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1、(10)申请公布号 CN 104150823 A (43)申请公布日 2014.11.19 C N 1 0 4 1 5 0 8 2 3 A (21)申请号 201410359254.2 (22)申请日 2014.07.25 C04B 28/00(2006.01) C04B 22/02(2006.01) C04B 22/06(2006.01) C04B 24/26(2006.01) (71)申请人长沙理工大学 地址 410004 湖南省长沙市天心区赤岭路 45号 (72)发明人秦志斌 钱国平 赵文秀 胡灿坤 于颖 吴小恋 李尧 张温庭 (74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务 所(普通合伙)。
2、 11350 代理人汤东凤 (54) 发明名称 一种可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制备 方法 (57) 摘要 本发明公开了一种可降解NO X 的掺配式水泥 混凝土的制备方法，步骤如下：(1)下层水泥混凝 土的制备；(2)掺配TiO 2 的聚合物水泥砂浆的制 备：将二氧化钛粉体和活性炭进行充分混合得到 二氧化钛粉体和活性炭的混合物，然后将水泥、二 氧化钛粉体和活性炭的混合物、乙烯-乙酸乙烯 酯聚合物和分散剂进行混合，上述混合物搅拌均 匀后，加水、砂进行拌合，得到聚合物水泥砂浆； (3)可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的成型；将新 拌好的聚合物水泥砂浆铺在步骤(1)制备的下层 水泥混凝土表。
3、层，形成水泥基光催化砂浆超薄面 层，进而形成组合式水泥混凝土面层，然后进行养 生得到本发明的水泥混凝土。试验结果表明，本发 明的掺配式水泥混凝土对NOx的分解率在40以 上。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104150823 A CN 104150823 A 1/1页 2 1.一种可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：所述方法的具体步 骤如下： (1)下层水泥混凝土的制备； (2)掺配TiO 2 的聚合物水泥砂浆的制备：。
4、 将二氧化钛粉体和活性炭按质量比0.5-2:1进行充分混合得到二氧化钛粉体和活性 炭的混合物，然后将水泥、二氧化钛粉体和活性炭的混合物、乙烯-乙酸乙烯酯聚合物和分 散剂进行混合，二氧化钛粉体和活性炭的重量是水泥重量的2-8，乙烯-乙酸乙烯酯聚合 物的重量是水泥重量的3-7，分散剂的重量是水泥重量的0.5-2，上述混合物搅拌均匀 后，加水、砂进行拌合，得到聚合物水泥砂浆； (3)可降解NO X 的掺配式混凝土的成型； 将新拌好的聚合物水泥砂浆铺在步骤(1)制备的下层水泥混凝土表层，形成水泥基光 催化砂浆超薄面层，进而形成组合式水泥混凝土面层，然后进行养生得到本发明的可降解 NO X 的掺配式混凝。
5、土。 2.如权利要求1所述的可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤 (1)中，下层水泥混凝土的制备是按照常规配比和方法制备而成。 3.如权利要求1所述的可降解NO X 的掺配式混凝土的制备方法，其特征在于：步骤(2) 中，二氧化钛粉体为锐钛矿型纳米二氧化钛粉体。 4.如权利要求1所述的可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤 (2)中，二氧化钛粉体和活性炭质量比为1:1。 5.如权利要求1所述的可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤 (2)中，二氧化钛粉体和活性炭的重量是水泥重量的3-5。 6.如权利要求1所述的可降解NO 。
