CN117945691A - 粘合剂减少型调配物、含有粘合剂减少型调配物的水泥质组合物以及制备方法 - Google Patents

粘合剂减少型调配物、含有粘合剂减少型调配物的水泥质组合物以及制备方法 Download PDF

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Abstract

用于水泥质组合物的水硬性粘合剂减少型调配物、药剂或添加剂、含有所述水硬性粘合剂减少型调配物、药剂或添加剂的水泥质组合物以及制备所述水硬性粘合剂减少型调配物、药剂或添加剂的方法。所述粘合剂减少型调配物包括碳纳米管，优选地官能化的碳纳米管，最优选地羧酸官能化的多壁碳纳米管。所述粘合剂减少型调配物还可以包括硅烷、甘油、纳米二氧化硅和表面活性剂中的一种或多种。包含所述粘合剂减少型调配物的所述水泥质组合物实现的强度值等于或大于使用类似或相同的水泥质组合物但缺乏粘合剂减少型组合物实现的强度值。

Description

粘合剂减少型调配物、含有粘合剂减少型调配物的水泥质组 合物以及制备方法
背景技术
一般而言，混凝土是骨料和粘合剂的混合物。所述骨料通常包含砂和砂砾或碎石；所述粘合剂通常是水和如波特兰水泥(Portland cement)等水硬性水泥。水泥通常占混凝土混合物体积的10％至15％。水化作用使水泥和水硬化，并且将骨料粘结成岩石状物质。这种硬化过程持续多年，因此混凝土会随时间推移而增强。
波特兰水泥是可水化水泥，所述可水化水泥主要包括水硬性硅酸钙、铝酸盐和铝铁氧体中的一种或多种，以及一种或多种形式的硫酸钙(例如，石膏)、砂或粘土、铝土矿和铁矿石。可水化水泥还可以包含其它组分，如贝壳、白垩、泥灰岩、页岩、矿渣和板岩。通常将所述组分在水泥加工厂中混合并且加热以形成熟料，然后将所述熟料研磨成粉末，所述粉末可以与水混合以形成糊剂或粘合剂。波特兰水泥可以与一种或多种补充水泥质材料组合，如粉煤灰、粒状高炉矿渣、石灰石、天然火山灰或其混合物，并且作为共混物提供，所有所述补充水泥质材料与骨料粘结在一起以制备混凝土。
波特兰水泥的生产会产生大量的二氧化碳，具体地在发生石灰石煅烧的窑烧期间，会释放二氧化碳。据估计，全球8％至10％的温室气体排放来自水泥生产，并且对全球变暖具有负面影响。二氧化碳是由水泥生产过程和产生电力来运行生产过程(例如，化石燃料燃烧)的能源工厂产生的。因此，减少混凝土的碳足迹已经产生了相当大的兴趣。这可以通过减少混凝土中波特兰水泥的量来实现，但是这通常伴随着强度的降低。
包含单壁纳米管(或SWCNT)和多壁纳米管(或MWCNT)的碳纳米管(CNT)已经被提出作为混凝土的添加剂，以提高强度特性。然而，这些碳纳米管难以分散在水溶液中，从而使生产过程复杂化，并且有效地限制了所述碳纳米管的使用。
本文所公开的实施例的目的是提供减少的碳足迹的水泥质和混凝土组合物以及在不牺牲某些特性(如，可加工性和/或强度)的情况下制备减少的碳足迹的水泥和混凝土组合物的方法。在优选的实施例中，目的是提供减少的碳足迹的水泥质和混凝土组合物，所述减少的碳足迹的水泥和混凝土组合物具有比常规调配物更少的水泥和/或更少的水，同时令人惊讶地在强度方面无损失，并且甚至具有增加的拉伸、弯曲、压缩和/或机械强度。
本文所公开的实施例的另一目的是提供粘合剂减少型调配物和其制备方法，当将所述粘合剂减少型调配物掺入到水泥质组合物中时，即使此类组合物含有较少量的水硬性粘合剂，也能使得维持或提高组合物的机械强度。
本文所公开的实施例的这些和其它目的、特征和优点将在回顾以下详细描述之后变得显而易见。
发明内容
现有技术的问题已经通过本文所公开的实施例得以克服，所述实施例包含建筑材料，并且具体地是具有减少的碳足迹的水泥质组合物、具有减少的碳足迹的混凝土组合物、生产以上组合物的方法以及产生以上组合物的粘合剂减少型调配物。
