[发明专利]一种胶凝材料及其制备方法

说明书

本申请属于建筑防腐技术领域，尤其涉及一种胶凝材料及其制备方法，上述胶凝材料包括碳纳米材料和硅酸盐水泥，所述碳纳米材料包括碳点、碳点改性氧化石墨烯中的至少一种，将碳点、碳点改性氧化石墨烯与硅酸盐水泥复合，不需要额外添加分散剂或者其他添加剂，大大提高了胶凝材料的氯离子固化率，与普通硅酸盐水泥相比，其氯离子固化率可提高5倍以上，大大增强了胶凝材料的防腐性能，延长了胶凝材料固化后的使用寿命。

技术领域

本申请属于建筑防腐技术领域，尤其涉及一种胶凝材料及其制备方法。

背景技术

胶凝材料，又称胶结料。在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合固体的物质。土木工程材料中，凡是经过一系列物理、化学变化能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。胶凝材料是指通过自身的物理化学作用，由可塑性浆体变为坚硬石状体的过程中，能将散粒或块状材料粘结成为整体的材料，亦称为胶结材料。

滨海环境下的钢筋混凝土结构长期处于高温环境和海水浸泡的环境中，服役期往往较短。这是因为海水中氯离子会侵入混凝土，当游离氯离子浓度超过一定值时，钢筋表面的钝化膜就会被破坏，导致钢筋锈胀，从而加速钢筋混凝土结构的失效。因此，为提高滨海环境下的钢筋混凝土结构服役期，需要开发高固化氯离子的胶凝材料。

发明内容

本申请的目的在于提供一种胶凝材料及其制备方法，旨在一定程度上解决现有胶凝材料固化氯离子能力低下、容易腐蚀损坏的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请第一方面提供一种胶凝材料，包括碳纳米材料和硅酸盐水泥，碳纳米材料包括碳点、碳点改性氧化石墨烯中的至少一种。

进一步地，碳点的粒径为3～20nm；和/或

碳点改性氧化石墨烯的粒径为50～1000nm。

进一步地，碳纳米材料与硅酸盐水泥的质量比为(0.0001～0.3):1。

进一步地，碳点包括石墨烯量子点、碳量子点中的至少一种。

进一步地，碳点表面的含氧基团的含量以氧的质量分数计为10～50％。

进一步地，碳点表面所含的基团还包括含氮基团、硅烷基中的至少一种。

本申请第二方面提供一种胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：

将碳纳米材料于水中进行分散处理，得到碳纳米材料分散液，碳纳米材料包括碳点、碳点改性氧化石墨烯中的至少一种；

将碳纳米材料分散液与硅酸盐水泥进行混合处理，得到胶凝材料。

进一步地，碳纳米材料、水和硅酸盐水泥的质量配比为(0.0001～0.3)：(0.25～0.6)：1。

进一步地，分散处理采用磁力搅拌处理和/或超声分散处理；和/或

碳点的制得方法包括水热法；和/或

碳点改性氧化石墨烯的制备步骤包括：将碳点和氧化石墨烯于水性溶剂中混合进行超声处理，得到碳点改性氧化石墨烯；和/或

混合处理还伴随有搅拌处理，所述搅拌处理为磁力搅拌处理和/或机械搅拌处理。

进一步地，还包括以下步骤：在进行混合处理后，添加减水剂和/或缓凝剂。

本申请第一方面提供的一种胶凝材料，将碳点、碳点改性氧化石墨烯与硅酸盐水泥复合，不需要额外添加分散剂或者其他添加剂，大大提高了胶凝材料的氯离子固化率，与普通硅酸盐水泥相比，其氯离子固化率可提高5倍以上，大大增强了胶凝材料的防腐性能，延长了胶凝材料固化后的使用寿命。