本发明属于建筑材料，具体涉及一种水泥毯及其制备方法。
背景技术：
1、水泥毯，学名混凝土帆布(concretec l oth)，是一种三维间隔织物增强水泥复合材料，具有独特成型方法及优异的性能。三维织物增强水泥复合材料的成型特点是预先将水泥基粉体从三维间隔织物表面空隙中填充到纤维织物中，通过洒水促使水泥水化，在短时间内硬化形成一层兼具力学性能和耐久性能的薄混凝土层，相比于传统混凝土材料，具有使用方便、运用灵活的优点，因此，水泥毯在路面快速修补、山体护坡、河堤加固、沟渠斜坡、水下管道维修等建筑工程等领域具有广泛的应用前景。
2、由于水泥毯采用粉末填充的制备工艺和洒水硬化的成型方式，导致水泥粉体在三维间隔织物中的均匀性和颗粒堆积密实度较差，导致凝结硬化后拉伸和弯曲强度较低，而较低的抗拉强度和弯曲强度会很大程度上限制混凝土帆布的应用，因此，提供一种力学性能好的水泥毯是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种水泥毯及其制备方法，解决现有水泥毯力学性能差的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种水泥毯，包括水泥基体和用于填充水泥基体的三维间隔织物，水泥基体包括硫铝酸盐水泥熟料、半水石膏、碳纳米管增强组分、聚乙烯醇纤维、有机硅表面活性剂，硫铝酸盐水泥熟料、半水石膏、碳纳米管增强组分、聚乙烯醇纤维、有机硅表面活性剂的质量比为75-90：10-25：0.3-0.5：0.1-0.2：0.3-0.6。
4、所述碳纳米管增强组分为硬脂酸填充碳纳米管。
5、进一步地，碳纳米管增强组分通过以下步骤制成：
6、将羧基化多壁碳纳米管置于烧瓶中，控制温度80℃，用真空泵抽真空20-40min后向烧瓶中注入硬脂酸苯溶液，保温20min后，过滤，滤饼40℃下干燥至恒重即可；
7、羧基化多壁碳纳米管和硬脂酸的质量比为1.2-1.5：0.8-1.2，硬脂酸苯溶液中硬脂酸和苯的质量比为1：4。
8、进一步地，有机硅表面活性剂通过以下步骤制成：
9、向烧瓶中加入1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷和氯铂酸，氮气保护下，升温至80℃，滴加丙烯酸乙酯，滴加完毕后，升温至100℃反应4h，旋蒸去除未反应的1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷和丙烯酸乙酯，得到中间产物，将中间产物和无水乙醇加入烧瓶中，向烧瓶中滴加氢氧化钠溶液，70℃下反应3h，最后旋蒸去除无水乙醇和水即可。
10、进一步地，1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷、氯铂酸、丙烯酸乙酯、无水乙醇、氢氧化钠溶液的用量比为5.51g：0.333g：11.12g：70ml：7.5-8ml，氢氧化钠溶液由氢氧化钠和去离子水按照质量比1.88：7.52组成，以1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷和丙烯酸乙酯为原料，通过硅氢加成反应和酯水解反应，得到有机硅表面活性剂。
11、进一步地，硫铝酸盐水泥熟料为硫铝酸盐水泥熟料72.5。
12、进一步地，半水石膏采用α型半水石膏。
13、进一步地，聚乙烯醇纤维长度为6-12mm，直径为15μm，断裂强度为≥1200mpa，弹性模量≥35gpa，断裂伸长率6-11％。
14、一种水泥毯的制备方法，包括以下步骤：
15、(1)将硫铝酸盐水泥熟料、半水石膏、有机硅表面活性剂过100目筛，置于搅拌机中，以135-145r/min的自转速度，57-67r/min的公转速度搅拌15-25min，之后加入碳纳米管增强组分、聚乙烯醇纤维，继续搅拌10-20min，得到水泥基体；
