一种具有吸波功能的抗裂混凝土及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有吸波功能的抗裂混凝土及其制备方法，属于建筑材料领域。所述的抗裂混凝土其组分组成为：减缩增韧剂 2.0?3.0kg/m3、吸波材料 2.0?3.0kg/m3、水135?155kg/m3、水泥320?380kg/m3、粉煤灰20?40kg/m3、细集料 600?800kg/m3、粗集料 950?1150kg/m3、内养护剂10～20kg/m3、减水剂3.0?5.0kg/m3、钢纤维40～50kg/m3、三乙醇胺2?2.4 kg/m3和葡萄糖酸钠0.5?1 kg/m3。该混凝土28天抗压强度可以达到30?60Mpa，可以得到抗裂混凝土，该混凝土在7~26GHz频率范围内，反射率小于?7dB的带宽为10GHz。
【专利说明】
一种具有吸波功能的抗裂混凝土及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有吸波功能的抗裂混凝土及其制备方法，属于建筑材料领域。
【背景技术】
[0002]目前，作为继水污染、空气污染和噪声污染之后的第四大全球性环境问题，电磁波辐射的危害日益严重。相应地，各类建筑设施的电磁波辐射防护也日益重要。特别是与雷达、微波基站、大功率无线通信发射台等邻近的建筑，内部安置有大量精密电子仪器的科研院所、医院、银行等单位的功能性建筑，与国家安全密切相关的国防和行政部门的关键性建筑，其电磁波的防护尤为重要。混凝土是使用量最大的建筑材料，开发具有电磁波吸收功能，可以有效衰减建筑室内外电磁波的混凝土材料意义重大。
[0003]发明专利ZL 201010266982.0采用高铁磨细钢渣、玄武岩纤维、陶砂等，制备了一种高铁磨细钢渣轻质高韧性吸波混凝土，该混凝土在8?18 GHz频率范围内，反射率小于-7dB的带宽为1GHz。
[0004]随着高层建筑的迅速发展，对混凝土的施工要求越来越高，栗送混凝土已经成为混凝土施工的重要手段。为了提高混凝土的工作性能，不可避免地会增加混凝土的用水量，混凝土的开裂渗透问题也就更加日益突出。而且，高层建筑物对地下室结构的要求也越来越高，特别是地下水位较高的地区，其防止渗漏的问题更加突出。但是，目前高层建筑混凝土地下室墙裂纹的现象普遍存在，不仅因渗漏而影响建筑物的使用，而且还严重降低建筑物的耐久性，对今后处理补救造成极大困难。据统计，当前我国城市建筑物的漏水率约为60%，竣工的漏水房屋高达37%，每年因建筑物渗漏维修便消耗大量资金。
[0005]高性能混凝土已经成为一种发展趋势，因此如何得到一种增韧，抗裂，并具有防电磁辐射的高性能混凝土是一个重要的课题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有吸波功能的抗裂混凝土及其制备方法。本发明通过在混凝土中添加复合减缩增韧剂，增加混凝土的韧性、密实性、抗裂性能、抗冲击性能和抗渗性能，复合增韧与吸波材料还增加了再生骨料混凝土的韧性与防辐射波的功能，且制备得到的混凝土 28天抗压强度可以达到30-60Mpa，可以得到抗裂混凝土，该混凝土在7?26GHz频率范围内，反射率小于_7dB的带宽为1GHz。
[0007]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其组分组成为:减缩增韧剂2.0-3.0kg/m3、吸波材料 2.0-3.0kg/m3、水135-155kg/m3、水泥320_380kg/m3、粉煤灰20_40kg/m3、细集料 600-800kg/m3、粗集料 950-11501^/1113、内养护剂10?201^/1113、减水剂3.0-5.01^/1113、钢纤维40?50kg/m3、三乙醇胺2-2.4 kg/m3和葡萄糖酸钠0.5-1 kg/m3。
[0008]所述的减缩增韧剂是由聚醚甲基二乙氧基硅烷和氧化石墨烯按质量比1:0.5混合而制得的；所述的粗集料为普通碎石，5?25mm连续级配，堆积密度1500?1700kg/m3，吸水率0.1%?1.5%，压碎值指标6%?16%;所述的减水剂为市场购买的萘系高效减水剂，减水率为18-24%;胶黏剂为聚乙酸乙烯酯;细集料为河砂，所述细集料细度模数2.5?3.5，堆积密度1500-1800kg/m3;所述的水泥为P.0 42.5娃酸盐水泥，其他娃酸盐水泥均可。
[0009]所述的吸波材料的制备方法，包括以下步骤:
