本发明涉及混凝土添加剂的制备方法，具体为一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂及其制备方法，属于建筑材料添加剂领域。
背景技术：
由于水泥混凝土生产材料成本低廉，且具有较高的抗压强度和结构稳定性，所以在国内道路建设中应用较为广泛。现有资料表明，水泥混凝土路面抗滑能力不足，随着使用年限的增加其抗滑性能下降很快，而良好的抗滑能力能够增强汽车轮胎与路面的摩擦力，可以减少交通事故的发生。因此，开发抗滑耐磨添加剂以增加水泥路面摩擦力，对降低交通事故的发生率具有重要的作用。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂及其制备方法，制备的抗滑耐磨添加剂可以有效的提高水泥混凝土的摩擦系数和力学性能，对降低雨雪天气交通事故的发生率具有重要的作用。
为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂，其特征在于，由以下质量配比的成分组成：
无机纳米颗粒 15-20份
硅灰 20-25份
超分子量聚丙烯 15-20份
有机硅 10-15份
3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯 5-10份
丙烯酸 5-10份
功能性纳米复合物 10-15份。
进一步的，所述的无机纳米颗粒为纳米氧化锆、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米二氧化硅按1: 0.5-2: 0.5-2: 0.5-2的质量比混合而成。
进一步的，所述的有机硅为八烷基三甲氧基硅烷、八烷基三乙氧基硅烷、十烷基三甲氧基硅烷中的一种。
进一步的，所述的功能性纳米复合物为多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物。
进一步的，本发明还提供了一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂制备方法，包括以下步骤：
（1）将多壁碳纳米管与2-3 mol/L盐酸、2-3mol/L硫酸混合溶液混合后，于70-80℃条件下超声2-4h，用0.1mol/L NaOH稀释十倍后过滤，洗涤收集沉淀，研磨，干燥得活化的多壁碳纳米管；
（2）将活化的多壁碳纳米管分散于乙醇-水混合溶液中，超声30-40min后加入相同体积的0.01-0.02 mol/L 正硅酸乙酯乙醇溶液、0.1mol/L NaOH溶液，于40-60℃条件下反应1-2h后，加入同等体积的3%（m/v）的壳聚糖乙酸溶液和同等体积的0.01-0.02mol/L戊二醛，于500-800rpm条件下反应2-3h，洗涤，收集沉淀，干燥，粉碎得多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物；
（3）将无机纳米颗粒、硫酸钙、硅灰混合后，烘烤20-30min，冷却后与超分子量聚丙烯、有机硅、3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯、丙烯酸、功能性纳米复合物高速搅拌混合均匀，得到水泥混凝土抗滑耐磨添加剂。
进一步的，步骤（1）中所述的多壁碳纳米管与盐酸、硫酸溶液混合后浓度为4-5%（m/v）。
进一步的，步骤（2）中所述的乙醇-水混合液中乙醇的体积分数为25-40%。
进一步的，步骤（2）中所述的多壁碳纳米管分散于乙醇-水混合溶液后浓度为6-8%（m/v）。
与现有技术相比，本发明所述的一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂及其制备方法具有以下有益效果：本发明采用无机纳米颗粒、硅灰作为添加剂的主要原料，当其加入到水凝土中，纳米颗粒和硅灰会均匀分散在水泥中，可以有效提高水泥表面的摩擦力；将超分子量聚丙烯、3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯以及丙烯酸作为功能性有机物，当其与水泥混凝土、无机纳米颗粒高温混合时可以发生聚合反应将无机颗粒与水泥混凝土紧密连接，能显著提高混凝土的韧性和抗压缩性；将多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物作为功能纳米材料不仅可以将硫酸钙、硅灰、无机纳米颗粒吸附后与混凝土完全兼容，还可提高混凝土的力学性能。
具体实施方式
【实施例1】
一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂，其特征在于，由以下质量配比的成分组成：纳米氧化锆5份、纳米氧化锌5份、纳米氧化铁5份、纳米二氧化硅4份、硅灰23份、超分子量聚丙烯20份、八烷基三甲氧基硅烷12份、3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯6份、丙烯酸6份、多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物14份；
本发明还提供了一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂制备方法，包括以下步骤：