6、X 的掺配式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤 (2)中，乙烯-乙酸乙烯酯聚合物的重量是水泥重量的5。 7.如权利要求1所述的可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤 (2)中，所述的分散剂是聚羧酸盐，分散剂的重量是水泥重量的1。 8.如权利要求1所述的可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制备方法，其特征在于：步骤 (3)中，所述的养生的方法如下：将成型后的可降解NO X 的掺配式混凝土用塑料薄膜覆盖表 面，在室温205，相对湿度大于50的环境下，静放一到两个昼夜，然后拆模，将完好 的试件放入标准养生室，在温度205，湿度大于95下养生28d。 权 利 要 求 书CN。
7、 104150823 A 1/3页 3 一种可降解 NO X 的掺配式水泥混凝土的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及光催化技术领域，尤其涉及一种可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制 备方法。 背景技术 0002 随着汽车保有量的持续上升，汽车尾气排放造成的污染问题日趋严峻，污染物中 以NOx为主的有毒气体给人们的身体健康带来了巨大威胁，因此，开发出高效可持续降解 NOx的路面环保材料是有效治理尾气污染的关键性技术。 0003 纳米TiO 2 材料作为一种半导体光催化剂，在环境污染治理方面显示出良好的前 景。而国内外学者对于纳米TiO 2 光催化材料的研发过程中，亟待突破的难题主要来自两。
8、方 面：(1)纳米TiO 2 材料本身的结团现象使其催化效应大大减弱；(2)如何引入路面材料使其 发挥持续高效的催化降解效应。 发明内容 0004 有鉴于此，本发明所解决的技术问题在于提供一种光催化功能水泥混凝土结构的 制备方法，以适应不同场合不同路段的持续高效光催化效应。 0005 本发明采用如下技术方案： 0006 本发明的可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的制备方法的具体步骤如下： 0007 (1)下层水泥混凝土的制备； 0008 (2)掺配TiO 2 的聚合物水泥砂浆的制备： 0009 将二氧化钛粉体和活性炭按质量比0.5-2:1进行充分混合得到二氧化钛粉体和 活性炭的混合物，然后将水。
9、泥、二氧化钛粉体和活性炭的混合物、乙烯-乙酸乙烯酯聚合物 和分散剂进行混合，二氧化钛粉体和活性炭的重量是水泥重量的2-8，乙烯-乙酸乙烯酯 聚合物的重量是水泥重量的3-7，分散剂的重量是水泥重量的0.5-2，上述混合物搅拌 均匀后，加水、砂进行拌合，得到聚合物水泥砂浆； 0010 (3)可降解NO X 的掺配式水泥混凝土的成型； 0011 将新拌好的聚合物水泥砂浆铺在步骤(1)制备的下层水泥混凝土表层，形成水泥 基光催化砂浆超薄面层，进而形成组合式水泥混凝土面层，然后进行养生得到本发明的可 降解NO X 的掺配式水泥混凝土。 0012 步骤(1)中，下层水泥混凝土的制备是按照常规配比和方法制备。
10、而成。 0013 步骤(2)中，二氧化钛粉体为锐钛矿型纳米二氧化钛粉体。 0014 步骤(2)中，优选二氧化钛粉体和活性炭质量比为1:1。 0015 步骤(2)中，优选二氧化钛粉体和活性炭的重量是水泥重量的3-5。 0016 步骤(2)中，优选乙烯-乙酸乙烯酯聚合物的重量是水泥重量的5。 0017 步骤(2)中，优选所述的分散剂是聚羧酸盐，分散剂的重量是水泥重量的1。 0018 步骤(3)中，所述的养护的方法如下：将成型后的可降解NO X 的掺配式混凝土用塑 说 明 书CN 104150823 A 2/3页 4 料薄膜覆盖表面，在室温205，相对湿度大于50的环境下，静放一到两个昼夜，然 后拆。