在一些实施例中，水泥质组合物包含粘合剂减少型调配物、药剂或添加剂，其中所述粘合剂减少型调配物、药剂或添加剂包括碳纳米管(官能化的和非官能化的)，优选地官能化的碳纳米管，最优选地羧酸官能化的多壁碳纳米管。在某些实施例中，包含粘合剂减少型调配物的水泥质组合物实现的强度值等于或大于使用类似或相同的水泥质组合物但缺乏粘合剂减少型组合物(例如，基本上由波特兰水泥、骨料、砂和水组成的水泥质组合物)实现的强度值。在某些实施例中，尽管水泥质组合物具有比缺乏粘合剂减少型调配物的类似或相同的水泥质组合物更少的粘合剂，但是仍实现了这些强度值。因此，粘合剂减少型调配物可以部分地替代水硬性粘合剂，而不会牺牲所得经固化的混凝土的强度。在某些实施例中，粘合剂减少型调配物可以部分地替代水硬性粘合剂，其中所得经固化的混凝土的强度增加。
在某些实施例中，本文所公开的水泥质组合物可以用于建筑材料，如道路、机场跑道、桥梁、商业和住宅建筑等。
在一些实施例中，粘合剂减少型调配物还包括硅烷、甘油、纳米二氧化硅和表面活性剂、单体或聚合物中的一种或多种。在优选的实施例中，粘合剂减少型调配物包含硅烷、甘油、纳米二氧化硅和表面活性剂中的每一种。合适的硅烷是(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷。在一些实施例中，粘合剂减少型调配物、水泥质组合物和由此形成的混凝土缺乏聚羧酸盐系超增塑剂。在一些实施例中，粘合剂减少型调配物不包含除了碳纳米管、硅烷、甘油、纳米二氧化硅和表面活性剂之外的任何基本成分，并且因此基本上由碳纳米管、硅烷基、甘油、纳米二氧化硅和表面表面活性剂组成，并且具体地基本上由羧基官能化的多壁碳纳米管的水溶液、硅烷、甘油、纳米二氧化硅和(3-缩水甘油氧基丙基)-三甲氧基硅烷组成。在一些实施例中，粘合剂减少型调配物由羧基官能化的多壁碳纳米管、硅烷、甘油、纳米二氧化硅和(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷的水溶液组成。
在一些实施例中，公开了生产具有减少的碳足迹的水泥质组合物和混凝土的方法，所述方法包括：将粘合剂、骨料和砂与粘合剂减少型调配物组合，其中所述粘合剂减少型调配物可以通过形成硅烷和甘油的第一水性混合物来制备；将所述第一混合物的一部分与碳纳米管和第一表面活性剂组合，并且施加超声能量或者直接或间接的超声处理以形成第二混合物；将所述第一混合物的另一部分与纳米二氧化硅和第二表面活性剂组合，并且施加超声能量或者直接或间接的超声处理以形成第三混合物；以及将第二混合物和第三混合物组合以形成第四混合物。在一些实施例中，第二混合物和第三混合物中的第一表面活性剂和第二表面活性剂是相同的。在一些实施例中，表面活性剂是磺化三聚氰胺甲醛。第四混合物可以与水泥质粘合剂(如波特兰水泥)、骨料、砂和水组合以形成改性水泥质组合物，所述改性水泥质组合物在凝固时表现出极佳的机械强度。
因此，一些实施例涉及用于制备水泥质组合物的粘合剂减少型调配物，所述粘合剂减少型调配物包括酸官能化的碳纳米管、甘油、硅烷、纳米二氧化硅和表面活性剂。在一些实施例中，碳纳米管是羧酸官能化的。在一些实施例中，表面活性剂包括有机硅烷，并且可以是(3-缩水甘油氧基丙基)-三甲氧基硅烷。
在某些实施例中，提供了水泥质组合物，其包括粘合剂减少有效量的粘合剂减少型调配物(其包括酸官能化的碳纳米管、甘油、硅烷、纳米二氧化硅和表面活性剂)和水硬性粘合剂。在一些实施例中，水硬性粘合剂包括波特兰水泥。在一些实施例中，水泥质组合物包含骨料。在一些实施例中，水泥质组合物的机械强度在固化后28天比缺乏粘合剂减少型调配物的相同的水泥质组合物的机械强度大至少5％至20％。在一些实施例中，水泥质组合物的机械强度在固化后28天比缺乏粘合剂减少型调配物的相同的水泥质组合物的机械强度大至少5％，优选地至少10％。