1)将1.2-1.6重量份负载BaFei20i9的埃洛石纳米管和0.3-0.5重量份甲基丙稀酰氧基丙基三甲氧基硅烷在室温下搅拌2h后，加入10重量份聚丙烯，搅拌3 h，形成混合料I;
2)在室温下取0.8-1.2重量份介电损耗型纳米复合材料，滴加0.3重量份3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌I h后，再加入10-15重量份聚丙烯搅拌2h后，加入1.5-2重量份铁掺杂氧化锌纳米材料，并滴加0.2-0.5重量份3-( 2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌1.5 h后，制得混合料2;
3)将混合料I和混合料2—同装入高速混合机中，在300-350r/min转速下分散2_3.5h;然后升温至110-115°C，在500-550 r/min转速下处理20-25 min后，转入冷混锅中待温度降至50-53 °C时放料，得到初混料；
4)将步骤(3)制备好的初混料置于温度为175-185°C、转速为75-85r/min的双螺杆挤出机中混炼1-1.5 h后挤出，得到混炼料；
5)将步骤(4)制备好的混炼料粉碎处理，得到粒度为120-200目的吸波材料。
[0010]步骤I)所述的负载BaFe12O19的埃洛石纳米管的制备方法，具体步骤为:
(1)在20-22°C下，将22.26重量份Fe(NO3)3.9H20和1.2重量份硝酸钡加入到140重量份去离子水中，搅拌2 h后待用；
(2)在28-30°C和搅拌下，将16.8重量份2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸滴加至步骤(I)备好的水溶液中，滴加时间为0.5 h;滴加完毕后继续搅拌3 h后室温放置待用；
(3)在28-300C和剧烈搅拌下，将5.4重量份体积浓度为25%的氨水滴加至步骤(2)制得的水溶液中，滴加时间为I h;
(4)将2.4重量份经活化处理的埃洛石纳米管加入到步骤(3)备好的水溶液中，在40kHz,1800 W的超声仪中超声2 h后，剧烈搅拌I h，然后升温至87-88°C，搅拌5.5 h后常温放置待用；
(5)将步骤(4)备好的混合物在123-125°(:下处理4.5h后，继续在855_857°C下处理4h，得到负载BaFe12O1W^埃洛石纳米管。
[0011 ]步骤2)所述的铁掺杂氧化锌纳米材料的制备方法，具体步骤为:
(1)取I重量份无水碳酸氢钠，与1.91重量份七水硫酸锌混合均匀，然后采用高能球磨机，将混合物球磨处理1.5 h待用；
(2)取步骤(I)球磨处理后的混合物，用去离子水洗净后，在70°C下真空干燥18h待用；
(3)将步骤(2)备好的粉末，在空气氛和220°C下处理2h后常温放置待用；
(4)将步骤(3)备好的粉末与0.3重量份纯铁粉混合均匀后，采用高能球磨机，将混合物球磨处理96 h后，得到粒径为20-40 nm的铁掺杂氧化锌纳米材料。
[0012]步骤2)所述的介电损耗型纳米复合材料其组成为:负载纳米铜的埃洛石纳米管1.54重量份、四氯化锡1.32重量份、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物6重量份、氯化钾4.43重量份、辛基酚聚氧乙烯醚2.94重量份、硼氢化钠3.9重量份、聚苯乙烯磺酸钠5.21重量份和去尚子水96重量份。[0013 ]所述的介电损耗型纳米复合材料的制备方法，具体步骤为:
(1)在室温和搅拌下，将氯化钾加入到26重量份去离子水中，继续搅拌Ih后待用；
(2)将负载纳米铜的埃洛石纳米管加入到步骤(I)备好的氯化钾水溶液中，剧烈搅拌2h后，在40 kHz,1800 W的超声仪中超声I h，然后加入二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物3重量份，剧烈搅拌4 h后，过滤，将粉末用纯水洗净后待用；
(3)在室温和搅拌下，将聚苯乙烯磺酸钠加入到15重量份去离子水中，继续搅拌2.5h后，加入步骤(2)制得的粉末，剧烈搅拌2 h后，过滤，将粉末用纯水洗净，待用；
(4)将步骤(3)制好的粉末加入到15重量份去离子水中，搅拌2h后，加入二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物3重量份，剧烈搅拌3 h后，过滤，将粉末用纯水洗净后待用；
