本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊及制备方法。
背景技术：
1、由于变形、蠕变、疲劳、干缩、冻融循环等影响混凝土结构不可避免地会产生裂缝，这些裂缝降低混凝土结构强度和耐久性，降低建筑服役年限和使用安全性。
2、目前，存在通过胶囊来自修复混凝土裂缝，通过在胶囊中添加修复材料来赋予胶囊愈合裂缝的能力，当裂缝形成时，胶囊破裂，修复材料被释放以愈合裂缝。目前修复材料主要由氰基丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、硅酮、水凝胶等组成，然而胶囊并不总是随着裂纹的出现而破裂，且目前胶囊的破裂主要依赖于瞬间外力，当胶囊受到较大的冲击时才会发生胶囊破裂，这就意味着缓慢形成的裂缝无法通过胶囊愈合，例如混凝土长期蠕变引起的裂缝。现有技术如公开号为cn106220014a的发明专利公开了一种混凝土用自修复微胶囊及其制备方法和微胶囊自愈合涂料，当混凝土表面开裂后，引起涂层内微胶囊的破裂，紫外线或太阳光经裂缝照射到封固在微胶囊内的愈合剂上，激发涂层的活性聚合反应，进而修复混凝土表面裂缝，其微胶囊的破裂也是借助混凝土破裂产生的外力产生破裂。
3、为了解决胶囊破裂的问题，现有的研究方向一般采用更薄更脆的材料来制备胶囊外壳，但是这种材料容易断裂反而不利于施工。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊及制备方法，混凝土产生裂缝后通过光照后光催化引发胶囊破裂，从而释放胶囊内的修复材料，确保混凝土产生裂缝时胶囊可以破裂，进而确保实现混凝土的自愈合修复。
2、本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，该方法包括：
4、步骤1、将碳酸氢钠、氢氧化钙、柠檬酸和水混合搅拌均匀得到浆体；
5、步骤2、将浆体注入模具中固化形成胶囊内核球体；
6、步骤3、在胶囊内核球体外部包覆胶囊壳体，胶囊壳体包括聚乙烯材料和用以促进聚乙烯降解的光催化剂。
7、进一步地，在步骤1中，碳酸氢钠、氢氧化钙、柠檬酸和水的按照质量份数比取碳酸氢钠2-3份、氢氧化钙0.8-1份、柠檬酸5-6份、水0.02-0.03份。
8、进一步地，步骤1中碳酸氢钠、氢氧化钙和柠檬酸均为固态粉末。
9、进一步地，在步骤2中，浆体在25℃、90％rh条件下在模具中养护固化形成胶囊内核球体，养护时间不低于72h。
10、进一步地，在步骤3中，将聚乙烯颗粒熔化后，向熔化后的聚乙烯中加入胶囊内核球体以及光催化剂搅拌使得胶囊内核球体表面均匀包覆聚乙烯及光催化剂。
11、进一步地，聚乙烯颗粒的粒径不超过2mm。
12、进一步地，聚乙烯颗粒通过油浴进行熔化，油浴温度为110℃-130℃。通过油浴加热，一方面增加加热时的稳定性，相比与水浴加热可以避免水浴加热出现沸腾和蒸发的问题。
13、进一步地，光催化剂为纳米二氧化钛粉末，纯度≥99％。
14、本发明还提供了一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊，包括胶囊内核球体和包覆在胶囊内核球体外部的胶囊壳体，胶囊壳体按照上述的方法包覆在胶囊内核球体外部。
15、进一步地，胶囊内核球体的粒径为1.5mm-2mm。
16、相比与现有技术，本发明的有益效果在于：
17、1、本发明通过添加光催化剂制成的聚乙烯外壳，确保混凝土出现裂缝后光催化剂在光照下促进聚乙烯外壳降解分裂，以保证胶囊壳体内的自修复材料可以释放以发挥作用，解决了现有的胶囊外壳可能无法破裂的问题。
18、2、本发明的胶囊外壳采用聚乙烯材料，材料的来源可以是废弃聚乙烯塑料，如常见的塑料瓶、包装盒等，实现废弃垃圾的再利用，绿色环保，成本较低。
19、3、本发明中的胶囊内核球体释放后，碳酸氢钠、氢氧化钙和水反应生成碳酸钙，水主要来自天然状态下的雨水，柠檬酸与氢氧化钙中的钙离子反应还会生成柠檬酸钙固体物质，此外，柠檬酸与碳酸氢钠也会反应生成二氧化碳气体逸出，二氧化碳气体逸出形成气泡，促进碳酸氢钠、氢氧化钙和水的反应，促进碳酸钙和柠檬酸钙组合形成的钙质固体充分填充在缝隙中，实现混凝土裂缝的自愈合修复。
1.一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述碳酸氢钠、氢氧化钙、柠檬酸和水的按照质量份数比取碳酸氢钠2-3份、氢氧化钙0.8-1份、柠檬酸5-6份、水0.02-0.03份。
3.根据权利要求2所述的一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，其特征在于，所述步骤1中碳酸氢钠、氢氧化钙和柠檬酸均为固态粉末。
4.根据权利要求2所述的一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述浆体在25℃、90％rh条件下在模具中养护固化形成胶囊内核球体，养护时间不低于72h。
5.根据权利要求2所述的一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，将聚乙烯颗粒熔化，向熔化后的聚乙烯中加入胶囊内核球体以及光催化剂搅拌使得胶囊内核球体表面均匀包覆聚乙烯及光催化剂。
6.根据权利要求5所述的一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯颗粒的粒径不超过2mm。
7.根据权利要求5所述的一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯颗粒通过油浴进行熔化，油浴温度为110℃-130℃。
8.根据权利要求1所述的一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊的制备方法，其特征在于，所述光催化剂为纳米二氧化钛粉末，纯度≥99％。
9.一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊，其特征在于，包括胶囊内核球体和包覆在胶囊内核球体外部的胶囊壳体，所述胶囊壳体按照权利要求1-8任意一项所述的方法包覆在胶囊内核球体外部。
10.根据权利要求9所述的一种用于水泥基材料的光催化自修复胶囊，其特征在于，所述胶囊内核球体的粒径为1.5mm-2mm。