本发明涉及建筑材料，具体涉及一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂及其制备方法。
背景技术：
1、随着建筑行业的发展，对混凝土材料的性能要求越来越高，例如混凝土的抗裂防腐性能，混凝土没改性时在自然环境中常常受到物理损坏以及化学侵蚀，从而造成表面开裂，影响建筑物的使用寿命。因此对混凝土抗裂防腐性的研究至关重要。
2、专利号为201310074167.8的专利提供了一种混凝土专用防腐抗裂增强剂，各组分的重量百分比为：减缩组份2～5％，抗早期塑性收缩组份4～8％，抗氯盐侵蚀组份60～80％，抗碳化组份10～30％，引气组份0～0.5％，缓凝组份0～2％。所述抗早期砼塑性收缩组份描述为聚丙烯纤维及聚丙烯晴纤维，抗氯盐侵蚀组份为无机非金属化合物，包括超细矿粉和氧化镁的混合物，所述抗碳化组份为活性硅化合物。该防腐抗裂增强剂的原材料来源广泛，成本低，操作简便无污染的特点。由上述现有技术可知目前常常加入矿物质掺和料，通过提高混凝土的密实性而阻止混凝土被侵蚀，但是随着时间变化，混凝土终将被腐蚀导致开裂。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，该抗裂防腐剂稳定性好，可有效改善混凝土的强度，提高混凝土的抗裂防腐性能。
2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
3、一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，以重量份计，包括以下组分：
4、单宁酸改性铈掺杂蒙脱土7-8份，改性刚纤维5-6份，改性聚丙烯纤维3-6份，超细矿粉8-12份，氢氧化钙10-20份，引气剂3-5份；所述改性钢纤维是在刚纤维表面涂覆碳纳米管/二氧化硅凝胶涂层制得；所述改性聚丙烯纤维是在聚丙烯纤维表面涂覆聚二甲基硅氧烷/二氧化硅制得。
5、作为上述技术方案的优选，所述单宁酸改性铈掺杂蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土分散于去离子水中，然后加入六水合硝酸铈，升温搅拌处理，最后将反应液离心，并将离心得到的沉淀洗涤后干燥，得到铈掺杂蒙脱土材料；将铈掺杂蒙脱土材料分散于去离子水中超声处理，然后加入九水合硝酸铁和单宁酸，调节反应体系ph至8，室温下搅拌处理，然后过滤，将得到的沉淀洗涤后干燥，制得单宁酸改性铈掺杂蒙脱土。
6、作为上述技术方案的优选，所述蒙脱土、六水合硝酸铈的质量比为10：(5-6)；所述铈掺杂蒙脱土材料、九水合硝酸铁、单宁酸的质量比为1-2：0.01:0.01；
7、作为上述技术方案的优选，所述升温搅拌处理的温度为75-85℃，所述升温搅拌处理的时间为20-30h，所述升温搅拌处理的搅拌转速为600-800转/分；所述超声处理的功率为500w，所述超声处理的时间为30-50min；所述搅拌处理的转速为500-600转/分，所述搅拌处理的时间为20-30min。
8、作为上述技术方案的优选，所述改性钢纤维的制备方法为：将碳纳米管和表面活性剂加入到乙酸乙酯中，进行第一次搅拌，之后加入环氧树脂、固化剂、二氧化硅气凝胶以及乙酸乙酯组成的混合物，进行第二次搅拌，制得的混合物采用喷枪喷涂于钢纤维表面干燥，制得改性钢纤维。
9、作为上述技术方案的优选，所述表面活性剂为1h,1h,2h,2h-全氟辛基三甲氧基硅烷；所述固化剂为双氰胺；所述环氧树脂为e51型环氧树脂；所述碳纳米管、表面活性剂、乙酸乙酯、混合物的质量比为1:1：(80-100)：(140-150)；混合物中环氧树脂、固化剂、二氧化硅气凝胶、乙酸乙酯的质量比为(20-30)：8:1:100。
10、作为上述技术方案的优选，所述第一次搅拌的转速为500-600转/分，时间为1-2h；所述第二次搅拌的转速为500-600转/分，时间为2-3h。所述喷涂时的喷枪压力为0.85mpa，喷枪出液口与钢纤维的距离为20-30cm，喷涂时间为20-30s。
11、作为上述技术方案的优选，所述改性聚丙烯纤维的制备方法为：将聚二甲基硅氧烷、乙醇、正硅酸乙酯混合搅拌后滴加氨水和四丙基氢氧化铵，水解，制得聚二甲基硅氧烷/sio2杂化溶胶，将杂化溶胶室温搅拌除去溶剂后加入聚丙烯纤维进行浸涂，之后取出聚丙烯纤维，干燥制得改性聚丙烯纤维。
12、所述氨水的质量浓度为25-30％，所述聚二甲基硅氧烷、乙醇、正硅酸乙酯、氨水、四甲基氢氧化铵的质量比为5:(30-40)：50:2:50；所述混合搅拌的转速为500转/分，时间为30min；所述水解的温度为室温，所述水解的时间为2-3h；所述浸涂的时间为20-30min；所述所述干燥的温度为100℃，时间为1-3h。
13、所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠；所述超细矿粉的比表面积≥400m2/kg，7天活性指数≥75％。
14、为了更好的解决上述技术问题，本发明还公开了该用于混凝土的抗裂防腐剂的制备方法，包括以下步骤：
15、将单宁酸改性铈掺杂蒙脱土、改性刚纤维、改性聚丙烯纤维、超细矿粉、氢氧化钙混合搅拌均匀，然后喷洒质量浓度为1-2％的引气剂溶液，之后烘干研磨，制得。
