉磨35～50min；

[0010] (2)将步骤(1)中粉磨后的矿粉与改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰按质量比1∶0.1∶0.5∶0.5∶0.01～1∶0.3∶1∶1∶0.03混合，研磨2～4h得水泥用耐磨超细矿物掺合料。

[0011] 进一步的，步骤(1)所述复合助磨剂的制备方法为：将木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶0.8∶1.6∶2.5～1∶1.0∶2.0∶3.0混合，搅拌均匀得液状混合物；将液状混合物与多孔膨胀珍珠岩按质量比1∶6～1∶8混合。

[0012] 进一步的，步骤(2)所述改性石墨的制备方法为：

[0013] A、将鳞片石墨样品、质量分数为98％的硫酸、双氧水按质量比1∶5∶0.3混合，搅拌均匀后，40～50℃下反应48～60min后，用去离子水洗涤至溶液pH为5～6，过滤，50～60℃下干燥3～5h，得预处理石墨；

[0014] B、将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙二胺四乙酸、交联剂MBA，甲醛合次硫酸氢钠、去离子水按质量比1∶0.2∶0.02∶0.001∶0.002∶3～1∶0.6∶0.03∶0.003∶0.004∶6混合，氮气气氛下，加入丙烯酰胺质量0.002～0.004倍的过硫酸铵，40～60rpm下搅拌1～3h后，密封6～10h，得聚丙烯酰胺凝胶；

[0015] C、将玻璃纤维于400～500℃处理0.5～2h后，浸泡于玻璃纤维质量3～5倍的处理液中，升温至55～64℃，保温2～4h后，过滤，去离子水洗涤4～6次，100～115℃下干燥4～7h，得预处理纤维；

[0016] D、将预处理石墨、聚丙烯酰胺凝胶按质量比1∶0.3～1∶0.6混合，40～60rpm下搅拌2～4h后，加入预处理石墨质量0.3～0.6倍的预处理纤维，继续搅拌3～6h，然后按质量比1∶
3.0∶3.0～1∶5.1∶5.5加入E‑20环氧树脂、二甲苯和环己酮，E‑20环氧树脂和预处理石墨的质量比为0.2∶1～0.4∶1，400～500rpm下搅拌20～36min后，加入预处理石墨质量0.0001～
0.0003倍的二月桂酸二丁基锡，升温至138～152℃，400～500rpm下反应4～6h后，过滤，依次用蒸馏水和丙酮清洗3～7min后，置于预处理石墨质量10～20倍的蒸馏水中，加入预处理石墨质量0.5～1.1倍的过氧乙酸、预处理石墨质量1～2倍的硫酸亚铁，30～40kHz下处理15～30min，过滤，用蒸馏水洗涤4～6次，室温干燥8～14h得改性石墨。

[0017] 进一步的，步骤C所述处理液的制备方法为：将2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮、去离子水按质量比0.5∶100～1.5∶100混合，再加入醋酸至溶液pH为3～4。

[0018] 进一步的，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料在水泥中的应用方法为：将水泥和掺合料按质量比1∶0.15混合，400～600W下微波加热30～60s。

[0019] 与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

[0020] 首先，本发明以多孔膨胀珍珠岩为载体，配合助磨剂木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物，对矿粉进行粉磨，在粉磨过程中，助磨剂吸附于固体颗粒表面上，使矿粉具有表面活性，在实际运用中，表面遇水形成离子，可以吸附水泥，减少水泥絮凝，提高水泥的强度；再与钢渣粉、改性石墨复配，发挥各自优点，既克服力学性能低的不足，同时又弥补矿粉碱度低、耐磨性差的缺陷，起到性能互补、功能叠加的效果；此外，采用工业废弃物为主要原料，降低工业废渣对环境的污染，有利于废弃物处理资源再利用，推进我国资源节约型、环境友好型建设。

