[发明专利]一种纳米颗粒增强透光生态泡沫混凝土及制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米颗粒增强透光生态泡沫混凝土，由以下组份按一定质量组份制得：硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、高性能减水剂、聚丙烯纤维、亲水性纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、透明树脂、纳米颗粒增强发泡剂以及水。本发明通过引入纳米颗粒显著提升了硬化硅酸盐浆体的力学性能，以及泡沫的稳定性；通过引入透光材料，将自然光源引入泡沫混凝土自身内部，极大提升了泡沫混凝土对污染物降解效率；由于其具备透水功能，在雨水等作用下，能够清除孔壁吸附的污染物降解产物，增强了泡沫混凝土多次降解污染物的能力；且，生态泡沫混凝土可作为一种生态环保材料广泛应用于建筑墙体、道路路面、道路边坡等，具有很强的实用性和广泛地适用性。

技术领域

本发明涉及一种透光生态泡沫混凝土，具体涉及一种纳米颗粒增强透光生态泡沫混凝土及制备方法，属于建筑材料和基础建设工程技术领域。

背景技术

我国正处于经济高速发展过程中，伴随而来的雾霾等空气环境污染问题正引起社会的广泛关注。在基础设施建设领域，低碳环保意识愈发强烈，利用建筑材料来有效来降低建筑物和基础设施的环境负载已经成为技术开发与应用的热点技术之一。

泡沫混凝土是一种多孔水泥基材料，具有容重轻、保温隔热，孔隙率高等一系列优点，广泛应用于墙体保温、路面回填和边坡防护等工程。在混凝土中添加具有光催化效果的纳米二氧化钛，可以利用光催化材料在光照条件下对空气中氮氧化物的降解功能，赋予混凝土一定的生态净化功能。然而普通混凝土的光催化作用，仅存在于光和空气与混凝土的接触面，即混凝土的表层，混凝土整体的生态净化效率不高。

为了增大光与混凝土材料的接触，具有多孔性质的泡沫混凝土得到了关注。目前的研究中，光能够在普通泡沫混凝土孔壁散射下向内部扩散，但仅仅利用孔壁的散射光，引入的光照深度和内部光照强度十分有限，限制了泡沫混凝土整体上生态净化功能的发挥。且，在高孔隙率状态下，泡沫的稳定性较差，加之硅酸盐浆体用量有一定限度，使得泡沫混凝土硬化后的长期稳定性和后期强度无法得到有效保证。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可有效提升生态净化功能和硬化后长期稳定性的纳米颗粒增强透光生态泡沫混凝土及制备方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种纳米颗粒增强透光生态泡沫混凝土，包括以下质量组份：

硅酸盐水泥60～80份，硅灰0～15份，粉煤灰0～20份，减水剂0.2～1份，聚丙烯纤维0.1～0.6份，亲水性纳米二氧化硅1～5份，纳米二氧化钛2～10份，树脂5～15份，纳米颗粒增强发泡剂0.5～1.5份，水20～50份。

上述硅灰的粒径为0.1～1μm；聚丙烯纤维的长度为8～25mm，直径为15～40μm；

亲水性纳米二氧化硅的粒径为20～100nm；纳米二氧化钛的晶型为锐钛型，粒径为10～100nm。

上述减水剂为聚羧酸系减水剂，树脂包括不饱和聚酯树脂。

上述硅酸盐水泥的强度等级为52.5；粉煤灰为I级粉煤灰或II级粉煤灰。

上述纳米颗粒增强发泡剂，包括以下质量组份：

疏水性纳米二氧化硅0.2～10份，氢氧化钠或氢氧化钾0.02～0.8份，聚乙二醇单甲醚0.1～10份，表面活性剂1～6份，稳泡剂0.1～1份，去离子水90～98份。

进一步的，上述表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱或月桂基丙基甜菜碱，稳泡剂为蛋白质类稳泡剂。

进一步的，上述疏水性纳米二氧化硅的粒径为20～100nm；聚乙二醇单甲醚的数均分子量为1000～3000。

上述的一种纳米颗粒增强透光生态泡沫混凝土的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备纳米颗粒增强发泡剂：