11、模，将完好的试件放入标准养生室，在温度205，湿度大于95下养生28d。 0019 本发明中对于所述掺配式水泥混凝土中的常规组分水泥、砂和水的类别、用量没 有特别要求，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定其配比。 0020 本发明的积极效果如下： 0021 本发明的可降解NO X 的掺配式水泥混凝土将纳米二氧化钛附有载体材料后添加到 路面材料中，作为面层水泥砂浆薄层的一种功能组分，加入活性炭，既能起到分散TiO 2 的作 用，又能将汽车排放的尾气充分吸收在路面表层，从而与光催化剂接触充分，发挥出高效的 降解效果。加入乙烯-乙酸乙烯酯聚合物，能够加强纳米TiO 2 与水泥基材料的结合性，改 善。
12、砂浆的抗拉强度与粘结强度，以及增强砂浆薄层与下层混凝土的粘结作用。加入聚羧酸 盐减水剂，能对TiO 2 的分散起到促进作用。试验结果表明，本发明制备的掺配式水泥混凝 土对NOx的分解率在50以上。 附图说明 0022 图1是本发明所用自主开发的环境影响因素可控的多功能光催化反应测试系统 外部示意图。 0023 图2是本发明所用自主开发的环境影响因素可控的多功能光催化反应测试系统 整体构造细部图。 0024 图中各标号表示： 0025 光照系统： 0026 1.1-LED紫外线面光源； 0027 尾气分析系统： 0028 2.1-NO尾气分析仪，2.2-NO 2 尾气分析仪，2.3-尾气分析仪进。
13、气口，2.4-尾气分析 仪排气口，2.5-NO、NO 2 传感器读数屏显器，2.6-NO、NO 2 传感器探头，2.7-气体注入口； 0029 温控系统： 0030 3.1-发热丝，3.2-温控智能液晶屏显控制器。 具体实施方式 0031 下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。 0032 实施例1 0033 (1)将TiO 2 与活性炭按质量比为1:1进行充分混合，使纳米TiO 2 材料不易结团、 容易分散。 0034 (2)将水泥、TiO 2 与活性炭按比例配制的混合物、乙烯乙酸乙烯酯聚合物和分散 剂聚羧酸盐按重量比1:0.03:0.05:0.01的比例混合，把混合物拌匀后，再与适量的水、。
14、砂 拌合成聚合物水泥砂浆。 0035 (3)在水泥混凝土试件制作成型时，将新拌好的聚合物水泥砂浆铺在水泥混凝土 表层，使之形成具有一定厚度的水泥基光催化砂浆超薄面层，进而形成这样一种组合式水 泥混凝土面层。将成型后用塑 料薄膜覆盖表面，在室温205，相对湿度大于50的 环境下，静放一到两个昼夜，然后拆模。将完好的试件放入标准养生室(温度205， 说 明 书CN 104150823 A 3/3页 5 湿度大于95)养生28d。 0036 (4)在多功能光催化反应测试系统仪器中模拟日光条件下，连续通过浓度为 0.50ppm1.00ppm的NO 2 气体，其光催化NOx的分解率在50以上。 0037。
15、 实施例2 0038 (1)将TiO 2 与活性炭按质量比为1:1进行充分混合，使纳米TiO 2 材料不易结团、 容易分散。 0039 (2)将水泥、TiO 2 与活性炭按比例配制的混合物、乙烯乙酸乙烯酯聚合物和分散 剂聚羧酸盐按重量比1:0.05:0.05:0.01的比例混合，把混合物拌匀后，再与适量的水、砂 拌合成聚合物水泥砂浆。 0040 (3)在水泥混凝土试件制作成型时，将新拌好的聚合物水泥砂浆铺在混凝土表层， 使之形成具有一定厚度的水泥基光催化砂浆超薄面层，进而形成这样一种组合式水泥混凝 土面层。将成型后用塑料薄膜覆盖表面，在室温205，相对湿度大于50的环境下， 静放一到两个昼夜，。
16、然后拆模。将完好的试件放入标准养生室(温度205，湿度大于 95)养生28d。 0041 (4)在多功能光催化反应测试系统仪器中模拟日光条件下，连续通过浓度为 0.50ppm1.00ppm的NO 2 气体，其光催化NOx的分解率比实例1中的更高，效果更明显。 0042 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术 人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说 明 书CN 104150823 A 1/2页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104150823 A 2/2页 7 图2 说 明 书 附 图CN 104150823 A 。