在某些实施例中，公开了一种制备用于掺入到水泥质组合物中以减少所述水泥质组合物中的水硬性粘合剂的量而不伴随机械强度的损失的粘合剂减少型调配物的方法，所述方法包括：制备硅烷和甘油的第一水性混合物；将碳纳米管和表面活性剂组合，并且使所得组合经受超声能量，随后掺入第一水性混合物的第一部分以形成第二混合物；将所述第一水溶液的第二部分与纳米二氧化硅和表面活性剂组合以形成第三混合物，并且向所述第三混合物施加超声能量；以及将第二混合物和第三混合物组合以形成粘合剂减少型调配物。在一些实施例中，在将第一水性混合物与第二混合物和第三混合物组合之前，将所述第一水性混合物储存或放置2至24小时，优选地至少约8小时，最优选地8至24小时。在一些实施例中，碳纳米管包括羧酸官能化的多壁碳纳米管。在一些实施例中，表面活性剂包括磺化三聚氰胺甲醛。在一些实施例中，所述方法进一步包括将粘合剂减少有效量的粘合剂减少型调配物与水硬性粘合剂组合以形成水泥质组合物。在一些实施例中，水硬性粘合剂包括波特兰水泥。
粘合剂减少型调配物的使用令人惊讶地能够使水泥质组合物的形成使用更少的粘合剂，否则达到相同的强度特性是有必要的。在一些实施例中，当与具有更多粘合剂且缺乏粘合剂减少型组合物的类似或相同的调配物相比时，使用粘合剂减少型调配物能够形成具有改进的强度特性的水泥质组合物。包含可加工性、耐久性、密度和外观的其它特性不会受到影响。
考虑到粘合剂减少型调配物的使用以及与缺乏即时粘合剂减少型调配物的水泥质组合物相比实现相同或更好的强度所必需的水硬性粘合剂的量的伴随减少，实现了碳足迹的显著减少。
具体实施方式
除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个/种(a/an)”和“所述(the)”包含复数指示物。
如说明书中所使用的，各种装置和部件可以被描述为“包括”其它组分。如本文所使用的术语“包括(comprise(s))”、“包含(include(s))”、“具有(having)”、“具有(has)”“可以(can)”、“含有(contain(s))”以及其变体旨在是开放式过渡型短语、术语或单词，不排除另外的组分的可能性。
说明书中所公开的范围可以并且确实出于所有目的描述其中的所有子范围，并且所有此类子范围也形成本文所公开的实施例的一部分。所列举的任何范围都可以被认为是充分描述的，并且能够将相同的范围分解为至少相等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。例如，本文所讨论的每个范围都可以容易地被分解为下三分之一，中三分之一和上三分之一等。
可以使用本文术语“水泥质”指包括波特兰水泥的材料，或者用作粘合剂以将细骨料(例如，砂)和/或粗骨料(例如，碎砂砾、石头)固定在一起的材料，所述材料可以用于构成混凝土。可以通过混合所需量的某些材料(例如，可水化水泥、水和细骨料和/或粗骨料)来形成水泥质组合物，这可以适用于制备所形成的特定水泥质组合物。在某些实施例中，本文所公开的实施例中使用的水泥质材料是如ASTM C150中所定义的波特兰水泥，具体地如ASTM C150中所定义的I型波特兰水泥，所述I型波特兰水泥一直在使用，对主要氧化物(CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3)的比例没有限制，也称为“普通波特兰水泥”，以及如ASTM C150中所定义的II型波特兰水泥，所述II型波特兰水泥由于对组合物的某些限制具有中等抗硫酸盐侵蚀能力，并且有时被称为中热水泥，并且介于I型与低热IV型水泥之间。在某些实施例中，可以使用I/II型波特兰水泥。
