本发明涉及水泥领域，具体涉及一种电杆用纳米二氧化硅-多壁碳纳米管复合增强的高性能水泥基浆料，及其制备工艺。
背景技术：
新型超高强水泥基材料复合材料以其优异的抗压、抗弯、抗拉、耐磨、耐腐蚀等超强耐久性性能，是实现建筑业可持续发展的关键技术。针对高强及超高强水泥基材料表现出脆性大、收缩大，早期开裂严重等一系列突出问题。
张宇在其硕士学位论文《超高强水泥基复合材料及其制品研究》中，利用天然河砂、粉煤灰、矿粉、硅灰等矿物掺合料，以及不同掺量钢纤维制备系列超高强水泥基复合材料，单掺粉煤灰或矿粉时可以明显改善其工作性，掺高效减水剂也可改善其工作性。但是存在强度、力学性能不足。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是提供一种电杆用纳米二氧化硅-多壁碳纳米管复合增强的高性能水泥基浆料及其制备工艺，依照该工艺制备的水泥基浆料具有高强度、高韧性。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种电杆用纳米二氧化硅-多壁碳纳米管复合增强的高性能水泥基浆料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a.将50-60重量份河沙、7-10重量份粉煤灰混合，机械磨细后得矿物掺合料；
b.高速搅拌分散法：
将3-5重量份纳米二氧化硅与0.1-0.2重量份聚羧酸减水剂混合，1:10-15加入自来水，用高速搅拌机进行机械分散20-40min，制成分散均匀的纳米二氧化硅悬浊液；
把60-70重量份水泥、a中所得矿物掺合料倒入搅拌机中，干拌5-10min得均匀分散的干粉，加入纳米二氧化硅悬浊液，继续搅拌10-20min，加入2-4重量份钢纤维，搅拌20-30min，待用；
c.超声分散工艺：
向4-6重量份聚乙烯吡咯烷酮中1:5-10加去离子水，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，得表面活性剂溶液；加入1-2重量份多壁碳纳米管，继续用磁力搅拌器搅拌10-20min后，置于超声细胞破碎仪中超声30-40min，离心20-30min，得到多壁碳纳米管分散液；
将多壁碳纳米管分散液静置2-3h后，加入1-2重量份磷酸三丁酯消除溶液表面气泡，在磁力搅拌器上搅拌5-10min，将混合后的溶液与b中所得物料在组织捣碎均浆机中混合，调速至5000-6000rpm，搅拌10-20min，得到所需水泥基浆料。
其中，步骤b中所述高速搅拌为3000-4000rpm。步骤c中所述离心速度为2000-3000rpm。
本发明的反应机理如下：
多壁碳纳米管(mwcnt)具有高长径比，将其添加到水泥中具有纤维增韧和纳米填充的特性，所得复合材料具有高强度、高体积稳定性及高抗渗透性；以非离子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(pvp)为改性剂，结合超声分散工艺对mwcnt的分散效果好，显著改善了复合材料的力学性能。
纳米二氧化硅易堆积成团，直接加入会导致纳米颗粒分散不均，影响材料性能的整体稳定性，采用高速搅拌分散方法处理纳米二氧化硅的分散问题，通过掺加纳米二氧化硅得到具有高强、高韧及高耐久性的高性能水泥基材料。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
一种电杆用纳米二氧化硅-多壁碳纳米管复合增强的高性能水泥基浆料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a.将60kg河沙、10kg粉煤灰混合，机械磨细后得矿物掺合料；
b.高速搅拌分散法：
将5kg纳米二氧化硅与0.2kg聚羧酸减水剂混合，1:10加入自来水，用高速搅拌机进行机械分散30min，制成分散均匀的纳米二氧化硅悬浊液；
把70kg水泥、a中所得矿物掺合料倒入搅拌机中，干拌10min得均匀分散的干粉，加入纳米二氧化硅悬浊液，继续搅拌15min，加入2kg钢纤维，搅拌25min，待用；
c.超声分散工艺：
向4kg聚乙烯吡咯烷酮中1:10加去离子水，用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，得表面活性剂溶液；加入2kg多壁碳纳米管，继续用磁力搅拌器搅拌15min后，置于超声细胞破碎仪中超声35min，离心25min，得到多壁碳纳米管分散液；
将多壁碳纳米管分散液静置2h后，加入1kg磷酸三丁酯消除溶液表面气泡，在磁力搅拌器上搅拌10min，将混合后的溶液与b中所得物料在组织捣碎均浆机中混合，调速至5500rpm，搅拌15min，得到所需水泥基浆料。
其中，步骤b中所述高速搅拌为3500rpm。步骤c中所述离心速度为2500rpm。