16、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
17、本发明提供的抗裂防腐剂包括单宁酸改性铈掺杂蒙脱土、改性刚纤维、改性聚丙烯纤维、超细矿粉、氢氧化钙、引气剂，当混凝土处于腐蚀环境中，单宁酸改性铈掺杂蒙脱土会扭曲腐蚀离子的渗透路径，从而延缓渗透速率；而且单宁酸以及铈离子具有一定的缓蚀作用，可在腐蚀区域形成钝化层，钝化膜由单宁酸与铁离子形成的配合物、不溶性铈氧化物以及氢氧化物组成，有效提高了混凝土的长期防腐性能。本发明还添加了较长的钢纤维以及较短的聚丙烯纤维来协同复配，在混凝土有裂缝形成时，两种纤维相互搭接可提供裂纹桥接并增强裂纹的承载能力，进而改善混凝土的抗裂性能。为了进一步改善钢纤维与聚丙烯纤维的性能，本发明还在钢纤维表面涂覆一层碳纳米管/二氧化硅气凝胶涂层，在制备时混合溶液喷涂在钢纤维表面后，乙酸乙酯迅速蒸发，溶剂先前占据的空间从未完全固化的环氧树脂逸出后，在完全固化的涂层表面形成多孔结构，具有多尺度结构的涂层表面由微米级突起、凹坑、下伏的多孔结构组成，二氧化硅气凝胶/碳纳米管嵌入到表面突起中，微米级的多孔结构可储存大量空气，从而在涂层表面形成空气层，大大减少腐蚀液与涂层之间的接触面积，从而改善刚纤维耐化学性能。本发明在聚丙烯纤维表面采用聚二甲基硅氧烷/二氧化硅杂化材料进行改性，该杂化材料具有很好的阻隔性能可有效改善聚丙烯纤维的防腐性能。
18、本发明制得的抗裂防腐剂稳定性好，加入到混凝土中可有效改善混凝土的抗裂防腐性能。
1.一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，所述单宁酸改性铈掺杂蒙脱土的制备方法为：将蒙脱土分散于去离子水中，然后加入六水合硝酸铈，升温搅拌处理，最后将反应液离心，并将离心得到的沉淀洗涤后干燥，得到铈掺杂蒙脱土材料；将铈掺杂蒙脱土材料分散于去离子水中超声处理，然后加入九水合硝酸铁和单宁酸，调节反应体系ph至8，室温下搅拌处理，然后过滤，将得到的沉淀洗涤后干燥，制得单宁酸改性铈掺杂蒙脱土。
3.根据权利要求3所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，所述蒙脱土、六水合硝酸铈的质量比为10：(5-6)；所述铈掺杂蒙脱土材料、九水合硝酸铁、单宁酸的质量比为1-2：0.01:0.01。
4.根据权利要求3所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，所述升温搅拌处理的温度为75-85℃，所述升温搅拌处理的时间为20-30h，所述升温搅拌处理的搅拌转速为600-800转/分；所述超声处理的功率为500w，所述超声处理的时间为30-50min；所述搅拌处理的转速为500-600转/分，所述搅拌处理的时间为20-30min。
5.根据权利要求1所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，所述改性钢纤维的制备方法为：将碳纳米管和表面活性剂加入到乙酸乙酯中，进行第一次搅拌，之后加入环氧树脂、固化剂、二氧化硅气凝胶以及乙酸乙酯组成的混合物，进行第二次搅拌，制得的混合物采用喷枪喷涂于钢纤维表面干燥，制得改性钢纤维。
6.根据权利要求5所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，所述表面活性剂为1h,1h,2h,2h-全氟辛基三甲氧基硅烷；所述固化剂为双氰胺；所述环氧树脂为e51型环氧树脂；所述碳纳米管、表面活性剂、乙酸乙酯、混合物的质量比为1:1：(80-100)：(140-150)；混合物中环氧树脂、固化剂、二氧化硅气凝胶、乙酸乙酯的质量比为(20-30)：8:1:100。
7.根据权利要求5所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，所述第一次搅拌的转速为500-600转/分，时间为1-2h；所述第二次搅拌的转速为500-600转/分，时间为2-3h。所述喷涂时的喷枪压力为0.85mpa，喷枪出液口与钢纤维的距离为20-30cm，喷涂时间为20-30s。
8.根据权利要求1所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，所述改性聚丙烯纤维的制备方法为：将聚二甲基硅氧烷、乙醇、正硅酸乙酯混合搅拌后滴加氨水和四丙基氢氧化铵，水解，制得聚二甲基硅氧烷/sio2杂化溶胶，将杂化溶胶室温搅拌除去溶剂后加入聚丙烯纤维进行浸涂，之后取出聚丙烯纤维，干燥制得改性聚丙烯纤维。
9.根据权利要求8所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂，其特征在于，所述氨水的质量浓度为25-30％，所述聚二甲基硅氧烷、乙醇、正硅酸乙酯、氨水、四甲基氢氧化铵的质量比为5:(30-40)：50:2:50；所述混合搅拌的转速为500转/分，时间为30min；所述水解的温度为室温，所述水解的时间为2-3h；所述浸涂的时间为20-30min；所述所述干燥的温度为100℃，时间为1-3h。
10.根据权利要求1至9任一所述的一种用于增强混凝土的抗裂防腐剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：