(5)在室温和搅拌下，将步骤(4)备好的粉末和辛基酚聚氧乙烯醚同时加入到20重量份去离子水中，继续搅拌2 h后，降温至1-3°C，加入硼氢化钠，继续搅拌0.5 h后待用；
(6)在1-3°C下，将四氯化锡加入到20重量份去离子水中，搅拌15min后，在1-3°C和剧烈搅拌下滴加到步骤(5)备好的溶液中，滴加时间为I h;滴加完毕后过滤，将粉末用纯水洗净后，在70°C下真空干燥30 h，得到介电损耗型纳米复合材料;其中纳米铜晶粒的平均粒径为2-5 nm，纳米二氧化锡颗粒的平均粒径为3-6 nm。
[0014]所述的负载纳米铜的埃洛石纳米管的制备方法，具体步骤为:
(1)在室温和搅拌下，将6.2重量份氯化钠加入到45重量份去离子水中，继续搅拌Ih后待用；
(2)将2.16重量份经活化处理的埃洛石纳米管加入到步骤(I)备好的水溶液中，剧烈搅拌I h后，在40 kHz,1800 W的超声仪中超声3 h，然后加入5.65重量份二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物，剧烈搅拌5 h后，过滤，将粉末用纯水洗净后待用；
(3)在室温和搅拌下，将7.3重量份聚苯乙烯磺酸钠加入到20重量份去离子水中，继续搅拌3 h后，加入步骤(2)备好的粉末，剧烈搅拌4 h后，过滤，将粉末用纯水洗净，待用；
(4)在室温和搅拌下，将步骤(3)备好的粉末，以及4.12重量份烷基酚聚氧乙烯醚和0.9重量份2-羟基丁二酸同时加入到20重量份去离子水中，继续搅拌I h后，加入1.21重量份二水合氯化铜，剧烈搅拌I h后，超声3 h，待用；
(5)在1-3°C下，将5.46重量份硼氢化钠加入到25重量份去离子水中，继续搅拌0.5h后，在1-3°C和剧烈搅拌下，将硼氢化钠水溶液滴加到步骤(4)备好的溶液中，滴加时间为Ih;滴加完毕后继续搅拌2 h，过滤，将粉末用纯水洗净后，在65°C下真空干燥24 h，得到负载纳米铜的埃洛石纳米管;其中纳米铜晶粒的平均粒径为2-5 nm。
[0015]所述的经活化处理的埃洛石纳米管的制备方法，具体步骤为:
(1)取埃洛石纳米管，经机械粉碎处理并过300目筛后待用；
(2)在两个相同的6L尼龙罐中各装入48颗直径为5 mm的不锈钢球和42颗直径为10 mm的不锈钢球，然后分别加入经步骤(I)处理后的埃洛石纳米管2.4 kg，再分别滴加300 ml无水乙醇，并用尼龙盖密封;将两个球磨罐对称地放入行星式球磨机中，在转速为300 rpm、且每60分钟自动转换旋转方向的条件下球磨48 h后，得到长度为170-200 nm的短切埃洛石纳米管；
(3)取步骤(2)处理后的埃洛石纳米管加入到pH为8、浓度为12wt°/c^Tween 40的水溶液中超声20 h，过滤，用水洗净后，于65-67°C下真空干燥24 h后待用。
[0016]所述的埃洛石纳米管为市售，其主要规格:性状:白色粉末;密度:2.4-2.5g/cm3;组成成分:S12:58.23'Al2O3:40.96'Fe2O3:0.34、Ti02:0.15、P205:0.14;管外径:40-60 nm；管内径:15-20 nm;长度:〈1.1 μπι;比表面积:52.6 m2/g0
[0017]所述的Tween40为市售，其主要规格:性状:琥珀色油状液体;酸值(KOHmg/g):(2.0；羟值(KOHmg/g):85-100;HLB值:15.5;皂化值(KOH mg/g):40-55；水份(％):彡2.5。
[0018]所述的2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸为市售产品，CAS编号:77-92-9，化学式:C6H8O7，分子量:192.14，其主要产品规格:性状:白色无臭结晶粉末;密度(20°C ): 1.665 g/cm3;熔点:153 °C ;纯度:彡99%;溶解性:易溶于水。
[0019]所述的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为市售，分子量:248.35，CAS号:2530-85-0，其主要产品规格:性状:无色透明液体;沸点:190 °C ;闪点198 ° F;折射率(25 V ):1.431;密度 1.045 g/cm3;含量:彡 99%。
