本發明(ming)屬于外墻(qiang)板制備領域，尤其涉及一種具有自(zi)潔凈(jing)功能的混(hun)凝土外墻(qiang)板及其制備方法。

背景技術：

1、混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)在(zai)不同的(de)(de)(de)領(ling)域都得到(dao)了廣(guang)泛的(de)(de)(de)應用(yong)，是(shi)(shi)極其(qi)重要的(de)(de)(de)建(jian)(jian)筑(zhu)材料(liao)，但是(shi)(shi)現代建(jian)(jian)筑(zhu)結構很(hen)少(shao)考慮光能(neng)的(de)(de)(de)作用(yong)。相反的(de)(de)(de)，該些基礎(chu)建(jian)(jian)筑(zhu)很(hen)多是(shi)(shi)為了抵御(yu)陽(yang)光而(er)存在(zai)的(de)(de)(de)。為了充分利用(yong)光能(neng)，我們(men)需要將光能(neng)和建(jian)(jian)筑(zhu)構件結合使用(yong)，實現降低建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)能(neng)耗、減(jian)少(shao)環境(jing)污染等(deng)目(mu)的(de)(de)(de)。尤其(qi)是(shi)(shi)超高性(xing)能(neng)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)外(wai)墻(qiang)板，其(qi)具有超高的(de)(de)(de)強度、耐久性(xing)，可直接暴露(lu)與空氣中，不需要進行(xing)粉刷美化，但是(shi)(shi)長期(qi)的(de)(de)(de)暴露(lu)在(zai)外(wai)容易(yi)布滿灰塵、滋(zi)生藻類和真菌等(deng)，因此延伸出新的(de)(de)(de)難點，便(bian)是(shi)(shi)超高性(xing)能(neng)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)外(wai)墻(qiang)板自潔凈的(de)(de)(de)問題。

2、1967年(nian)日本(ben)學者藤(teng)島昭發現了半(ban)導體(ti)的(de)光催(cui)化(hua)(hua)效應，后來學者利用光催(cui)化(hua)(hua)效應制備了自(zi)(zi)潔凈玻璃。自(zi)(zi)潔凈玻璃可(ke)以(yi)自(zi)(zi)行清潔，也可(ke)以(yi)降(jiang)解有(you)機污(wu)染物、氧化(hua)(hua)空氣中的(de)nox和sox等污(wu)染物。水泥混凝土(tu)是應用最廣(guang)的(de)材料，如(ru)果(guo)能(neng)(neng)讓(rang)混凝土(tu)具有(you)光催(cui)化(hua)(hua)和自(zi)(zi)潔凈功能(neng)(neng)，對減輕(qing)空氣污(wu)染，防治城(cheng)市霧(wu)霾具有(you)重(zhong)要(yao)的(de)意義。

3、基于此(ci)，現研究(jiu)一種具(ju)有(you)自潔凈功能(neng)的混凝土外墻(qiang)板(ban)及其制備(bei)方法。

技術實現思路

1、發明目(mu)的：本發明所要(yao)解決的技(ji)術問題是提(ti)供一種采用在混凝土外(wai)墻(qiang)附著光催化(hua)劑涂(tu)層的方式實現混凝土外(wai)墻(qiang)板的自潔(jie)凈功效。

2、技術方(fang)案：本發明具有自潔(jie)凈功(gong)能的混凝土外墻(qiang)(qiang)(qiang)板，該外墻(qiang)(qiang)(qiang)板包括(kuo)墻(qiang)(qiang)(qiang)體(ti)及噴涂(tu)(tu)于該墻(qiang)(qiang)(qiang)體(ti)上的光(guang)催化涂(tu)(tu)料；

3、其中，所述(shu)墻體(ti)按重(zhong)量份(fen)數包括如下原料：水泥354-360份(fen)、粉煤灰微(wei)珠27-35份(fen)、硅(gui)灰48-56份(fen)、超細(xi)礦物(wu)摻(chan)合料65-72份(fen)、砂480-492份(fen)、鋼纖維(wei)6.5-7.2份(fen)、消泡劑1.2-1.5份(fen)及減水劑9.5-10.2份(fen)；

