【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，属于建筑防水混凝土材料领域。
技术介绍
1、混凝土原材料丰富，不仅具有良好的可塑性和耐久性，而且还能满足各种结构工程的需要，是目前应用范围最广、使用量最大的工程材料，而混凝土结构和配合比的设计、混凝土材料的选用以及混凝土施工及现场养护等因素容易引起混凝土裂缝的产生，影响整个建筑结构的强度。为此，研究学者考虑在混凝土中添加颗粒、纤维、活性粉末等材料来改善混凝土的性能，其中对纳米材料的研究更为关注。
2、混凝土是水泥、水等材料掺配高质量的同粒径或间断级配骨料所组成的，表面不可避免存在微孔和微裂纹，具有一定空隙率，这些结构缺陷为水分子渗入混凝土内部提供了通道，如果应用于道路，则可以实现一定的排水、吸音、降噪功能，但不具备防水效果，无法将其作为建筑防水材料，如果将混凝土材料通过添加一定的物质，使其具备一定的防水效果，那么混凝土作为防水材料的低成本优势可以使其获得更加广泛的应用。
3、纳米材料具有更小的体积，更好的光学、热学、电学以及更强的力学性能，正是这一系列的优良性能对研究纳米材料在水泥基复合材料中的应用给予了强有力的理论技术支持。研究发现，纳米材料例如碳纳米管的加入有效地提高了水泥基复合材料的性能，不仅可以对水泥的微孔结构起到填充作用，而且碳纳米管可以与混凝土水化产物的表面产生化学作用力，限制纳米级裂缝的扩散，使混凝土的微观结构更加密实，进而提高混凝土的防水性能。
4、cn102603235a公开了一种碳纳米管水泥基防水材料及其制备方法，混凝土原
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过使用稀土元素对多壁碳纳米管进行填充，再将其与铝元素和硅溶胶进行复合，将其作为原料组分添加至防水混凝土材料中，在保证材料防水性能的同时，提高材料的弹性模量和抗拉强度。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：
3、一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，所述制备方法包括多壁碳纳米管填充、制备碳纳米管复合硅溶胶、制备防水材料。
4、以下是对上述技术方案的进一步改进：
5、所述多壁碳纳米管填充的方法为，将多壁碳纳米管置于氮气氛围中，控制升温速度为4.5-5.5℃/min，将温度升至405-425℃，对多壁碳纳米管进行热处理，热处理的时间为85-95min，处理完成后控制降温速度为2.5-3.5℃/min，将对多壁碳纳米管降温至60-70℃，进行保温，然后将保温的多壁碳纳米管浸渍于硫酸铈溶液中，控制频率为50-70khz，进行超声，超声的时间为12-20min，超声结束后，进行抽滤、干燥，得到稀土元素填充的多壁碳纳米管；
6、所述多壁碳纳米管与硫酸铈溶液的质量比为1:4.5-5.5；
7、所述多壁碳纳米管的直径为70-100nm，长度为200-300μm；
8、所述硫酸铈溶液中铈元素的浓度为8-12g/l，溶液的溶剂为0.15mol/l的硫酸。
9、所述制备碳纳米管复合硅溶胶的方法为，在氮气氛围下，将稀土元素填充的多壁碳纳米管与三甲基铝溶液混合，进行搅拌，搅拌的时间为18-25min，搅拌完成后，保持氮气氛围，控制升温速度为4.5-5.5℃/min，升温至825-870℃，进行烧结，烧结的时间为110-130min，烧结完成后，得到氧化铝包覆的多壁碳纳米管，将其冷却至室温后，再与硅溶胶混合，并以50-90r/min的速度进行搅拌，搅拌的同时控制温度为100℃，将硅溶胶中的水分蒸发，直至含水量为0，得到碳纳米管复合硅溶胶；
10、所述稀土元素填充的多壁碳纳米管与三甲基铝溶液的质量比为5:10-14；
11、所述三甲基铝溶液的浓度为20-30wt%，溶剂为正己烷；
12、所述氧化铝包覆的多壁碳纳米管与硅溶胶的质量比为5:6.5-7.5；
13、所述硅溶胶的浓度为15-25wt%，胶体粒子的粒径为12-20nm，溶剂为去离子水。
14、所述制备防水材料的方法为，将水泥、细砂、石英砂、粉煤灰倒入胶砂搅拌机中干搅拌，干搅拌的时间为8-12min，然后向搅拌机中加入水、减水剂、消泡剂，继续进行搅拌，搅拌的时间为13-17min，最后加入碳纳米管复合硅溶胶，继续进行搅拌，搅拌的时间为22-28min，搅拌完成后，倒入模具，再经养护后得到一种碳纳米管水泥基防水材料；
15、所述水泥、细砂、石英砂、粉煤灰、水、减水剂、消泡剂、碳纳米管复合硅溶胶的质量比为700-800:575-625:325-375:110-130:475-550:10-12:4.5-5.5:8-10；
16、所述水泥的型号为p·o42.5级普通硅酸盐水泥；
17、所述细砂的细度模数为2.37，表观密度为2587g/m3；
18、所述石英砂的粒径为0.45-0.55mm；
19、所述粉煤灰的粒径为150-200μm；
20、所述减水剂为聚羧酸型减水剂，型号为xca-100；
21、所述消泡剂为硅聚醚型消泡剂，型号为德谦defom6800。
22、与现有技术相比，本专利技术取得以下有益效果：
23、本专利技术制备的防水材料力学性能优异，按照gb/t50081-2019中的方法，检测防水材料的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、静力受压弹性模量，抗压强度为47.4-48.8mpa，抗折强度为17.1-17.5mpa，劈裂抗拉强度为4.3-4.5mpa，静力受压弹性模量为52.3-53.0gpa；
24、本专利技术制备的防水材料防水性能优异，按照gb/t50081-2019中的方法，检测防水材料的吸水率，吸水率为0.54-0.58%；按照gb/t50082-2024中的方法，采用逐级加压法，检测防水材料的抗渗水性，以出现渗水时的最大压力作为指标，抗渗水性为1.7-1.8mpa；按照gb/t50082-2024中的方法，采用电通量法，检测防水材料的抗氯离子渗透性，以电通量作为指标，28d电通量为37-41c；
25、本专利技术制备的防水材料耐磨性好，按照gb/t50081-2019中的方法，采用磨耗量法，检测防水材料的耐磨性，磨耗量为0.011-0.014本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括多壁碳纳米管填充、制备碳纳米管复合硅溶胶、制备防水材料；
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括多壁碳纳米管填充、制备碳纳米管复合硅溶胶、制备防水材料；
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管水泥基防水材料的制备方法，其特征在于：
4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鸿昌，石钰，李育娇，郝鑫，卢金帅，赵可，张志金，
申请(专利权)人：山东博雄建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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