[0020]所述的二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物为市售产品，化学式=(C8H16ClN)η.(C3H5NO)m，其主要产品规格:性状:淡黄色透明粘稠液体;固含量:20 ±1%;
粘度:10000-20000 cps/25 °C ; pH值(1%水溶液):6-8。
[0021]所述的2-轻基丁二酸为市售产品，CAS编号:6915-15-7，化学式:C4H6O5，分子量:134.09，其主要产品规格:性状:无色针状晶体粉末；密度(20°C):1.595 g/cm3 ;熔点:100°C ;纯度:彡99%;分解点:1400C ;比旋光度:-2.3。(8.5克/100毫升水);溶解性:易溶于水、乙醇。
[0022]所述的辛基酚聚氧乙烯醚为市售产品，其主要规格:性状:淡黄色油状液体;活性物:99%；HLBft:13.6；羟值(KOHmg/g):87±3;pH值(1%水溶液):5-7；浊点(1%水溶液):70±2;水份(％):彡1.0。
[0023]所述的聚丙烯优选市售的等规聚丙烯，其主要产品规格:密度:1.12g/cm3;熔体流动速率:6 g/10min(230°C,2.16 kg);热变形温度:162°C (0.45 MPa，未退火)；拉伸强度:105 MPa; IZOD冲击强度:10 J/m(23°Cl/4〃厚);弯曲强度:145 MPa;压痕硬度:125 MPa0
[0024]所述的聚苯乙烯磺酸钠为市售，CAS号:25704-18-1，化学式:(C8H7NaO3S)n,分子量:206.2ο
[0025]所述的3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为市售，CAS号:2530-83-8，化学式:C9H20O5Si，分子量:236.34，其主要产品规格:性状:无色透明液体;沸点:290°C ;密度1.07g/cm3 ；折射率(25 °C ):1.426-1.428 ； pH 值:6.5-7;含量:彡 98.0%。
[0026]所述的二水合氯化铜、硝酸钡、七水硫酸锌、硝酸铁(III)九水合物、纯铁粉、四氯化锡、氯化钾、氨水、硼氢化钠和氯化钠均为市售化学纯产品。
[0027]一种具有吸波功能的抗裂混凝土的制备方法为:
将水泥、粉煤灰、细集料、粗集料、内养护剂、钢纤维、吸波材料、三乙醇胺和葡萄糖酸钠倒入混凝土搅拌机中干拌30?60s，再加入水、减水剂和减缩增韧剂，继续拌合60?120s，得到具有吸波功能的抗裂混凝土。
[0028]本发明的有益效果在于:
I)本发明开发的吸波材料，将介电损耗型纳米复合材料、铁掺杂氧化锌纳米材料和负载BaFeuOig的埃洛石纳米管相结合;介电损耗型纳米复合材料中，平均粒径为3_6nm的纳米二氧化锡颗粒，及平均粒径为2_5nm的纳米铜晶粒，均具有强微波衰减特性;铁掺杂氧化锌纳米材料可以依靠转向极化、弛豫和界面电荷极化等衰减机制吸收电磁波，同样具有强微波衰减特性;并且，纳米铜、纳米二氧化锡和铁掺杂氧化锌纳米材料具备相异的微波衰减机制和吸波带宽，性能上可相互协同补充；负载BaFe12O1W^埃洛石纳米管，具有高磁损耗角正切，能以涡流损耗和磁滞损耗等机制衰减电磁波;更为重要的是，负载BaFe12O19的埃洛石纳米管和介电损耗型纳米复合材料均采用埃洛石纳米管作为负载体，而埃洛石纳米管主要由氧化铝和二氧化硅组成，两者均具有强微波衰减性能；
2)纳米材料的比表面能高，比表面积大，容易团聚形成块状聚集体而丧失其优异性能。为此，本发明在纳米颗粒有效分散的基础上，采用热塑性塑料聚丙烯包覆介电损耗型纳米复合材料、铁掺杂氧化锌纳米材料和负载BaFe12O1W^埃洛石纳米管，不仅可以有效保护多种纳米颗粒并保持其优异性能，而且形成的电磁波防护用复合添加剂可以在混凝土等建材体系中充分分散，更好地发挥复合材料的电磁波辐射防护效能。
【具体实施方式】
[0029]为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。
[0030]实施例1
1、吸波材料的制备，包括以下步骤:
1)将1.2重量份负载BaFe12O19的埃洛石纳米管和0.5重量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在室温下搅拌2h后，加入10重量份聚丙烯，搅拌3 h，形成混合料I;