4、所(suo)述光催化(hua)涂層(ceng)按重(zhong)量份數包括如下原料：納米二(er)氧化(hua)鈦10-15份、硅烷(wan)偶聯劑4-6份及聚乙二(er)醇40-60份。

5、進一步說，該外墻板(ban)的(de)超細(xi)礦物摻(chan)合(he)料按重量份(fen)(fen)(fen)數(shu)計包括c-a-s-h晶核12-17份(fen)(fen)(fen)、粉煤灰(hui)33-40份(fen)(fen)(fen)、苯甲(jia)三(san)鈉3-4份(fen)(fen)(fen)及礦渣58-64份(fen)(fen)(fen)。

6、進一步(bu)說，該外墻板(ban)的(de)c-a-s-h晶核(he)由如下步(bu)驟制(zhi)得(de)：將硅(gui)灰(hui)、石灰(hui)和(he)(he)鋁酸鈣(gai)(gai)按(an)ca/(al+si)摩爾比(bi)0.8-1.0，al/(al+si)摩爾比(bi)0.05-0.1混(hun)合(he)后，加入(ru)占硅(gui)灰(hui)、石灰(hui)和(he)(he)鋁酸鈣(gai)(gai)總(zong)重量0.5-2％的(de)石膏，占硅(gui)灰(hui)、石灰(hui)和(he)(he)鋁酸鈣(gai)(gai)總(zong)重量0.5-2％的(de)納米氧(yang)化鋁，按(an)水(shui)灰(hui)比(bi)0.45-0.51加入(ru)水(shui)后，調節(jie)ph至11-13，在75-80℃下水(shui)熱(re)反應22-24h，經噴霧干燥制(zhi)得(de)c-a-s-h晶核(he)。

7、進(jin)一步說，該外墻板的(de)超細(xi)礦(kuang)物摻(chan)(chan)合(he)料(liao)由如(ru)下步驟制得(de)(de)：將粉(fen)煤灰、礦(kuang)渣、c-a-s-h晶(jing)核混合(he)，加入苯(ben)甲三鈉，于(yu)氣流速率(lv)100-120m3/min條件下粉(fen)磨(mo)2-3h，制得(de)(de)比表面積≥800m?2/kg、粒度≤4μm亞微米級(ji)超細(xi)礦(kuang)物摻(chan)(chan)合(he)料(liao)。

8、進(jin)一(yi)步說，該外墻板的光催化涂(tu)料由如下(xia)步驟制得(de)：將納米二氧化鈦溶解于(yu)濃度(du)為45-55％的過氧化氫(qing)溶液中，調節ph至(zhi)9.5-10，加(jia)入硅(gui)烷偶聯劑超聲水解20-30min后，加(jia)入聚(ju)乙二醇于(yu)35-40℃下(xia)超聲反應(ying)4-5h，制得(de)所述(shu)光催化涂(tu)料。

9、本(ben)發明制(zhi)備上述混凝土外墻板的(de)方(fang)法，包括(kuo)如下步驟：

10、(1)制備混凝土料(liao)(liao)漿(jiang)(jiang)：將水泥、粉煤灰微珠、硅灰、超細礦(kuang)物(wu)摻合(he)(he)料(liao)(liao)、砂、鋼纖維、消(xiao)泡(pao)劑和(he)減水劑，按(an)水灰比為0.19-0.21，混合(he)(he)攪拌均勻，制得混凝土料(liao)(liao)漿(jiang)(jiang)；

11、(2)制備墻體：將(jiang)料漿(jiang)倒(dao)入外墻板模具內，于常溫、壓(ya)力(li)為0.8-1.2mpa條(tiao)件下加(jia)壓(ya)成型6-8h，脫模后制得超(chao)高(gao)性能混(hun)凝土外墻板墻體；

