[发明专利]一种光催化水泥混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种光催化水泥混凝土的制备方法，其特征在于：所述光催化水泥混凝土按重量份的原料配比包括：水泥22~35份、机制砂55~105份、粗骨料104~220份、硼碳氮0.02~0.11份、纳米蒙脱土0.016~0.05份、去离子水9.5~21份；所述粗骨料由天然粗骨料和人工粗骨料混合而成；所述硼碳氮是对h-BN进行碳掺杂后得到的光催化剂，具体方法是采用硼源2重量份、碳源2~7重量份，尿素2~4重量份，在氨气气氛下1250℃条件制备得到；所述硼源为氧化硼或硼酸；所述碳源为葡萄糖或蔗糖或果糖；

所述的光催化水泥混凝土的制备方法，按如下步骤进行：

步骤一：粗骨料表面附膜；将纳米蒙脱土加入体积为V₁的自来水中，采用分散仪以5500~9000r/min的转速搅拌25~50分钟得到附膜液；将粗骨料置入搅拌机中，边搅拌边喷洒附膜液，附膜液喷洒完成后继续搅拌1~2分钟，之后将粗骨料倒入托盘并放置在50~65℃的烘箱中加热4~8小时，使得纳米蒙脱土附着在粗骨料的表面，得到附膜粗骨料；

步骤二：分散硼碳氮；将硼碳氮按重量均分为两份，然后依次将附膜粗骨料、水泥、机制砂和一份硼碳氮加入搅拌机中，混合搅拌2~3.5分钟得到固体拌合物；之后将另一份硼碳氮加入去离子水中超声分散10~30分钟得到硼碳氮分散液；

步骤三：制取光催化水泥混凝土；将硼碳氮分散液倒入固体拌合物中搅拌3.5~5分钟，即得到光催化水泥混凝土。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述V₁=（0.2~0.45）V₂，V₂为粗骨料的堆积体积。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述粗骨料按粒径大小分为三个区间：第一区间(4.75，16mm]、第二区间(16，26.5mm]和第三区间(26.5，37.5mm]；第一区间的粗骨料、第二区间的粗骨料和第三区间的粗骨料按重量份的组成比例为2:2:1；第一区间内的天然粗骨料和人工粗骨料的重量比为1:0.25~0.35；第二区间内的天然粗骨料和人工粗骨料的重量比为1:0.15~0.25；第三区间内的天然粗骨料和人工粗骨料的重量比为1:0.05~0.15。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述人工粗骨料按重量份的原料配比包括：水泥4.5~6份、机制砂12~20份、玄武岩纤维0.05~0.2份、硼碳氮0.004~0.01份、纳米蒙脱土0.004~0.01份、去离子水2.4~3.6份。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述人工粗骨料的制备方法：将硼碳氮与水泥、机制砂、纳米蒙脱土和玄武岩纤维混合搅拌均匀后，加去离子水拌制成为光催化水泥砂浆，然后将所述光催化水泥砂浆依次通过振动、挤压成型和切割得到骨料坯，将骨料坯置于温度为22~26℃，湿度为85%~92%的环境下养护28天，即得到人工粗骨料。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述天然粗骨料为石灰岩碎石或玄武岩碎石。