16、(2)将三维间隔织物置于振动平台上，将水泥基体均匀振入三维间隔织物中，得到固相水泥毯，然后将水喷洒至固相水泥毯上，整理成型，得到水泥毯。
17、进一步地，水泥基体的质量和三维间隔织物的面积的比为130-150g：10cm2。
18、进一步地，水泥基体和水的质量比为1：0.45。
19、进一步地，喷洒的速度为8-14l/min。
20、本发明的有益效果：
21、本发明提供一种水泥毯，具体以硫铝酸盐水泥熟料、半水石膏、有机硅表面活性剂、碳纳米管增强组分、聚乙烯醇纤维为原料，先配制出水泥基体，后填充入三维间隔织物中得到，具有凝结时间短、抗拉强度和弯曲强度大、抗渗性能高的特点，易施工、易拆除，在路面快速修补、山体护坡、河堤加固、沟渠斜坡、水下管道维修等建筑工程等领域具有较好的应用前景。
22、本发明在水泥基体中引入有机硅表面活性剂，有机硅表面活性剂含有羧酸钠亲水基团和硅氧烷疏水链，在水泥基体固化过程中，一方面可以与ca2+离子络合，加快水泥浆体中c3a的溶解速率，从而促进c3a与石膏的反应，加快钙矾石晶体的生成，表现出良好的促凝效果，另一方面由于疏水链的存在，有助于提高水泥毯的抗渗性能。
23、本发明在水泥基体中引入碳纳米管增强组分和聚乙烯醇纤维，碳纳米管增强组分内部含有硬脂酸，基于碳纳米管良好的导热性能以及硬脂酸的低熔点特性，在水泥基体固化过程中，碳纳米管增强组分能够吸收水泥水化产生的热量，使硬脂酸熔融流出，流出的硬脂酸吸附在水泥颗粒表面，憎水长链排列在外形成一层憎水膜，使水分很难进入水泥毯内部，进一步提升水泥毯的抗渗性能；而聚乙烯醇纤维和碳纳米管由于具有不同的弹性模量和不同的尺度，两者混杂能够在水泥毯中形成三维网络，提高水泥毯的密实度，减少裂缝的萌发，并抑制裂缝形成贯穿裂缝，提高水泥毯的力学性能。
24、本发明将硬脂酸填充至羧基化多壁碳纳米管内部，相比于直接添加羧基化多壁碳纳米管和硬脂酸物理混合物而言，能够解决硬脂酸引气能力强、对混凝土力学性能影响大的问题。
1.一种水泥毯，包括水泥基体和用于填充水泥基体的三维间隔织物，其特征在于，水泥基体包括硫铝酸盐水泥熟料、半水石膏、碳纳米管增强组分、聚乙烯醇纤维、有机硅表面活性剂，硫铝酸盐水泥熟料、半水石膏、碳纳米管增强组分、聚乙烯醇纤维、有机硅表面活性剂的质量比为75-90：10-25：0.3-0.5：0.1-0.2：0.3-0.6；
2.根据权利要求1所述的一种水泥毯，其特征在于，碳纳米管增强组分通过以下步骤制成：
3.根据权利要求2所述的一种水泥毯，其特征在于，羧基化多壁碳纳米管和硬脂酸的质量比为1.2-1.5：0.8-1.2，硬脂酸苯溶液中硬脂酸和苯的质量比为1：4。
4.根据权利要求1所述的一种水泥毯，其特征在于，有机硅表面活性剂通过以下步骤制成：
5.根据权利要求4所述的一种水泥毯，其特征在于，1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷、氯铂酸、丙烯酸乙酯、无水乙醇、氢氧化钠溶液的用量比为5.51g：0.333g：11.12g：70ml：7.5-8ml，氢氧化钠溶液由氢氧化钠和去离子水按照质量比1.88：7.52组成。
6.根据权利要求1所述的一种水泥毯，其特征在于，半水石膏采用α型半水石膏。
7.根据权利要求1所述的一种水泥毯，其特征在于，聚乙烯醇纤维长度为6-12mm，直径为15μm，断裂强度为≥1200mpa，弹性模量≥35gpa，断裂伸长率6-11％。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的水泥毯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种水泥毯的制备方法，其特征在于，水泥基体的质量和三维间隔织物的面积的比为130-150g：10cm2。
10.根据权利要求8所述的一种水泥毯的制备方法，其特征在于，水泥基体和水的质量比为1：0.45。