12、(3)制備(bei)外(wai)墻(qiang)板：將光(guang)催化涂(tu)料采(cai)用(yong)噴(pen)涂(tu)或者涂(tu)覆的方式涂(tu)敷(fu)于墻(qiang)體上(shang)，制得(de)具有自潔凈(jing)功能(neng)的混(hun)凝土外(wai)墻(qiang)板。

13、有(you)益效(xiao)果(guo)：與現有(you)技(ji)術相比，本發(fa)明的(de)(de)(de)(de)顯著優點(dian)為(wei)：該外墻(qiang)板采用墻(qiang)體和(he)噴涂于墻(qiang)體上的(de)(de)(de)(de)光催化(hua)劑復配而(er)成，且(qie)(qie)在超(chao)細(xi)礦(kuang)物(wu)摻合料(liao)的(de)(de)(de)(de)基礎上，映入c-a-s-h早(zao)強型晶(jing)核(he)大(da)(da)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)了(le)混(hun)凝土(tu)的(de)(de)(de)(de)早(zao)期性(xing)能(neng)，縮小脫模時(shi)間，同時(shi)其水化(hua)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)水化(hua)硅(gui)酸鋁(lv)鈣具(ju)有(you)很高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)比表面積(ji)和(he)高(gao)(gao)持水性(xing)能(neng)，其中的(de)(de)(de)(de)ca2+具(ju)有(you)很大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)，并緩慢釋放出(chu)來(lai)，可與廢(fei)水和(he)廢(fei)氣中的(de)(de)(de)(de)硫化(hua)物(wu)發(fa)生(sheng)反(fan)應，達到(dao)去(qu)除污染物(wu)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)；且(qie)(qie)超(chao)細(xi)礦(kuang)物(wu)摻合料(liao)中所加(jia)入的(de)(de)(de)(de)納(na)米氧化(hua)鋁(lv)不僅促(cu)進了(le)c-a-s-h晶(jing)核(he)的(de)(de)(de)(de)形成，且(qie)(qie)同時(shi)al3+能(neng)夠促(cu)進光催化(hua)涂料(liao)中納(na)米tio2的(de)(de)(de)(de)光催化(hua)，增強了(le)超(chao)高(gao)(gao)性(xing)能(neng)混(hun)凝土(tu)外墻(qiang)板的(de)(de)(de)(de)“呼吸(xi)”作用，實現自潔凈(jing)。

14、該外墻板(ban)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)涂(tu)料納(na)(na)米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)在(zai)超高性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)混凝土外墻板(ban)表(biao)面形(xing)成一種“濾膜”，起到了吸(xi)收和(he)(he)隔(ge)離作(zuo)(zuo)用，納(na)(na)米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)在(zai)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用下(xia)可以吸(xi)收空氣中的(de)氮(dan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)和(he)(he)揮發性(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)害物(wu)質，并且經(jing)過硅(gui)烷(wan)(wan)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)納(na)(na)米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)具有(you)極強的(de)疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，當雨水(shui)(shui)滴落在(zai)外墻板(ban)上時可以帶走表(biao)面灰塵和(he)(he)其(qi)他附著物(wu)實現自潔凈作(zuo)(zuo)用；結合聚乙(yi)二(er)醇(chun)，進(jin)一步(bu)能(neng)(neng)(neng)夠增強納(na)(na)米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)的(de)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用的(de)同時，聚乙(yi)二(er)醇(chun)的(de)醇(chun)基(ji)(ji)和(he)(he)碳碳雙鍵(jian)與(yu)(yu)經(jing)過硅(gui)烷(wan)(wan)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)納(na)(na)米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)的(de)氨(an)基(ji)(ji)能(neng)(neng)(neng)夠形(xing)成氫鍵(jian)結合，提高了納(na)(na)米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)于整個光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑涂(tu)料體系中的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、均勻分散(san)相溶(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)結合能(neng)(neng)(neng)力，并且通過硅(gui)烷(wan)(wan)改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)納(na)(na)米二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)(tai)與(yu)(yu)聚乙(yi)二(er)醇(chun)的(de)醇(chun)基(ji)(ji)結合，進(jin)而對聚乙(yi)二(er)醇(chun)的(de)親(qin)(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)進(jin)行改(gai)(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)，減(jian)弱了其(qi)親(qin)(qin)水(shui)(shui)能(neng)(neng)(neng)力，提高了整個光(guang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑涂(tu)料體系的(de)疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。

