[发明专利]一种内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极，其特征在于：包括水泥基体以及分散于水泥基体内的石墨烯和纳米导电炭黑。

2.根据权利要求1所述的一种内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极，其特征在于：所述水泥基体的水灰比为(0.3-0.6):1，优选0.4:1，胶砂比为1:(3-5)，优选1:4；所述石墨烯掺量为水泥掺量的0.5-1.5%，优选0.8-1.2%，更优选1.0%；所述纳米导电碳黑掺量为水泥掺量的0.2-0.8%，优选0.4-0.6%，更优选0.5%。

3.根据权利要求1所述的一种内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极，其特征在于：所述水泥基体为圆柱体，其底面直径为5～10mm、长度为30-50mm。

4.一种权利要求1-3任一项所述的内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将石墨烯和纳米导电炭黑加入分散剂水溶液中，搅拌或超声使石墨烯和纳米导电炭黑均匀分散，得混合溶液；

（2）将水泥、砂子和水混合得到的水泥砂浆，加入步骤（1）的混合溶液中搅拌，得浆体；将浆体倒入模具中静置成型，拆模后于饱和氢氧化钙溶液中养护；切割、打磨即得。

5.根据权利要求4所述的一种内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述石墨烯掺量为水泥掺量的0.5-1.5%，优选0.8-1.2%，更优选1.0%；所述纳米导电碳黑掺量为水泥掺量的0.2-0.8%，优选0.4-0.6%，更优选0.5%；所述分散剂水溶液的浓度为0.01%～0.12%，优选0.05%，所述分散剂为壬基酚与环氧乙烷缩合物。

6.根据权利要求4所述的一种内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极的制备方法，其特征在于：步骤（2）水泥砂浆中，水灰比为(0.3-0.6):1，优选0.4:1，胶砂比为1:(3-5)，优选1:4；静置成型时间为24h；养护时间为90天。

7.一种混凝土中硫酸盐侵蚀监测传感装置，其特征在于：包括固定支架以及一组权利要求1-2任一项所述的内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极；所述一组掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极独立地自上而下平行设置于固定支架上；所述掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极相对两端面分别设有不锈钢网，所述不锈钢网与分别连有导线。

8.根据权利要求7所述的一种混凝土中硫酸盐侵蚀监测传感装置，其特征在于：所述固定支架为中空的PVC管支架。

9.根据权利要求7所述的一种混凝土中硫酸盐侵蚀监测传感装置，其特征在于：所述相邻内掺纳米导电材料的水泥基砂浆传感电极间距10-50mm。

10.权利要求7-9任一项所述的混凝土中硫酸盐侵蚀监测传感装置在监测混凝土结构的硫酸盐侵蚀中的应用。