本文所使用的术语“骨料”应意指并且指的是例如用于如混凝土、砂浆和沥青等建筑材料的砂、碎砂砾或石头颗粒，并且这通常涉及平均大小介于0与50mm之间的粒状颗粒。骨料可以包括含钙、硅质或硅质石灰石矿物。此类骨料可以是天然砂(例如，源自冰川、冲积土或海洋沉积物，所述沉积物通常经过风化，使得颗粒具有光滑表面)，或者也可以属于“制造”型，其使用机械破碎机或研磨装置制备。骨料可以是细骨料和/或粗骨料。骨料包含碎石和河岩。
如本文所使用的术语“混凝土”将被理解为指包含水泥粘合剂的材料，例如可水化水泥粘合剂(例如，波特兰水泥，其任选地具有补充水泥质材料，如飞灰、粒状高炉矿渣、石灰石或其它火山灰材料)、水和骨料(例如，砂、碎砂砾或石头以及其混合物)，其在固化时形成硬化的建筑或土木工程结构。混凝土可以任选地含有一种或多种化学外加剂，所述一种或多种化学外加剂可以包含减水剂、中档减水剂、高档减水剂(例如，“超增塑剂”)、粘度改性剂、阻蚀剂、减缩外加剂、促凝剂、缓凝剂、加气剂、除气剂、强度增强剂、颜料、着色剂、用于塑料收缩控制或结构加固的纤维等。如本领域已知的，可以添加化学外加剂以增强混凝土的某些特性，所述某些特性包含例如流变性(例如，坍落度、流动性)、凝固起始、硬化速率、强度、抗冻融性、收缩性等。
如本文所使用的，短语“基本上由…组成”将权利要求的范围限制于指定材料或步骤，以及不会实质上影响所要求的主题的基本和新颖特性的那些材料或步骤。所述术语允许包含不会实质上影响在考虑之中的组合物、调配物或方法的基本和新颖特性的物质。因此，表达“基本上由…组成(consists essentially of)”或“基本上由…组成(consistingessentially of)”意指所列举的实施例、特征、组分等必须存在，并且其它实施例、特征、组分等可以存在，前提是其存在不会实质上影响所列举的实施例、特征、组分等的性能、特征或效果。允许存在杂质或少量对组合物没有实质影响的材料。此外，有意加入少量的一种或多种未被列举对组合物的特征或性能没有实质性影响的组分仍包含在“基本上由…组成”的定义中。
本文所使用的优选的粘合剂是波特兰水泥，最优选地如由ASTM C150所定义的1型和/或II型。
碳纳米管是碳的同素异形体。碳纳米管可商购获得，并且可以通过多种方法生产，所述方法包含化学气相沉积(CVD)、电弧放电、激光蒸发等。碳纳米管是由sp2杂化碳原子构成的纳米单纤维或纳米纤维并且具有管状圆柱形。碳纳米管的直径在纳米量级，并且长度在毫米量级，从而导致高纵横比(最长与最短尺寸之间的比率)和高表面积。根据本文所公开的实施例的合适的碳纳米管可以包含单壁或多壁碳纳米管，例如，其中管由不同直径的同心管形成。合适的碳纳米管或CNT包含具有至少一个约100纳米或更小的小尺寸的细长碳材料；例如，平均外直径为约8nm至约80nm、或约20nm至约30nm，平均内直径为约2nm至约10nm、或约5nm至约10nm，以及平均纵横比为约100至约4000或约500至约1000。可用于在本文所公开的实施例的优选的碳纳米管是多壁碳纳米管。可用于在本文所公开的实施例的最优选的碳纳米管是酸官能化的多壁碳纳米管，具体地羧酸官能化的多壁碳纳米管。
本文所公开的实施例使得纳米管能够有效地分散在水泥质粘合剂中，这已是现有技术中的问题。通过本文所公开的实施例的方法促进纳米管分散到水泥质材料中。在某些实施例中，通过制备包括碳纳米管的粘合剂减少型调配物，并且将粘合剂减少型调配物与粘合剂组合，而不是通过将碳纳米管直接添加到粘合剂中来实现这种分散。