15、此外，制備時該(gai)超高(gao)性能混凝(ning)(ning)土外墻板采用(yong)了加壓成(cheng)型，利(li)用(yong)極低的(de)水(shui)膠(jiao)比，壓力成(cheng)型的(de)方式提高(gao)了超高(gao)性能混凝(ning)(ning)土的(de)強(qiang)度。

1.一種具有自潔(jie)凈功(gong)能的混凝土外(wai)墻(qiang)板，其特(te)征在于，該外(wai)墻(qiang)板包括墻(qiang)體及(ji)噴涂于該墻(qiang)體上的光催化涂料；

2.根據(ju)權利(li)要求1所述具有自潔凈功能的混凝土外(wai)墻(qiang)板，其特(te)征在于(yu)，所述超細礦物摻合料按重量(liang)份(fen)數(shu)計包括c-a-s-h晶核12-17份(fen)、粉煤(mei)灰33-40份(fen)、苯甲三鈉3-4份(fen)及礦渣58-64份(fen)。

3.根據權利要求(qiu)2所述具有自潔凈(jing)功能(neng)的混凝土外墻板(ban)，其特征在(zai)于，所述c-a-s-h晶(jing)核由如下步(bu)驟制得：將硅灰(hui)、石灰(hui)和(he)(he)鋁酸(suan)鈣(gai)(gai)按ca/(al+si)摩(mo)爾(er)比0.8-1.0，al/(al+si)摩(mo)爾(er)比0.05-0.1混合后，加入占硅灰(hui)、石灰(hui)和(he)(he)鋁酸(suan)鈣(gai)(gai)總(zong)重量0.5-2％的石膏，占硅灰(hui)、石灰(hui)和(he)(he)鋁酸(suan)鈣(gai)(gai)總(zong)重量0.5-2％的納米氧化鋁，按水灰(hui)比0.45-0.51加入水后，調節ph至11-13，在(zai)75-80℃下水熱反應22-24h，經噴霧(wu)干燥制得c-a-s-h晶(jing)核。

4.根據權利(li)要求2所述(shu)具有自潔凈功能的混(hun)凝(ning)土外墻板，其(qi)特征在于(yu)，所述(shu)超細礦(kuang)物(wu)摻(chan)合料由如下(xia)(xia)步驟制得(de)：將(jiang)粉煤灰、礦(kuang)渣、c-a-s-h晶(jing)核混(hun)合，加入苯(ben)甲三鈉，于(yu)氣流速(su)率100-120m3/min條件下(xia)(xia)粉磨(mo)2-3h，制得(de)比表(biao)面積≥800m2/kg、粒度≤4μm亞微米(mi)級超細礦(kuang)物(wu)摻(chan)合料。

5.根據權利要(yao)求1所述具有自潔凈功能(neng)的混(hun)凝土外墻板(ban)，其特征在(zai)于(yu)，所述光催(cui)化涂料(liao)由如下(xia)步驟(zou)制得(de)：將納(na)米二氧化鈦溶(rong)解于(yu)濃度(du)為(wei)45-55％的過氧化氫溶(rong)液中，調(diao)節ph至9.5-10，加(jia)(jia)入硅烷偶聯劑(ji)超聲水解20-30min后，加(jia)(jia)入聚(ju)乙(yi)二醇于(yu)35-40℃下(xia)超聲反應4-5h，制得(de)該光催(cui)化涂料(liao)。

6.一種制備(bei)權(quan)利要求1所述混凝土外墻板的(de)方法，其特征在于，包(bao)括如下步(bu)驟(zou)：