[发明专利]具有自我监测、诊断和修复功能的混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种具有自我监测、诊断和修复功能的混凝土，其特征在于：按质量份计包括以下组分：

水泥300～500份，粉煤灰0～150份，矿渣微粉0～100份，硅灰0～50份，细骨料700～1100份，粗骨料900～1200份，碳纳米管0.3～5份，纳米渗透结晶材料3～25份，水150～300份，减水剂5～20份，记忆合金丝在模板内每100mm布置2～5根；其中，

所述纳米渗透结晶材料按质量份计算其组成为：氧化石墨烯5～15份，纳米氧化镁10～20份，纳米碳酸钙10～30份，硅酸钠10～30份，硬脂酸钠1～5份，柠檬酸钠20～40份，氢氧化钙20～30份，聚羧酸减水剂5～10份，硅灰50～80份，去离子水200～1000份。

2.根据权利要求1所述具有自我监测、诊断和修复功能的混凝土，其特征在于：所述水泥为PO42.5水泥；所述细骨料为Ⅱ区人工砂或天然砂，细度模数为2.5～3.0；所述粗骨料为人工碎石或天然卵石，粒径为5～20mm；所述粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰；所述矿渣微粉为S95或S105矿渣粉；所述减水剂为聚羧酸高效减水剂；所述碳纳米管的外径5～15nm，内径3～5nm，长径比1500:1～2000:1；所述记忆合金丝为Ni-Ti合金。

3.根据权利要求1所述具有自我监测、诊断和修复功能的混凝土，其特征在于：所述纳米氧化镁的平均粒径为40～80nm，纳米碳酸钙的平均粒径为30～50nm，氧化石墨烯为纳米层状结构，平面内直径＜150um，厚度2～5nm；所述硅灰为Ⅰ级灰。

4.一种如权利要求1—3任一项所述混凝土的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行，

S1、纳米渗透结晶材料的制备

先将石墨烯、纳米氧化镁、纳米碳酸钙加入到水中，加入聚羧酸减水剂，机械搅拌加超声3～5小时，在机械搅拌条件下，依次加入硅酸钠、硬脂酸钠、柠檬酸钠、氢氧化钙，机械搅拌混合1小时后成为浆状物，通过喷雾干燥成为100～500μm的颗粒物，获取所述纳米渗透结晶材料；

S2、混凝土的制备

(1)将记忆合金丝进行单轴拉伸，使其发生完全马氏体相变后卸载，然后用夹头将合金丝两端固定于模板两端，并使合金丝张紧；

(2)将碳纳米管与减水剂进行机械搅拌，然后进行超声分散；

(3)将水泥、粉煤灰、矿渣粉、硅灰、细骨料、粗骨料、水、进行拌和，然后加入碳纳米管、减水剂、渗透结晶材料，继续拌和均匀，随后倒入预置有记忆合金丝的模板中；拆模后进行标准养护至规定龄期，即得到具有自我监测、诊断和修复功能的混凝土。

5.根据权利要求4所述混凝土的制备方法，其特征在于：所述记忆合金丝进行单轴拉伸，其拉伸量为初始长度的7.5％～8.5％，然后用夹头将合金丝两端固定于模板两端，并使合金丝张紧。