【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混凝土材料，具体为一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土及其制备方法。
技术介绍
1、再生骨料透水混凝土又称多孔混凝土或无砂混凝土，透水混凝土由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，因此具有较高的孔隙率和透水系数，有利于雨水渗流，具有减噪、隔热和良好的透气透水性；纳米二氧化钛是一种良好的半导体光催化剂，具有低毒性、化学性质稳定和强光吸收性等优点，可以通过吸收光子能量在其表面形成氧化还原势，将汽车尾气氧化还原为水，二氧化碳和盐等无害物质，雨水通过透水混凝土进入地下时可以将附着在光催化透水混凝土表面的光催化产物冲走。
2、再生骨料通过表面孔隙来附着纳米光催化材料，结合力较弱，导致再生骨料表面的纳米光催化材料易受外部环境因素、磨损、雨水冲刷等作用的影响，导致纳米光催化材料极易脱落，影响混凝土对大气污染物的降解性能；将纳米二氧化钛直接掺入混凝土内部，阻碍了纳米纳米二氧化钛与光源接触面积，导致纳米纳米二氧化钛利用率低，不利于推广应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土及其制备方法：碳铁锌中空纳米材料与钛酸四丁酯混合，经水热处理，在碳铁锌中空纳米材料表面原位合成纳米二氧化钛，形成异质界面的核壳材料，降低了光生电子-空穴复合的机会；负载纳米二氧化钛中空纳米材料沉积在石墨相氮化碳纳米片表面后，再与二硫化钼纳米片混合，石墨相氮化碳纳米片表面，再与二硫化钼纳米片混合，形成相互交叉或排列的片
2、本专利技术要解决的技术问题：再生骨料通过表面孔隙来附着纳米光催化材料，结合力较弱，导致再生骨料表面的纳米光催化材料易受外部环境因素、磨损、雨水冲刷等作用的影响，导致纳米光催化材料极易脱落，影响混凝土对大气污染物的降解性能；将纳米二氧化钛直接掺入混凝土内部，阻碍了纳米纳米二氧化钛与光源接触面积，导致纳米纳米二氧化钛利用率低，不利于推广应用。
3、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
4、一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土，包括如下质量组分：天然骨料350-400份、再生骨料200-250份、水泥210-230份、细纱240-260份、矿粉60-90份、增强材料12-15份、复合纳米二氧化钛光催化材料10-20份、三聚磷酸纳0.8-1份、减水剂5-10份、水250-270份。
5、一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
6、s1.将复合纳米二氧化钛光催化材料和1/3水混合，搅拌均匀，加入三聚磷酸钠，在9000r/min的转速下搅拌20min，得到悬浊液；
7、s2.将悬浊液与再生骨料混合浸泡24h，在80℃下烘箱中干燥30min，得到负载复合纳米二氧化钛光催化材料的再生骨料；
8、s3.将负载复合纳米二氧化钛光催化材料的再生骨料、天然骨料、增强材料、1/3份水混合，搅拌30s，加入水泥、细纱、矿粉、减水剂，搅拌60s，得到固体搅合物，最后加入剩余的水搅拌2min，得到透水混凝土。
9、进一步的，再生骨料具体由以下步骤制得：将废弃混凝土进行破碎后，过20-25目筛网，经去离子水清洗后，利用破碎机粉碎，得到再生骨料。
10、进一步的，再生骨料粒径为2.9-3.5mm，吸水率为6.65-6.71％，表观密度为2500-2700kg/m3，堆积密度为1500-1600kg/m3。
11、进一步的，天然骨料粒径为3.1-3.8mm，吸水率为0.69-0.81％，干密度为1500-1520kg/m3。
12、进一步的，水泥为po42.5的硅酸盐水泥，比表面积为320-350m2/kg，28d抗压强度为55.3-55.9mpa，初凝时间90-100min，终凝时间为140-150min。
13、进一步的，细沙表观密度为2600-2700kg/m3，细度模数为1.6-2.1，粒径为0.25-0.1mm，含泥量为0.6-1％。
14、进一步的，矿粉为s95级矿渣粉，密度为2.9-3.5g/cm3，比表面积为450-500m2/kg，含水量为0.2-1％，28d活性指数为95％。
15、进一步的，减水剂选自采用陕西秦奋建材公司生产的hpwr-q8011型聚羧酸系高效减水剂，减水剂的减水率为25％。
16、进一步的，复合纳米二氧化钛光催化材料由负载纳米二氧化钛中空纳米材料沉积在石墨相氮化碳纳米片表面后，再与二硫化钼纳米片混合制得。
17、进一步的，二硫化钼纳米片粒径为0.8-1.2μm。
18、进一步的，石墨相氮化碳纳米片0.5-0.8μm。
19、进一步的，复合纳米二氧化钛光催化材料具体由以下步骤制得：
20、将负载纳米二氧化钛中空纳米材料加入去离子水中，搅拌均匀，加入琥珀酸和质量分数为36％的盐酸，在60℃下反应1h，加入石墨相氮化碳纳米片，继续反应10min，在3000rpm速率下离心收集沉淀物，沉淀物在70℃烘箱中干燥10min，得到固体，将固体置于去离子水中，加入二硫化钼纳米片和乙二醇，在70℃下搅拌反应10min，经过滤，去离子水洗涤3次，在70℃烘箱中干燥10min，得到复合纳米二氧化钛光催化材料。
21、其中，负载纳米二氧化钛中空纳米材料通过2-羟基丁二酸与石墨相氮化碳纳米片表面的羟基反应，使得负载纳米二氧化钛中空纳米材料以化学键的形式沉积在石墨相氮化碳纳米片表面，石墨相氮化碳纳米片作为异质界面的核壳材料的载体，能够负载较多的光催化材料，增强光催化性能。
