[发明专利]一种高阻尼羧基丁苯胶乳-碳纳米管水泥砂浆及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高阻尼羧基丁苯胶乳‑碳纳米管(SBR/CNTs)水泥砂浆及其制备方法。所述各组分及其所占重量份数包括：水泥950～1050份、水300～400份、砂1200～1800份、羧基丁苯胶乳10～200份、功能化碳纳米管1～3份、分散剂3～9份、消泡剂2～8份。本发明解决了低振幅动荷载问题和特定水泥砂浆结构潜在的共振问题，保证其承载能力情况下大幅提高其阻尼特性，能消耗地震能量达到减、隔震作用，进一步提高结构的稳定性，降低结构破坏的可能性及程度，减少修复的成本，节约城市建设的相关费用；另外对我国科技创新、经济发展、自然环境与社会的进步具有重大意义和实用效益。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高阻尼羧基丁苯胶乳-碳纳米管(SBR/CNTs)水泥砂浆及其制备方法。

背景技术

阻尼(damping)是指材料在振动中由于本身固有的原因引起振动幅度逐渐下降、消耗能量的现象。阻尼性能通常又称为减振性能，是材料的一种功能特性。超高建筑和超快速交通系统的不断涌现，对水泥砂浆结构的动力特性提出了更高的要求，振动控制变得越来越重要，有效的振动控制能延长结构的使用寿命，减少结构维护的费用，降低噪音污染，提高结构的舒适度。

目前，结构的振动控制主要是通过提高结构能量耗散和减隔震技术实现，这些技术的实现大多通过各种阻尼装置来提高结构的阻尼，以降低结构振动的程度。然而这些阻尼装置的成本十分昂贵，远远高于一些阻尼材料。

传统水泥砂浆价格低廉、应用广泛，但遗憾的是其阻尼性能较差，抗震、减震能力十分有限。如何能够取得新型高阻尼水泥砂浆在保证抗压、抗折等基本力学性能的同时，能更好满足结构自减震需求，是亟待解决的问题。

发明内容

基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供一种高阻尼羧基丁苯胶乳-碳纳米管(SBR/CNTs)水泥砂浆的全流程制备工艺，使碳纳米管在羧基丁苯橡胶溶液中均匀分散，用以制作高阻尼水泥砂浆，能够用于结构的振动控制，延长使用寿命和降低噪音污染等方面，尤其是解决低振幅动荷载问题和特定水泥砂浆结构的潜在共振问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种高阻尼羧基丁苯胶乳-碳纳米管(SBR/CNTs)水泥砂浆，各组分及其所占重量份数包括：水泥950～1050份、水300～400份、砂1000～1800份、羧基丁苯胶乳10～200份、功能化碳纳米管1～3份、分散剂3～9份、消泡剂2～8份。

作为优选方案，所述分散剂为十二烷基硫酸钠(SDS)或聚羧酸减水剂。

作为优选方案，所述功能化碳纳米管为羧基碳纳米管或羟基碳纳米管。

作为优选方案，所述水泥为普通32.5、42.5或52.5硅酸盐水泥。

作为优选方案，所述功能化碳纳米管与分散剂的分数比例为1：3。

作为优选方案，包括以下步骤：

(1)加入水和分散剂，搅拌、溶解；再加入碳纳米管(MWCNTs)之后、超声、振动得到碳纳米管分散溶液；

(2)将分散好的MWCNTs溶液加入到称取好的SBR溶液中，搅拌；

(3)将上述混合液置于温水中超声，搅拌；

(4)称量原材料精细砂、水泥、水、消泡剂的重量；

(5)将称量好的水泥、砂子依次倒入搅拌锅内均匀搅拌；

(6)将步骤(3)制得的分散均匀的SBR/CNTs悬浮液倒入搅拌锅中，剩余的50％额外水清洗悬浮液玻璃器皿后再倒入搅拌锅，然后加入消泡剂；