2)在室温下取0.8重量份介电损耗型纳米复合材料，滴加0.3重量份3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌I h后，再加入10-15重量份聚丙烯搅拌2h后，加入1.5-2重量份铁掺杂氧化锌纳米材料，并滴加0.5重量份3-(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌1.5 h后，制得混合料2 ；
3)将混合料I和混合料2—同装入高速混合机中，在3001'/111；[11转速下分散3.5h;然后升温至110°C，在550 r/min转速下处理20min后，转入冷混锅中待温度降至53°C时放料，得到初混料；
4)将步骤(3)制备好的初混料置于温度为175°C、转速为85r/min的双螺杆挤出机中混炼I h后挤出，得到混炼料；
5)将步骤(4)制备好的混炼料粉碎处理，得到粒度为120目的吸波材料；
2、按各组分的配比选取原料:水泥:320kg/m3;粉煤灰:20kg/m3;细集料600kg/m3;粗集料1150kg/m3;内养护剂101^/1113;钢纤维401^/1113，吸波材料2.01^/1113备用，三乙醇胺2 kg/m3;葡萄糖酸钠0.5 kg/m3。
[OO31 ] 3、将选取的原料倒入混凝土搅拌机中干拌45 s，再加入水155kg/ m3、减水剂3.0kg/m3、和减缩增韧剂2.0kg/m3，继续拌合90s，得到高韧性低收缩抗裂混凝土。
[0032]制备得到的混凝土 28天抗压强度可以达到38MPa，可以得到抗裂混凝土，该混凝土在7?26GHz频率范围内，反射率小于-7dB的带宽为10GHz。
[0033]实施例2
1、吸波材料的制备，包括以下步骤:
I)将1.6重量份负载BaFe12O19的埃洛石纳米管和0.3重量份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在室温下搅拌2h后，加入10重量份聚丙烯，搅拌3 h，形成混合料I; 2)在室温下取1.2重量份介电损耗型纳米复合材料，滴加0.3重量份3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌I h后，再加入15重量份聚丙烯搅拌2h后，加入1.5重量份铁掺杂氧化锌纳米材料，并滴加0.2重量份3-(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌1.5 h后，制得混合料2;
3)将混合料I和混合料2—同装入高速混合机中，在350r/min转速下分散2h;然后升温至115°C，在500 r/min转速下处理25 min后，转入冷混锅中待温度降至50°C时放料，得到初混料；
4)将步骤(3)制备好的初混料置于温度为185°C、转速为75r/min的双螺杆挤出机中混炼I h后挤出，得到混炼料；
5)将步骤(4)制备好的混炼料粉碎处理，得到粒度为200目的吸波材料；
2、按各组分的配比选取原料:水泥:330kg/m3;粉煤灰:28kg/m3;细集料650kg/m3;粗集料1150kg/m3 ；内养护剂10kg/m3 ；钢纤维40kg/m3，吸波材料2.0kg/m3备用，三乙醇胺2 kg/m3 ；葡萄糖酸钠0.5 kg/m3；
3、将选取的原料倒入混凝土搅拌机中干拌60s，再加入水155kg/m3、减水剂3.0kg/Hi3、和减缩增韧剂2.0kg/m3，继续拌合120s，得到高韧性低收缩抗裂混凝土。
[0034]本实施例制备得到的混凝土 28天抗压强度可以达到45MPa，可以得到抗裂混凝土，该混凝土在7?26GHz频率范围内，反射率小于-7dB的带宽为10GHz。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于: 所述的抗裂混凝土含有以下组分:减缩增韧剂2.0-3.0kg/m3和吸波材料2.0-3.0kg/m3； 所述的减缩增韧剂是由聚醚甲基二乙氧基硅烷和氧化石墨烯按质量比1:0.5混合而制得的； 所述的吸波材料的制备方法，包括以下步骤: 1)将1.2-1.6重量份负载BaFei20i9的埃洛石纳米管和0.3-0.5重量份甲基丙稀酰氧基丙基三甲氧基硅烷在室温下搅拌2h后，加入10重量份聚丙烯，搅拌3 h，形成混合料I; 2)在室温下取0.8-1.2重量份介电损耗型纳米复合材料，滴加0.3重量份3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌I