【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于建筑材料，具體涉及一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿及其制備方法。
技術介紹
1、隨著人類工業化進程的加快，環境污染問題已是當前人類面臨的最大挑戰之一。氮氧化物作為大氣中主要有害成分，產生途徑廣泛，如各種工業爐窯、化工原料生產、機動車、燃料中含氮有機物氧化反應等，其危害主要體現在損害人體呼吸系統、生成光化學煙霧、產生酸雨、破壞臭氧層等方面。為改善現狀，科學家正在積極尋找各種方法來降低大氣中氮氧化物含量。
2、水泥作為建筑工業的基礎材料，其性能優越、應用范圍廣、體量巨大，起著無可替代的作用。收縮是水泥基材料的固有屬性，其產生的根本原因是水泥經水化后體積減縮，同時，干燥收縮、溫度收縮、碳化收縮等材料收縮對裂縫的生成和發展均有重要影響，裂縫的產生，不僅影響建筑物的美觀性，更會加大有害物質對材料的侵蝕，大大降低其耐久性。研究表明，水泥基材料中加入適量的微膨脹組分，可有效降低材料裂縫的產生。
3、現有水泥基復合材料中應用最廣的光催化劑是二氧化鈦基材料，利用半導體二氧化鈦在太陽光照射下具備的氧化還原能力，可降解或凈化污染物同時亦可達到建筑物表面的自清潔效果，因此將光催化劑引入水泥基材料中以脫除大氣中有害氮氧化物被越來越多的人關注。但是研究表明，二氧化鈦只能受紫外光激發，而不能有效利用可見光和太陽能，因此尋求更合適的光催化劑以實現對大氣污染物的有效脫除至關重要。
4、石墨相氮化碳作為本世紀光催化領域的明星材料，因其可有效利用太陽光中的可見光部分，而深受人們追捧，但塊體材料存在比表面積
5、砂漿是混凝土結構中常見的剛性防水材料，光催化材料與水泥砂漿結合，制備出環境友好型的水泥砂漿，不僅可起到防水效果，還能有效消除大氣中氮氧化合物，改善空氣環境。
6、如cn?108609930a公開了一種石墨相氮化碳光催化水泥砂漿，其是由1份水泥、0.01-0.05份石墨相氮化碳、0.03-0.07份聚合物、2-5份建筑用砂和0.025-0.035份外加劑組成，所述的石墨相氮化碳由尿素、單氰胺、雙氰胺和三聚氰胺按重量比1:1:1:1的比例混合煅燒研磨而成，其用于水泥砂漿中功能單一且在可見光下光催化效率較低。如cn115259768a公開了一種改性石墨相氮化碳型光催化水泥砂漿，其方法為將改性石墨相氮化碳與水泥砂漿的重量比為1-20/1000混合，其石墨相氮化碳通過熱處理改性，光催化效率較低。
7、因此，制備一種在自然光下高效降解空氣中氮氧化物并具備抗裂性能高、經濟效益好的水泥砂漿是本專利技術的關鍵。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿及其制備方法。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是：
3、一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，包括如下以重量份數計的組分：兩性石墨相氮化碳0.01-0.03份、脫硫石膏0.04-0.08份、煤矸石粉0.05-0.1份、鋼渣粉0.1-0.2份、塑性膨脹劑0.001-0.005份、消泡劑0.001-0.005份、粉體聚羧酸減水劑0.001-0.002份、礦物活性激發劑0.001-0.003份、珍珠巖0.001-0.005份、普通硅酸鹽水泥0.5-0.7份、建筑用砂2-4份及0.4份水，上述組分中除水和建筑用砂外，其他組分總量計為1份。
4、進一步的，所述兩性石墨相氮化碳的制備方法：第一步：原材料選用三聚氰胺、二氰胺或氰胺中的一種，將其在馬弗爐中以5℃/min的速度升溫至520℃，保溫240min，后在爐內降溫至室溫得塊狀石墨相氮化碳，研磨成粉體備用。
5、第二步：稱取一定量上述所得石墨相氮化碳，按照石墨相氮化碳與硫酸溶液的質量比為1:5～1:10，將所述石墨相氮化碳置于5-15mol/l硫酸溶液中，在超聲分散條件下攪拌20-30h，然后將所得混合體系用離心分離器旋轉分離，得下層沉淀；將下層沉淀依次進行水洗、分散和離心，并重復若干次，反復收集上層膠體；將所得上層膠體置于70-90℃烘箱中烘干、粉磨即得兩性石墨相氮化碳。
6、進一步的，所述脫硫石膏中三氧化硫含量為40-43％。
7、進一步的，所述煤矸石經氣流磨粉磨后，比表面積為600-700kg/m2。
8、進一步的，所述鋼渣經氣流磨粉磨后，比表面積為400-500kg/m2。
9、進一步的，所述礦物活性激發劑由聚丙烯酰胺與聚甘油脂肪酸酯按質量比1:1～1:3構成。
10、進一步的，所述塑性膨脹劑主要成分為偶氮二甲酰胺，堆積密度為400-500kg/m3。
11、進一步的，所述消泡劑為丙二醇嵌段聚醚。
12、進一步的，所述粉體聚羧酸減水劑減水率為25-30％。
13、進一步的，所述珍珠巖粒度為100目。
14、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