[0021] 其次，本发明以鳞片石墨为改性石墨原料，先经酸化预处理，在石墨层边缘和层间接枝含氧基团，同时使表面呈负电荷，再通过静电吸引，使聚丙烯酰胺凝胶包裹于鳞片石墨表面，然后利用2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮改性玻璃纤维，引入硅氧负离子，使表面呈负电荷，从而静电沉积于聚丙烯酰胺凝胶表面；再利用环氧树脂为胶黏剂，环氧树脂的环氧基、羟基与2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮的羟基反应，在表面形成交联叠加的纤维网，再氧化去除聚丙烯酰胺凝胶，使得纤维网与鳞片石墨存在空隙，可以容纳固定水泥，避免水泥与掺合料分离，提高水泥强度；在改性石墨与水泥混合后，利用微波加热，促使层间合氧基团分解、挥发，产生一氧化碳、二氧化碳和水蒸气，产生的冲击力撑开改性石墨的片层结构，使其膨胀，挤压排出水泥空气，缩小孔隙，有利于提高水泥的抗渗性；由于矿粉能够吸附水泥，从而填充纤维网孔隙，形成致密的隔水结构，增益水泥的抗渗性。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的掺合料应用于水泥后，获得的水泥的各指标测试方法如下：

[0024] 力学性能：参照GB/T 50081测量28d后抗压强度和抗折强度

[0025] 抗渗性：参照GB/T 50082测量抗渗等级

[0026] 实施例1

[0027] (1)将木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶0.8∶1.6∶2.5混合，搅拌均匀得液状混合物；将液状混合物与多孔膨胀珍珠岩按质量比1∶6混合，得复合助磨剂；将矿粉、复合助磨剂按质量比100∶0.02混合，粉磨35min；

[0028] (2)将鳞片石墨样品、质量分数为98％的硫酸、双氧水按质量比1∶5∶0.3混合，搅拌均匀后，40℃下反应48min后，用去离子水洗涤至溶液pH为5，过滤，50℃下干燥3h，得预处理石墨；

[0029] (3)将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙二胺四乙酸、交联剂MBA，甲醛合次硫酸氢钠、去离子水按质量比1∶0.2∶0.02∶0.001∶0.002∶3混合，氮气气氛下，加入丙烯酰胺质量0.002倍的过硫酸铵，40rpm下搅拌1h后，密封6h，得聚丙烯酰胺凝胶；将2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮、去离子水按质量比0.5∶100混合，再加入醋酸至溶液pH为3，得处理液；将玻璃纤维于400℃处理0.5h后，浸泡于玻璃纤维质量3倍的处理液中，升温至55℃，保温2h后，过滤，去离子水洗涤4次，100℃下干燥4h，得预处理纤维；

[0030] (4)将预处理石墨、聚丙烯酰胺凝胶按质量比1∶0.3混合，40rpm下搅拌2h后，加入预处理石墨质量0.3倍的预处理纤维，继续搅拌3h，然后按质量比1∶3.0∶3.0加入E‑20环氧树脂、二甲苯和环己酮，E‑20环氧树脂和预处理石墨的质量比为0.2∶1，400rpm下搅拌20min后，加入预处理石墨质量0.0001倍的二月桂酸二丁基锡，升温至138℃，400rpm下反应4h后，过滤，依次用蒸馏水和丙酮清洗3min后，置于预处理石墨质量10倍的蒸馏水中，加入预处理石墨质量0.5倍的过氧乙酸、预处理石墨质量1倍的硫酸亚铁，30kHz下处理15min，过滤，用蒸馏水洗涤4次，室温干燥8h得改性石墨；

[0031] (5)将步骤(1)中粉磨后的矿粉与改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰按质量比1∶0.1∶0.5∶0.5∶0.01混合，研磨2h得水泥用耐磨超细矿物掺合料。

[0032] 进一步的，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料在水泥中的应用方法为：将水泥和掺合料按质量比1∶0.15混合，400W下微波加热30s。

[0033] 实施例2

[0034] (1)将木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶0.9∶1.8∶2.8混合，搅拌均匀得液状混合物；将液状混合物与多孔膨胀珍珠岩按质量比1∶7混合，得复合助磨剂；将矿粉、复合助磨剂按质量比100∶0.07混合，粉磨43min；

