[发明专利]一种自清洁混凝土用光催化改性骨料及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑混凝土用骨料技术领域，公开了一种自清洁混凝土用光催化改性骨料及其制备方法。所述自清洁混凝土用光催化改性骨料由骨料清洗后浸泡于微硅粉、纳米二氧化钛、水泥、微珠粉、石英石粉体、分散剂、缓凝型减水剂、水、增稠剂形成的自清洁光催化悬浮浆体制得。光催化悬浮液对混凝土中结构的天然矿物骨料进行整体改性，研发一种具有光催化作用的改性混凝土骨料，可以大幅度提高后期骨料对混凝土光催化作用的贡献，持续有效的改善自清洁性能。

技术领域

本发明涉及建筑混凝土用骨料技术领域，更具体地，涉及一种自清洁混凝土用光催化改性骨料及其制备方法。

背景技术

随着社会快速发展，工业与汽车的高速发展使得全球的氮氧化物和硫化物排放量逐年剧增，全球环境大气污染变得越发严重，严重影响人类正常生活与健康。如何有效的净化解决大气污染物成为国内外研究热点，其中光催化技术能够利用太阳能直接将空气中氮氧化物等污染物氧化还原成为无毒害物质，该技术具有制备成本低、污染小等特点，是目前公认的自清洁最佳手段之一。

混凝土材料是城市建设与发展中使用量最大的基础建设材料，自清洁混凝土的使用可有效缓解当前城市环境与能源污染问题，据意大利研究每100平方光催化混凝土对环境的贡献相当于种植28棵树木，可为人们提供较为安全洁净的环境。但目前自清洁混凝土制备中一般采用光催化剂与水泥混合或者将光催化剂喷涂在混凝土表面，使用转化过程中受到水泥进一步水化对光催化剂形成包裹、以及表面涂层摩擦损失、混凝土碳化、酸蚀等原因造成的表面掺有光催化剂混凝土浆体流失而露出不具有光催化效果的骨料影响，不能持续有效地发挥光催化自清洁功能。

传统混凝土中骨料比例是浆体比例的3～4倍，整体表面占比占总体积的60％以上，因此骨料是否具有自清洁功能对混凝土能否有效和持续发挥自清洁功能具有重大的意义，而现在的传统自清洁混凝土采用的都是天然矿物骨料，不具备自清洁功能属性，因此，对自清洁混凝土中的骨料改性使其具备自清洁功能可进一步有效提升混凝土的持续有效自清洁效果。

发明内容

有鉴于此，本发明为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种自清洁混凝土用光催化改性骨料，可以大幅度提高后期骨料对混凝土光催化作用的贡献，持续有效的改善自清洁性能。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种自清洁混凝土用光催化改性骨料，由骨料清洗后浸泡于微硅粉、纳米二氧化钛、水泥、微珠粉、石英石粉体、分散剂、缓凝型减水剂、水、增稠剂形成的自清洁光催化悬浮浆体制得。

进一步地，所述自清洁光催化悬浮浆体中水泥、微硅粉、纳米二氧化钛、微珠粉、石英石粉体、分散剂、缓凝型减水剂、水、增稠剂的质量比为1：0.05～0.15：0.05～0.10：0.10～0.20：0.05～0.15：0.003～0.006：0.005～0.02：0.25～0.4：0.0001～0.0003。

进一步地，所述骨料的颗粒直径不小于2.35毫米，可以为河沙、机制砂、石英砂、石子等非多孔结构骨料；所述微硅粉的二氧化硅含量不小于85％，活性指数大于100％，平均颗粒直径为0.18um；所述纳米二氧化钛为锐钛晶体型，平均颗粒直径为0.13um；所述水泥要求42.5等级以上；所述微珠粉活性指数大于75％，细度大于300目；所述石英石粉细度在800目以上，二氧化硅含量93％；所述分散剂包括六偏磷酸钠、聚丙烯酸、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；所述缓凝型减水剂减水率大于30％，缓凝时间为2～4小时；所述增稠剂为甲基纤维素。

进一步地，所述自清洁光催化悬浮浆体制成试件28天抗压强度不低于80兆帕，抗拉强度不低于3.5兆帕，吸水率低于1％。

进一步地，所述骨料清洗后使其表面pH值不低于10再浸泡于自清洁光催化悬浮浆体，使骨料表面与自清洁光催化悬浮浆体亲和力更好，并能发挥碱激发作用，提高骨料与水化产物界面粘结强度。