[发明专利]一种高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土，其特征在于，所述混凝土的原料包括二氧化硅包裹碳纳米管复合材料；

所述二氧化硅包裹碳纳米管复合材料由以下方法制备得到：

(1)将碳纳米管粉末加入到去离子水中，然后置于超声振荡器中，超声分散处理，制备得到碳纳米管水分散液；

(2)将碳纳米管水分散液和硅溶胶溶液混合，然后在同样频率下超声处理，保持碳纳米管的分散稳定，得悬浮液；

(3)对上述悬浮液进行真空负压干燥处理，得固体产物；

(4)利用行星式球磨机对干燥后的固体产物进行球磨处理，最终得到颗粒状的二氧化硅包裹碳纳米管复合材料。

2.根据权利要求1所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土，其特征在于，步骤(1)中，超声分散处理的频率为15-30kHz，超声分散时间为20-30min；步骤(2)中，超声分散时间为5-8min。

3.根据权利要求1所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土，其特征在于，步骤(1)中，所述碳纳米管水分散液中碳纳米管的重量百分数为1.5-3.5％；步骤(2)中，所述碳纳米管水分散液和硅溶胶溶液的质量比为1：1.5-2，所述硅溶胶溶液的固含量为6-11％。

4.根据权利要求1所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土，其特征在于，所述混凝土的原料包括混凝土干料、二氧化硅包裹碳纳米管复合材料，所述二氧化硅包裹碳纳米管复合材料为混凝土干料质量的2.5-4％。

5.根据权利要求4所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土，其特征在于，所述混凝土干料包括以下重量份的原料：水泥125-145份、河沙220-245份、碎石240-275份、减水剂1.6-2份。

6.根据权利要求5所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土，其特征在于，所述水泥为42.5普通硅酸盐水泥；河砂选用Ⅱ区砂；所述碎石的粒径为5-20mm；所述减水剂为聚羧酸减水剂为粉状聚羧酸类减水剂，减水率不小于20％。

7.根据权利要求5所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配比称取混凝土干料中的各原料以及二氧化硅包裹碳纳米管复合材料；

(2)先将水泥、二氧化硅包裹碳纳米管复合材料进行混合，得预混合料；然后向预混合料中加入河沙、水，搅拌100-130s，再加入减水剂搅拌50-70s，最后再加入碎石搅拌85-105s，得所述混凝土。

8.根据权利要求5所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土，其特征在于，所述混凝土的原料还包括改性氧化石墨烯；所述改性氧化石墨烯为混凝土干料质量的1.3-2％。

所述改性氧化石墨烯由以下方法制备得到：

(1)将氧化石墨烯与氢氧化钾按质量比1：1.5-2置于研磨机中研磨混合，然后在氮气气氛下，活化处理1.5-2h，活化温度为730-760℃；处理完后冷却至室温，因此用稀盐酸和去离子水依次洗涤，洗涤至中性后，得活化氧化石墨烯；

(2)将4-5份活化氧化石墨烯、0.8-1份聚乙二醇加入至100份去离子水中，搅拌分散均匀后置于密闭反应釜中，加热至180-200℃，保温2-2.5h，进行水热反应；反应完成后冷却至室温，过滤，将所得物真空干燥，即得改性氧化石墨烯。

9.根据权利要求8所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按配比称取混凝土干料中的各原料以及二氧化硅包裹碳纳米管复合材料、改性氧化石墨烯；

(2)先将水泥、二氧化硅包裹碳纳米管复合材料、改性氧化石墨烯进行混合，得预混合料；然后向预混合料中加入河沙、水，搅拌100-130s，再加入减水剂搅拌50-70s，最后再加入碎石搅拌85-105s，得所述混凝土。

10.根据权利要求7或9中所述的高强度耐腐蚀碳纳米管改性混凝土的制备方法，其特征在于，所述混凝土的水胶比为0.33-0.38。