h后，再加入10-15重量份聚丙烯搅拌2h后，加入1.5-2重量份铁掺杂氧化锌纳米材料，并滴加0.2-0.5重量份3-( 2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌1.5 h后，制得混合料2; 3)将混合料I和混合料2—同装入高速混合机中，在300-350 r/min转速下分散2_3.5h;然后升温至110-115°C，在500-550 r/min转速下处理20-25 min后，转入冷混锅中待温度降至50-53 °C时放料，得到初混料； 4)将步骤(3)制备好的初混料置于温度为175-185°C、转速为75-85r/min的双螺杆挤出机中混炼1-1.5 h后挤出，得到混炼料； 5)将步骤(4)制备好的混炼料粉碎处理，得到粒度为120-200目的吸波材料。2.根据权利要求1所述的一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于:所述的抗裂混凝土还含有以下组分:水135-155kg/m3、水泥320_380kg/m3、粉煤灰20_40kg/m3、细集料600-800kg/m3、粗集料 950-11501^/1113、内养护剂10?201^/1113、减水剂3.0-5.01^/1113、钢纤维40-501^/1113、三乙醇胺2-2.4 kg/m3和葡萄糖酸钠0.5-1 kg/m3。3.根据权利要求1所述的一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于:步骤I)所述的负载BaFe12O19的埃洛石纳米管的制备方法，具体步骤为: (1)在20-22°C下，将22.26重量份Fe (NO3)3.9H20和1.2重量份硝酸钡加入到140重量份去离子水中，搅拌2 h后待用； (2)在28-30°C和搅拌下，将16.8重量份2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸滴加至步骤(I)备好的水溶液中，滴加时间为0.5 h;滴加完毕后继续搅拌3 h后室温放置待用； (3 )在28-30 0C和剧烈搅拌下，将5.4重量份体积浓度为25%的氨水滴加至步骤(2)制得的水溶液中，滴加时间为I h; (4)将2.4重量份经活化处理的埃洛石纳米管加入到步骤(3)备好的水溶液中，在40kHz,1800 W的超声仪中超声2 h后，剧烈搅拌I h，然后升温至87-88°C，搅拌5.5 h后常温放置待用； (5)将步骤(4)备好的混合物在123-125°(:下处理4.5h后，继续在855_857°C下处理4h，得到负载BaFe12O1W^埃洛石纳米管。4.根据权利要求1所述的一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于:步骤2)所述的铁掺杂氧化锌纳米材料的制备方法，具体步骤为: (I)取I重量份无水碳酸氢钠，与1.91重量份七水硫酸锌混合均匀，然后采用高能球磨机，将混合物球磨处理1.5 h待用； (2)取步骤(I)球磨处理后的混合物，用去离子水洗净后，在70°C下真空干燥18h待用； (3)将步骤(2)备好的粉末，在空气氛和220°C下处理2h后常温放置待用； (4)将步骤(3)备好的粉末与0.3重量份纯铁粉混合均匀后，采用高能球磨机，将混合物球磨处理96 h后，得到粒径为20-40 nm的铁掺杂氧化锌纳米材料。5.根据权利要求1所述的一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于:步骤2)所述的介电损耗型纳米复合材料其组成为:负载纳米铜的埃洛石纳米管1.54重量份、四氯化锡1.32重量份、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物6重量份、氯化钾4.43重量份、辛基酚聚氧乙烯醚2.94重量份、硼氢化钠3.9重量份、聚苯乙烯磺酸钠5.21重量份和去离子水96重量份。6.