[0035] (2)将鳞片石墨样品、质量分数为98％的硫酸、双氧水按质量比1∶5∶0.3混合，搅拌均匀后，45℃下反应54min后，用去离子水洗涤至溶液pH为5.5，过滤，55℃下干燥4h，得预处理石墨；

[0036] (3)将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙二胺四乙酸、交联剂MBA，甲醛合次硫酸氢钠、去离子水按质量比1∶0.4∶0.025∶0.005∶0.003∶4.5混合，氮气气氛下，加入丙烯酰胺质量0.003倍的过硫酸铵，50rpm下搅拌2h后，密封8h，得聚丙烯酰胺凝胶；将2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮、去离子水按质量比1∶100混合，再加入醋酸至溶液pH为3.5，得处理液；将玻璃纤维于450℃处理1.3h后，浸泡于玻璃纤维质量4倍的处理液中，升温至59℃，保温3h后，过滤，去离子水洗涤5次，107℃下干燥5.5h，得预处理纤维；

[0037] (4)将预处理石墨、聚丙烯酰胺凝胶按质量比1∶0.45混合，50rpm下搅拌3h后，加入预处理石墨质量0.45倍的预处理纤维，继续搅拌4.5h，然后按质量比1∶4∶4.2加入E‑20环氧树脂、二甲苯和环己酮，E‑20环氧树脂和预处理石墨的质量比为0.3∶1，450rpm下搅拌28min后，加入预处理石墨质量0.0002倍的二月桂酸二丁基锡，升温至145℃，450rpm下反应5h后，过滤，依次用蒸馏水和丙酮清洗5min后，置于预处理石墨质量15倍的蒸馏水中，加入预处理石墨质量0.8倍的过氧乙酸、预处理石墨质量1.5倍的硫酸亚铁，35kHz下处理23min，过滤，用蒸馏水洗涤5次，室温干燥11h得改性石墨；

[0038] (5)将步骤(1)中粉磨后的矿粉与改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰按质量比1∶0.2∶0.75∶0.75∶0.02混合，研磨3h得水泥用耐磨超细矿物掺合料。

[0039] 进一步的，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料在水泥中的应用方法为：将水泥和掺合料按质量比1∶0.15混合，500W下微波加热45s。

[0040] 实施例3

[0041] (1)将木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶1.0∶2.0∶3.0混合，搅拌均匀得液状混合物；将液状混合物与多孔膨胀珍珠岩按质量比1∶8混合，得复合助磨剂；将矿粉、复合助磨剂按质量比100∶0.12混合，粉磨50min；

[0042] (2)将鳞片石墨样品、质量分数为98％的硫酸、双氧水按质量比1∶5∶0.3混合，搅拌均匀后，50℃下反应60min后，用去离子水洗涤至溶液pH为6，过滤，60℃下干燥5h，得预处理石墨；

[0043] (3)将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙二胺四乙酸、交联剂MBA，甲醛合次硫酸氢钠、去离子水按质量比1∶0.6∶0.03∶0.003∶0.004∶6混合，氮气气氛下，加入丙烯酰胺质量0.004倍的过硫酸铵，60rpm下搅拌3h后，密封10h，得聚丙烯酰胺凝胶；将2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮、去离子水按质量比1.5∶100混合，再加入醋酸至溶液pH为4，得处理液；将玻璃纤维于500℃处理2h后，浸泡于玻璃纤维质量5倍的处理液中，升温至64℃，保温4h后，过滤，去离子水洗涤6次，115℃下干燥7h，得预处理纤维；

[0044] (4)将预处理石墨、聚丙烯酰胺凝胶按质量比1∶0.6混合，60rpm下搅拌4h后，加入预处理石墨质量0.6倍的预处理纤维，继续搅拌6h，然后按质量比1∶5.1∶5.5加入E‑20环氧树脂、二甲苯和环己酮，E‑20环氧树脂和预处理石墨的质量比为0.4∶1，500rpm下搅拌36min后，加入预处理石墨质量0.0003倍的二月桂酸二丁基锡，升温至152℃，500rpm下反应6h后，过滤，依次用蒸馏水和丙酮清洗7min后，置于预处理石墨质量20倍的蒸馏水中，加入预处理石墨质量1.1倍的过氧乙酸、预处理石墨质量2倍的硫酸亚铁，40kHz下处理30min，过滤，用蒸馏水洗涤6次，室温干燥14h得改性石墨；