22、进一步的，沉积有异质界面的核壳材料的石墨相氮化碳纳米片再与二硫化钼纳米片混合，乙二醇作为交联剂，使得石墨相氮化碳纳米片与二硫化钼纳米片形成相互交叉或排列的片层结构，片层结构能够吸附外力产生的应力，避免负载纳米二氧化钛中空纳米材料由于空心结构易脆，导致光催化性能下降，影响混凝土的使用性能，且负载纳米二氧化钛中空纳米材料填充在石墨相氮化碳纳米片与二硫化钼纳米片层间，形成凹凸层结构，增加可见光的反射和反射距离，进而增加负载纳米二氧化钛中空纳米材料与光源接触面积和接触时间，保证了混凝土降解汽车尾气的稳定性及耐久性。
23、进一步的，负载纳米二氧化钛中空纳米材料、去离子水、琥珀酸、盐酸用量比为(1.1-1.3)g:(70-90)ml:(0.05-0.15)g:(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，包括如下质量组分：天然骨料350-400份、再生骨料200-250份、水泥210-230份、细纱240-260份、矿粉60-90份、增强材料12-15份、复合纳米二氧化钛光催化材料10-20份、三聚磷酸纳0.8-1份、减水剂5-10份、水250-270份；
2.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，所述二硫化钼纳米片粒径为0.8-1.2μm；所述石墨相氮化碳纳米片0.5-0.8μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，所述碳铁锌中空纳米材料具体由以下步骤制得：
4.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，所述水热处理温度为200-300℃，水热处理时间为5-7h；所述碳纤维直径为50-70nm，长度为1-3μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，所述再生骨料具体由以下步骤制得：将废弃混凝土进行破碎后
6.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，所述天然骨料粒径为3.1-3.8mm，吸水率为0.69-0.81％，干密度为1500-1520kg/m3；所述再生骨料粒径为2.9-3.5mm，吸水率为6.65-6.71％，表观密度为2500-2700kg/m3，堆积密度为1500-1600kg/m3。
7.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，所述水泥为PO42.5的硅酸盐水泥，比表面积为320-350m2/kg，28d抗压强度为55.3-55.9MPa，初凝时间90-100min，终凝时间为140-150min。
8.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，所述细沙表观密度为2600-2700kg/m3，细度模数为1.6-2.1，粒径为0.25-0.1mm，含泥量为0.6-1％；所述矿粉为S95级矿渣粉，密度为2.9-3.5g/cm3，比表面积为450-500m2/kg，含水量为0.2-1％，28d活性指数为95％。
9.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土，其特征在于，所述减水剂选自采用陕西秦奋建材公司生产的HPWR-Q8011型聚羧酸系高效减水剂，减水剂的减水率为25％。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的一种基于再生骨料负载纳米TiO2的透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土，其特征在于，包括如下质量组分：天然骨料350-400份、再生骨料200-250份、水泥210-230份、细纱240-260份、矿粉60-90份、增强材料12-15份、复合纳米二氧化钛光催化材料10-20份、三聚磷酸纳0.8-1份、减水剂5-10份、水250-270份；
2.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土，其特征在于，所述二硫化钼纳米片粒径为0.8-1.2μm；所述石墨相氮化碳纳米片0.5-0.8μm。
3.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土，其特征在于，所述碳铁锌中空纳米材料具体由以下步骤制得：
4.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土，其特征在于，所述水热处理温度为200-300℃，水热处理时间为5-7h；所述碳纤维直径为50-70nm，长度为1-3μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土，其特征在于，所述再生骨料具体由以下步骤制得：将废弃混凝土进行破碎后，过20-25目筛网，经去离子水清洗后，利用破碎机粉碎，得到再生骨料。
6.根据权利要求1所述的一种基于再生骨料负载纳米tio2的透水混凝土，其特征在于，所述天然骨料粒径为3.1-3....
【专利技术属性】
技术研发人员：丛培江，王景艺，刘高炜，尹志刚，韩伟濛，冯隽，张杰，许广元，王海鹏，李炎春，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：
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