本发明涉及水泥基复合材料，特别涉及一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、水泥基复合材料是指以硅酸盐水泥为基体，以不同纳米级添加剂为增强体，加入填料、化学助剂和水经复合工艺构成复合材料，以改善水泥基复合材料的性能。现有研究发现，向硅酸盐水泥基体中掺入纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙等反应性纳米颗粒的水泥基复合材料，其机械性能得到了改善。然而，由于纳米颗粒的尺寸非常小，长径比较小，高浓度下易发生团聚现象，此外，由于此类纳米颗粒的长径比低，不能阻止水泥基复合材料中的裂纹发生扩展，且无法提高水泥基复合材料的断裂性能。因此，现有技术中采用长径比较小的纳米颗粒对硅酸盐水泥进行改性的方式具有无法提高水泥基复合材料的断裂性能的技术缺陷。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提出一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料及其制备方法，旨在解决现有技术中采用长径比较小的纳米颗粒对硅酸盐水泥进行改性的方式具有无法提高水泥基复合材料的断裂性能的技术缺陷。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明公开了一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料，所述水泥基复合材料由以下重量份原料组成：多壁碳纳米管0-5份；植物纳米纤维片1-10份；增塑剂0.01-5份；水25-40份；水泥50-70份。
4、其中，所述植物纳米纤维片的横向尺寸为50μm*50μm，厚度为0.25μm。
5、其中，所述多壁碳纳米管平均直径为20-30nm，长度为10-30μm，碳纯度为95％。
6、其中，所述增塑剂为基于改性聚羧酸醚聚合物的增塑剂。
7、本发明还公开了一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料的制备方法，用于制备如上所述的水泥基复合材料，包括：
8、s1、将多壁碳纳米管、植物纳米纤维片分散在水中，在预置超声条件下进行超声处理，制备多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合液；
9、s2、向多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合液中加入水泥、增塑剂并充分搅拌，制备多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合水泥浆料；
10、s3、将多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合水泥浆料置于钢模具中，振动模具后静置并密封，24h后脱模制备多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料。
11、其中，所述步骤s1、将多壁碳纳米管、植物纳米纤维片分散在水中形成多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合液，包括：将多壁碳纳米管分散在水中制备多壁碳纳米管分散液，将植物纳米纤维片分散在水中制备植物纳米纤维片分散液，随后将多壁碳纳米管分散液、植物纳米纤维片分散液按一定比例进行混合，在预置超声条件下进行超声处理，制备多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合液。
12、其中，所述多壁碳纳米管分散液中，多壁碳纳米管的浓度为：0-10g/l；所述植物纳米纤维片分散液中，植物纳米纤维片的浓度为：1-6g/l；多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合液中mwcnt与bnp的比率为：0.1-2。
13、其中，所述预置超声条件为：超声时间20-120分钟，超声功率20-60w，超声温度0-5℃。
14、本技术方案所公开的一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料及其制备方法，通过在水泥中加入多壁碳纳米管、植物纳米纤维片，制备了多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料，在纳米尺度上增强了水泥的水合作用，阻止水泥基复合材料的初始裂纹扩展，并细化孔隙结构获得了更致密的水泥基体，改善了水泥基复合材料的微观结构的同时，也大幅提高了水泥基复合材料的断裂性能和抗弯曲强度。
1.一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料，其特征在于，所述水泥基复合材料由以下重量份原料组成：多壁碳纳米管0-5份；植物纳米纤维片1-10份；增塑剂0.01-5份；水25-40份；水泥50-70份。
2.根据权利要求1所述一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料，其特征在于，所述植物纳米纤维片的横向尺寸为50μm*50μm，厚度为0.25μm。
3.根据权利要求1所述一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料，其特征在于，所述多壁碳纳米管平均直径为20-30nm，长度为10-30μm，碳纯度为95％。
4.根据权利要求1所述一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料，其特征在于，所述增塑剂为基于改性聚羧酸醚聚合物的增塑剂。
5.一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-4任一项所述的多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料，包括：
6.根据权利要求5所述一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1、将多壁碳纳米管、植物纳米纤维片分散在水中形成多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合液，包括：将多壁碳纳米管分散在水中制备多壁碳纳米管分散液，将植物纳米纤维片分散在水中制备植物纳米纤维片分散液，随后将多壁碳纳米管分散液、植物纳米纤维片分散液按一定比例进行混合，在预置超声条件下进行超声处理，制备多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合液。
7.根据权利要求6所述一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，所述多壁碳纳米管分散液中，多壁碳纳米管的浓度为：0-10g/l；所述植物纳米纤维片分散液中，植物纳米纤维片的浓度为：1-6g/l；多壁碳纳米管/植物纳米纤维片混合液中多壁碳纳米管与植物纳米纤维片的比率为：0.1-2。
8.根据权利要求6所述一种多壁碳纳米管/植物纳米纤维片水泥基复合材料的制备方法，其特征在于，所述预置超声条件为：超声时间20-120分钟，超声功率20-60w，超声温度0-5℃。