[0045] (5)将步骤(1)中粉磨后的矿粉与改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰按质量比1∶0.3∶1∶1∶0.03混合，研磨4h得水泥用耐磨超细矿物掺合料。

[0046] 进一步的，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料在水泥中的应用方法为：将水泥和掺合料按质量比1∶0.15混合，600W下微波加热60s。

[0047] 对比例1

[0048] 对比例1与实施例2的区别在于无步骤(1)，其余制备步骤同实施例2。

[0049] 对比例2

[0050] (1)将木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶0.9∶1.8∶2.8混合，搅拌均匀得液状混合物；将液状混合物与多孔膨胀珍珠岩按质量比1∶7混合，得复合助磨剂；将矿粉、复合助磨剂按质量比100∶0.07混合，粉磨43min；

[0051] (2)将鳞片石墨样品、质量分数为98％的硫酸、双氧水按质量比1∶5∶0.3混合，搅拌均匀后，45℃下反应54min后，用去离子水洗涤至溶液pH为5.5，过滤，55℃下干燥4h，得预处理石墨；

[0052] (3)将2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮、去离子水按质量比1∶100混合，再加入醋酸至溶液pH为3.5，得处理液；将玻璃纤维于450℃处理1.3h后，浸泡于玻璃纤维质量4倍的处理液中，升温至59℃，保温3h后，过滤，去离子水洗涤5次，107℃下干燥5.5h，得预处理纤维；

[0053] (4)将预处理石墨和预处理石墨质量0.45倍的预处理纤维，继续搅拌4.5h，然后按质量比1∶4∶4.2加入E‑20环氧树脂、二甲苯和环己酮，E‑20环氧树脂和预处理石墨的质量比为0.3∶1，450rpm下搅拌28min后，加入预处理石墨质量0.0002倍的二月桂酸二丁基锡，升温至145℃，450rpm下反应5h后，过滤，依次用蒸馏水和丙酮清洗5min后，室温干燥11h得改性石墨；

[0054] (5)将步骤(1)中粉磨后的矿粉与改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰按质量比1∶0.2∶0.75∶0.75∶0.02混合，研磨3h得水泥用耐磨超细矿物掺合料。

[0055] 进一步的，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料在水泥中的应用方法为：将水泥和掺合料按质量比1∶0.15混合，500W下微波加热45s。

[0056] 对比例3

[0057] (1)将木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶0.9∶1.8∶2.8混合，搅拌均匀得液状混合物；将液状混合物与多孔膨胀珍珠岩按质量比1∶7混合，得复合助磨剂；将矿粉、复合助磨剂按质量比100∶0.07混合，粉磨43min；

[0058] (2)将鳞片石墨样品、质量分数为98％的硫酸、双氧水按质量比1∶5∶0.3混合，搅拌均匀后，45℃下反应54min后，用去离子水洗涤至溶液pH为5.5，过滤，55℃下干燥4h，得预处理石墨；

[0059] (3)将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙二胺四乙酸、交联剂MBA，甲醛合次硫酸氢钠、去离子水按质量比1∶0.4∶0.025∶0.005∶0.003∶4.5混合，氮气气氛下，加入丙烯酰胺质量0.003倍的过硫酸铵，50rpm下搅拌2h后，密封8h，得聚丙烯酰胺凝胶；

[0060] (4)将预处理石墨、聚丙烯酰胺凝胶按质量比1∶0.45混合，50rpm下搅拌3h后，置于预处理石墨质量15倍的蒸馏水中，加入预处理石墨质量0.8倍的过氧乙酸、预处理石墨质量1.5倍的硫酸亚铁，35kHz下处理23min，过滤，用蒸馏水洗涤5次，室温干燥11h得改性石墨；

