本发明涉及一种混凝土改性剂及其制备方法，具体涉及一种高强度导电改性剂及其制备方法，该导电剂能使得所得混凝土具有良好的导电性能和优秀的强度。
背景技术：
在电力设备接地工程、建筑采暖和道路除冰等领域，导电混凝土日益受到重视。然而，目前的导电混凝土的强度普遍偏低，28天抗压强度普遍不超过40MPa，这导致所得混凝土难以符合具有较高标准的工程的施工要求。
中国专利201310060359.3以碳纳米管和炭黑作为主要导电原料，并与一定量的硅酸盐和丙烯酸乳液混合，制备得到了一种改性剂，该改性剂可使得所得混凝土的抗压强度达到44Mpa左右。虽然该专利使得混凝土的抗压强度突破了40MPa，且具有较小的电阻率，然而其原料中的碳纳米管工业成本较高，使得该改性剂较难推广应用。更为重要的是，其所得强度还不是很理想，离需要高强度的工程上应用的要求还有较大差距。
另外，在解决导电性和强度问题的基础上，如何兼顾环保性，对于国内建筑工程领域而言，是具有重大意义的，其可以促进产能的优化和避免浪费。
技术实现要素：
针对现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种混凝土改性剂，该改性剂，按重量份计，由如下组分组成：
石墨 50-90份
膨润土 30-40份
碳纤维 100-120份
格蕾丝纤维 10-15份
废弃钢渣或铁渣 20-30份
丙烯酸乳液 15-25份；
其中，所述石墨的尺寸为700-800目；所述碳纤维的直径为0.35-0.50mm，长为25-30mm；所述格蕾丝纤维的直径为0.25-0.30mm，长为10-25mm。
优选的，所述石墨的尺寸为750目。
优选的，所述石墨、碳纤维和格蕾丝纤维的重量份数分别为55份、110份和12份。
优选的，所述丙烯酸乳液的重量分数为20份。
优选的，所述废弃钢渣或铁渣的尺寸不大于2mm。
如本发明的实验例所示，利用本发明改性剂制备得到的混凝土不仅具有优秀的导电性能，而且抗压强度最高可达到98.6MPa。重要的是，本发明充分利用了废弃的钢渣和铁渣，可在一定程度上促进建筑废材的回收利用。
在本发明的改性剂中，石墨的尺寸对于电阻率和抗压强度均有较大的影响。当石墨的尺寸小于700目时，电阻率出现明显的上升，强度也急剧下降，当尺寸介于750-800目时，所得混凝土具有较小的电阻率(为1.20-1.25Ω·m)，当石墨的尺寸大于800目时，电阻率有所降低。石墨的掺杂量同样影响电阻和抗压强度，当掺杂量过大时，抗压强度急剧下降。
当石墨、碳纤维和格蕾丝纤维的重量份数分别为55份、110份和12份时，所得混凝土的导电性能和抗压强度最优。
本发明的另外一个目的在于提供制备上述改性剂的方法，该方法的步骤为：将所述各原料混合，高速搅拌均匀后，于120℃干燥2-3天，然后进行研磨，即得。
本发明的有益效果：
1、本发明的改性剂所制得的混凝土的导电性能优异，导电率低至1.20Ω·m；
2、本发明的改性剂所制得的混凝土的抗压强度高，可高达98.6MPa；
3、本发明的改性剂在制备混凝土时，所需掺杂量少，仅需3％。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
准备原料：
石墨 55份
膨润土 35份
碳纤维 110份
格蕾丝纤维 12份
废弃钢渣或铁渣 30份
丙烯酸乳液 25份；
其中，石墨的尺寸为750目；碳纤维的直径为0.35-0.50mm，长为25-30mm；所述格蕾丝纤维的直径为0.25-0.30mm，长为10-25mm。
将所述各原料混合，高速搅拌均匀后，于120℃干燥2-3天，然后进行研磨，即得。
实施例2
准备原料：
石墨 80份
膨润土 35份
碳纤维 110份
格蕾丝纤维 12份
废弃钢渣或铁渣 25份
丙烯酸乳液 20份；
其中，石墨的尺寸为780目；碳纤维的直径为0.35-0.50mm，长为25-30mm；所述格蕾丝纤维的直径为0.25-0.30mm，长为10-25mm。
将所述各原料混合，高速搅拌均匀后，于120℃干燥2-3天，然后进行研磨，即得。
实施例3
准备原料：
石墨 90份
膨润土 40份
碳纤维 100份
格蕾丝纤维 15份
废弃钢渣或铁渣 30份
丙烯酸乳液 25份；
其中，石墨的尺寸为700目；碳纤维的直径为0.35-0.50mm，长为25-30mm；所述格蕾丝纤维的直径为0.25-0.30mm，长为10-25mm。
将所述各原料混合，高速搅拌均匀后，于120℃干燥2-3天，然后进行研磨，即得。
实施例4
准备原料：
石墨 50份
膨润土 30份
碳纤维 120份
格蕾丝纤维 10份
废弃钢渣或铁渣 20份
丙烯酸乳液 15份；
其中，石墨的尺寸为800目；碳纤维的直径为0.35-0.50mm，长为25-30mm；所述格蕾丝纤维的直径为0.25-0.30mm，长为10-25mm。
将所述各原料混合，高速搅拌均匀后，于120℃干燥2-3天，然后进行研磨，即得。
实施例5
除了石墨的尺寸为700目，重量份数为70份之外，其余与实施例4一致。
对比实施例1
除了石墨的尺寸为650目，重量份数为45份之外，其余与实施例1一致。
对比实施例2
除了石墨的尺寸为850目，重量份数为45份之外，其余与实施例1一致。
对比实施例3
除了石墨的重量份数为95份之外，其余与实施例1一致。
对比实施例4
除了没有格蕾丝纤维之外，其余与实施例1一致。
对比实施例5
除了碳纤维和格蕾丝纤维的重量份数为12份和8份之外，其余与实施例1一致。
实验例
利用实施例1-5和对比实施例1-5所得改性剂，以3％的加入量制备混凝土，对所得混凝土的电阻率和抗压强度进行测试，结果如表1所示。
表1