15、本專利技術利用酸性改性與超聲處理剝離技術，并結合調控膠體ph技術制備的兩性石墨相氮化碳納米片膠體，其最大厚度不超過10nm，然后將該改性材料以粉體的形式用于微膨脹水泥砂漿中，相較于塊狀材料及單一剝離方式制備的石墨相氮化碳，其利用可見光的光催化效果顯著提高，可有效降低空氣中的氮氧化合物，提升空氣質量；然后結合引入微膨脹組分即煤矸石、脫硫石膏和塑性膨脹劑偶氮二甲酰胺，其在發生水化反應時，可產生大量鈣礬石晶體，進而引起水泥石膨脹，可以補償水泥基材料自身的收縮，降低砂漿開裂風險，同時解決砂漿的塑性開裂問題；引入礦物活性激發劑(聚丙烯酰胺與聚甘油脂肪酸酯的混合物)可提高工業固廢的水化活性，提高砂漿力學性能，并協同消泡劑丙二醇嵌段聚醚提高砂漿的密實度，進一步提高力學性能；而且引入保水組分即珍珠巖粉，可有效儲存水分，削弱砂漿內部自收縮，降低干燥收縮，同時促進膠凝材料的二次水化，提高砂漿的力學性能及降低開裂風險。其中，本專利技術采用了大量工業固廢鋼渣、煤矸石和脫硫石膏，在降低環境污染的同時也可帶來明顯的經濟效益。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，包括如下以重量份數計的組分：兩性石墨相氮化碳0.01-0.03份、脫硫石膏0.04-0.08份、煤矸石粉0.05-0.1份、鋼渣粉0.1-0.2份、塑性膨脹劑0.001-0.005份、消泡劑0.001-0.005份、粉體聚羧酸減水劑0.001-0.002份、礦物活性激發劑0.001-0.003份、珍珠巖0.001-0.005份、硅酸鹽水泥0.5-0.7份、建筑用砂2-4份及0.4份水，上述組分中除水和建筑用砂外，其他組分均為粉體且總量計為1份。
2.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述兩性石墨相氮化碳的制備方法分兩步如下：
3.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述兩性石墨相氮化碳納米片膠體中的納米片的厚度小于10nm，長度小于100nm。
4.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述脫硫石膏中三氧化硫含量為40-43％。
5.如權利要求1所述的一
6.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述塑性膨脹劑為偶氮二甲酰胺，堆積密度為400-500kg/m3。
7.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述消泡劑為丙二醇嵌段聚醚。
8.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述粉體聚羧酸減水劑的減水率為25-30％；所述珍珠巖的粒度為80-120目。
9.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述礦物活性激發劑由聚丙烯酰胺與聚甘油脂肪酸酯按質量比1:1～1:3組成。
10.權利要求1-9中任一項所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿的制備方法，其特征在于，將兩性石墨相氮化碳、脫硫石膏、煤矸石粉、塑性膨脹劑、消泡劑、鋼渣粉、粉體聚羧酸減水劑、礦物活性激發劑、珍珠巖、普硅水泥、建筑用砂及水，按比例充分拌合，得到所述在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿。
...【技術特征摘要】
1.一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，包括如下以重量份數計的組分：兩性石墨相氮化碳0.01-0.03份、脫硫石膏0.04-0.08份、煤矸石粉0.05-0.1份、鋼渣粉0.1-0.2份、塑性膨脹劑0.001-0.005份、消泡劑0.001-0.005份、粉體聚羧酸減水劑0.001-0.002份、礦物活性激發劑0.001-0.003份、珍珠巖0.001-0.005份、硅酸鹽水泥0.5-0.7份、建筑用砂2-4份及0.4份水，上述組分中除水和建筑用砂外，其他組分均為粉體且總量計為1份。
2.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述兩性石墨相氮化碳的制備方法分兩步如下：
3.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述兩性石墨相氮化碳納米片膠體中的納米片的厚度小于10nm，長度小于100nm。
4.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，所述脫硫石膏中三氧化硫含量為40-43％。
5.如權利要求1所述的一種在自然光下可降解氮氧化物的微膨脹水泥砂漿，其特征在于，煤矸石粉為煤矸石...
【專利技術屬性】
技術研發人員：饒蔚蘭，何凱，郭建光，黃歡歡，李偉，張騁宇，潘航，
申請(專利權)人：武漢源錦商品混凝土有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。