根据权利要求5所述的一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于:所述的介电损耗型纳米复合材料的制备方法，具体步骤为: (1)在室温和搅拌下，将氯化钾加入到26重量份去离子水中，继续搅拌Ih后待用； (2)将负载纳米铜的埃洛石纳米管加入到步骤(I)备好的氯化钾水溶液中，剧烈搅拌2h后，在40 kHz,1800 W的超声仪中超声I h，然后加入二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物3重量份，剧烈搅拌4 h后，过滤，将粉末用纯水洗净后待用； (3)在室温和搅拌下，将聚苯乙烯磺酸钠加入到15重量份去离子水中，继续搅拌2.5h后，加入步骤(2)制得的粉末，剧烈搅拌2 h后，过滤，将粉末用纯水洗净，待用； (4)将步骤(3)制好的粉末加入到15重量份去离子水中，搅拌2h后，加入二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物3重量份，剧烈搅拌3 h后，过滤，将粉末用纯水洗净后待用； (5)在室温和搅拌下，将步骤(4)备好的粉末和辛基酚聚氧乙烯醚同时加入到20重量份去离子水中，继续搅拌2 h后，降温至1-3°C，加入硼氢化钠，继续搅拌0.5 h后待用； (6)在1-3°C下，将四氯化锡加入到20重量份去离子水中，搅拌15min后，在1-3°C和剧烈搅拌下滴加到步骤(5)备好的溶液中，滴加时间为I h;滴加完毕后过滤，将粉末用纯水洗净后，在70°C下真空干燥30 h，得到介电损耗型纳米复合材料;其中纳米铜晶粒的平均粒径为2-5 nm，纳米二氧化锡颗粒的平均粒径为3-6 nm。7.根据权利要求5所述的一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于:所述的负载纳米铜的埃洛石纳米管的制备方法，具体步骤为: (1)在室温和搅拌下，将6.2重量份氯化钠加入到45重量份去离子水中，继续搅拌I h后待用； (2)将2.16重量份经活化处理的埃洛石纳米管加入到步骤(I)备好的水溶液中，剧烈搅拌I h后，在40 kHz,1800 W的超声仪中超声3 h，然后加入5.65重量份二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物，剧烈搅拌5 h后，过滤，将粉末用纯水洗净后待用； (3)在室温和搅拌下，将7.3重量份聚苯乙烯磺酸钠加入到20重量份去离子水中，继续搅拌3 h后，加入步骤(2)备好的粉末，剧烈搅拌4 h后，过滤，将粉末用纯水洗净，待用； (4)在室温和搅拌下，将步骤(3)备好的粉末，以及4.12重量份烷基酚聚氧乙烯醚和0.9重量份2-羟基丁二酸同时加入到20重量份去离子水中，继续搅拌I h后，加入1.21重量份二水合氯化铜，剧烈搅拌I h后，超声3 h，待用； (5)在1-3°C下，将5.46重量份硼氢化钠加入到25重量份去离子水中，继续搅拌0.5 h后，在1-3°C和剧烈搅拌下，将硼氢化钠水溶液滴加到步骤(4)备好的溶液中，滴加时间为Ih;滴加完毕后继续搅拌2 h，过滤，将粉末用纯水洗净后，在65°C下真空干燥24 h，得到负载纳米铜的埃洛石纳米管;其中纳米铜晶粒的平均粒径为2-5 nm。8.根据权利要求3或7所述的一种具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于:所述的经活化处理的埃洛石纳米管的制备方法，具体步骤为: (1)取埃洛石纳米管，经机械粉碎处理并过300目筛后待用； (2)在两个相同的6L尼龙罐中各装入48颗直径为5 mm的不锈钢球和42颗直径为10 mm的不锈钢球，然后分别加入经步骤(I)处理后的埃洛石纳米管2.4 kg，再分别滴加300 ml无水乙醇，并用尼龙盖密封;将两个球磨罐对称地放入行星式球磨机中，在转速为300 rpm、且每60分钟自动转换旋转方向的条件下球磨48 h后，得到长度为170-200 nm的短切埃洛石纳米管； (3)取步骤(2)处理后的埃洛石纳米管加入到pH为8、浓度为12wt°/c^Tween 40的水溶液中超声20 h，过滤，用水洗净后，于65-67°C下真空干燥24 h后待用。9.一种制备如权利要求2所述的具有吸波功能的抗裂混凝土，其特征在于:将水泥、粉煤灰、细集料、粗集料、内养护剂、钢纤维、吸波材料、三乙醇胺和葡萄糖酸钠倒入混凝土搅拌机中干拌30?60s，再加入水、减水剂和减缩增韧剂，继续拌合60?120s，得到具有吸波功能的抗裂混凝土。
【文档编号】C04B24/40GK106082800SQ201610400703
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】吴建国, 肖三霞
【申请人】福建江夏学院