（1）将多壁碳纳米管与2mol/L盐酸、2mol/L硫酸混合溶液混合后得浓度为4%（m/v）的多壁碳纳米管分散液，于75℃条件下超声3h，用0.1mol/L NaOH稀释十倍后过滤，洗涤收集沉淀，研磨，干燥得活化的多壁碳纳米管；
（2）将活化的多壁碳纳米管分散于40%乙醇(v/v)-水混合溶液中得浓度为7%（m/v）的多壁碳纳米管分散液，超声30 min后加入相同体积的0.01 mol/L 正硅酸乙酯乙醇溶液、0.1mol/L NaOH溶液，于50 ℃条件下反应1h后，加入同等体积的3%（m/v）的壳聚糖乙酸溶液和同等体积的0.01mol/L戊二醛，500 rpm条件下反应3h，洗涤，收集沉淀，干燥，粉碎得多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物；
（3）将纳米氧化锆、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米二氧化硅、硫酸钙、硅灰混合后，200℃烘烤25 min，冷却后与超分子量聚丙烯、八烷基三甲氧基硅烷、3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯、丙烯酸、功能性纳米复合物高速搅拌混合均匀，得到水泥混凝土抗滑耐磨添加剂。
【实施例2】
一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂，其特征在于，由以下质量配比的成分组成：纳米氧化锆4份、纳米氧化锌5份、纳米氧化铁4份、纳米二氧化硅5份、硅灰24份、超分子量聚丙烯20份、十烷基三甲氧基硅烷13份、3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯8份、丙烯酸7份、多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物10份；
本发明还提供了一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂制备方法，包括以下步骤：
（1）将多壁碳纳米管与1.5mol/L盐酸、1.5mol/L硫酸混合溶液混合后得浓度为3 %（m/v）的多壁碳纳米管分散液，于70℃条件下超声3h，用0.1mol/L NaOH稀释十倍后过滤，洗涤收集沉淀，研磨，干燥得活化的多壁碳纳米管；
（2）将活化的多壁碳纳米管分散于35%乙醇(v/v)-水混合溶液中得浓度为6%（m/v）的多壁碳纳米管分散液，超声35 min后加入相同体积的0.01 mol/L 正硅酸乙酯乙醇溶液、0.1mol/L NaOH溶液，于50 ℃条件下反应1h后，加入同等体积的3%（m/v）的壳聚糖乙酸溶液和同等体积的0.015mol/L戊二醛，600 rpm条件下反应3h，洗涤，收集沉淀，干燥，粉碎得多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物；
（3）将纳米氧化锆、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米二氧化硅、硫酸钙、硅灰混合后，185 ℃烘烤30 min，冷却后与超分子量聚丙烯、十烷基三甲氧基硅烷、3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯、丙烯酸、功能性纳米复合物高速搅拌混合均匀，得到水泥混凝土抗滑耐磨添加剂。
【实施例3】
一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂，其特征在于，由以下质量配比的成分组成：纳米氧化锆5份、纳米氧化锌4份、纳米氧化铁5份、纳米二氧化硅5份、硅灰23份、超分子量聚丙烯18份、八烷基三乙氧基硅烷13份、3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯9份、丙烯酸8份、多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物10份；
本发明还提供了一种水泥混凝土抗滑耐磨添加剂制备方法，包括以下步骤：
（1）将多壁碳纳米管与2mol/L盐酸、1.5mol/L硫酸混合溶液混合后得浓度为4 %（m/v）的多壁碳纳米管分散液，于75℃条件下超声3h，用0.1mol/L NaOH稀释十倍后过滤，洗涤收集沉淀，研磨，干燥得活化的多壁碳纳米管；
（2）将活化的多壁碳纳米管分散于38 %乙醇(v/v)-水混合溶液中得浓度为7 %（m/v）的多壁碳纳米管分散液，超声40 min后加入相同体积的0.01 mol/L 正硅酸乙酯乙醇溶液、0.1mol/L NaOH溶液，于50 ℃条件下反应2h后，加入同等体积的3%（m/v）的壳聚糖乙酸溶液和同等体积的0.018mol/L戊二醛，700 rpm条件下反应3h，洗涤，收集沉淀，干燥，粉碎得多孔纳米二氧化硅/壳聚糖/多壁碳纳米管复合物；
（3）将纳米氧化锆、纳米氧化锌、纳米氧化铁、纳米二氧化硅、硫酸钙、硅灰混合后，190 ℃烘烤30 min，冷却后与超分子量聚丙烯、八烷基乙甲氧基硅烷、3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基乙基丙烯酸酯、丙烯酸、功能性纳米复合物高速搅拌混合均匀，得到水泥混凝土抗滑耐磨添加剂。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。