[0061] (5)将步骤(1)中粉磨后的矿粉与改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰按质量比1∶0.2∶0.75∶0.75∶0.02混合，研磨3h得水泥用耐磨超细矿物掺合料。

[0062] 进一步的，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料在水泥中的应用方法为：将水泥和掺合料按质量比1∶0.15混合，500W下微波加热45s。

[0063] 对比例4

[0064] (1)将木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物、乙二醇、十二烷基苯磺酸钠按质量比1∶0.9∶1.8∶2.8混合，搅拌均匀得液状混合物；将液状混合物与多孔膨胀珍珠岩按质量比1∶7混合，得复合助磨剂；将矿粉、复合助磨剂按质量比100∶0.07混合，粉磨43min；

[0065] (2)将鳞片石墨样品、质量分数为98％的硫酸、双氧水按质量比1∶5∶0.3混合，搅拌均匀后，45℃下反应54min后，用去离子水洗涤至溶液pH为5.5，过滤，55℃下干燥4h，得预处理石墨；

[0066] (3)将丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、乙二胺四乙酸、交联剂MBA，甲醛合次硫酸氢钠、去离子水按质量比1∶0.4∶0.025∶0.005∶0.003∶4.5混合，氮气气氛下，加入丙烯酰胺质量0.003倍的过硫酸铵，50rpm下搅拌2h后，密封8h，得聚丙烯酰胺凝胶；将2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯酮、去离子水按质量比1∶100混合，再加入醋酸至溶液pH为3.5，得处理液；将玻璃纤维于450℃处理1.3h后，浸泡于玻璃纤维质量4倍的处理液中，升温至59℃，保温3h后，过滤，去离子水洗涤5次，107℃下干燥5.5h，得预处理纤维；

[0067] (4)将预处理石墨、聚丙烯酰胺凝胶按质量比1∶0.45混合，50rpm下搅拌3h后，加入预处理石墨质量0.45倍的预处理纤维，继续搅拌4.5h，然后按质量比1∶4∶4.2加入E‑20环氧树脂、二甲苯和环己酮，E‑20环氧树脂和预处理石墨的质量比为0.3∶1，450rpm下搅拌28min后，加入预处理石墨质量0.0002倍的二月桂酸二丁基锡，升温至145℃，450rpm下反应5h后，过滤，依次用蒸馏水和丙酮清洗5min后，置于预处理石墨质量15倍的蒸馏水中，加入预处理石墨质量0.8倍的过氧乙酸、预处理石墨质量1.5倍的硫酸亚铁，35kHz下处理23min，过滤，用蒸馏水洗涤5次，室温干燥11h得改性石墨；

[0068] (5)将步骤(1)中粉磨后的矿粉与改性石墨、钢渣粉、粉煤灰、熟石灰按质量比1∶0.2∶0.75∶0.75∶0.02混合，研磨3h得水泥用耐磨超细矿物掺合料。

[0069] 进一步的，所述水泥用耐磨超细矿物掺合料在水泥中的应用方法为：将水泥和掺合料按质量比1∶0.15混合。

[0070] 效果例

[0071] 下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至4掺合料制得的水泥性能分析结果。

[0072] 表1

[0073]

[0074]

[0075] 从实施例与对比例的各项实验数据对比可发现，本发明利用木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛聚合物作为助磨剂，可使矿粉具有表面活性，减少水泥絮凝，起到减水剂作用；此外，本发明利用聚丙烯酰胺凝胶作为中间层，通过静电吸引，连接鳞片石墨和玻璃纤维，降解去除后，使得玻璃纤与鳞片石墨存在空隙，可以容纳固定水泥，提高水泥强度；玻璃纤维经过负电荷化改性的同时，引入羟基，与环氧树脂反应，从而利用环氧树脂，相互粘合形成纤维网，有效包裹住水泥，提高水泥强度；改性石墨在微波作用下，层间的含氧基团分解，产生气体，撑开片层结构，使其膨胀，挤压排出水泥空气，缩小孔隙，有利于提高水泥的抗渗性；由于矿粉能够吸附水泥，从而填充纤维网孔隙，形成致密的隔水结构，增益水泥的抗渗性。

[0076] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。