在一些实施例中，通过制备硅烷和甘油的第一水性混合物来制备粘合剂减少型调配物。优选地，所述硅烷是有机硅烷，最优选地(3-缩水甘油氧基丙基)-三甲氧基硅烷。硅烷可以用于使碳纳米管官能化。在一些实施例中，第一水性混合物中硅烷的量是甘油量的1至4倍(按体积)，更优选地2.5至4倍，最优选地3.33倍。在一些实施例中，存在含1.33ml的硅烷和0.4ml的甘油的500ml的水溶液。在一些实施例中，在与下文示出的另外的成分混合之前，如用磁力搅拌器将混合物搅拌约一分钟，并且储存至少约2小时，优选地至少约8小时，最优选地约8至约24小时。可以进行超过24小时的储存，但具有极少的或无另外的益处。
在某些实施例中，将第一混合物的一部分与碳纳米管和表面活性剂组合，随后施加直接或间接的超声处理，以形成第二混合物。优选地，所述碳纳米管是如从西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich)可商购获得的羧酸官能化的多壁碳纳米管(MWCNT)。碳纳米管的合适量包含每200ml的水0.025g至1g，最优选地0.44g。在一些实施例中，每16磅的波特兰水泥使用0.50g MWCNT和4.5g的表面活性剂。在某些实施例中，表面活性剂是三聚氰胺甲醛，如萘三聚氰胺甲醛或磺化三聚氰胺甲醛，磺化三聚氰胺甲醛是优选的。表面活性剂可以起到减水剂的作用，从而促进加速硬化，降低孔隙率，并且提高可加工性和机械强度。表面活性剂的合适量包含每200ml的水1g至15g，最优选地4.5g。在一些实施例中，碳纳米管和表面活性剂可以在与第一水溶液组合以形成第二混合物之前直接或间接地经受持续若干分钟的超声处理。
在一些实施例中，将第一水溶液的另一部分与纳米二氧化硅和表面活性剂组合以形成第三混合物。据信，纳米二氧化硅用作填料，从而减少了混凝土的量。合适的纳米二氧化硅包含亲水性纳米二氧化硅、胶体纳米二氧化硅和氨基改性纳米二氧化硅。纳米二氧化硅的合适量包含每200ml的水1g至30g，优选地每200ml的水20g。在某些实施例中，表面活性剂是三聚氰胺甲醛，如萘三聚氰胺甲醛或磺化三聚氰胺甲醛，后者是优选的。表面活性剂的合适量包含每200ml的水1g至10g，最优选地每200ml的水4.5g。在一些实施例中，每16磅的波特兰水泥使用20g纳米二氧化硅和4.5g的表面活性剂。在某些实施例中，第三混合物经受持续若干分钟的超声能量以分散组分，并且然后与第二混合物组合以形成第四混合物，所述第四混合物用作粘合剂减少型调配物。
在一些实施例中，可以将薰衣草添加到粘合剂减少型调配物中，例如每200ml的水0.001ml。
表1、表2和表3展示了粘合剂减少型调配物的各种组分的合适的、优选的和最佳的量：
表1-合适的组分量
组分 较低量 较高量
水 20盎司 80盎司
甘油 1ml 25ml
硅烷 1ml 25ml
纳米二氧化硅 0.050g 50g
碳纳米管 0.050g 5g
磺化三聚氰胺甲醛 0.050g 15g
表2-优选的组分量
组分 较低量 较高量
水 40盎司 70盎司
甘油 1.5ml 10ml
硅烷 1.5ml 10ml
纳米二氧化硅 5g 25g
碳纳米管 0.1g 0.5g
磺化三聚氰胺甲醛 1g 5g
表3-最佳的组分量
表4示出了组分的示例性量：
*8码波特兰水泥(32450.72lb水泥)中的重量％
在某些实施例中，如在混合期间以及在水泥固化之前，将所得粘合剂减少型调配物掺入到粘合剂、骨料、砂和水中或与其组合，以形成改性水泥质组合物。可以使用用于形成水泥质基质的任何合适的水泥混合过程，所述过程包含根据标准ASTMC混合水泥化合物、骨料和水。在一些实施例中，将水与包括粘合剂减少型调配物、水硬性粘合剂、骨料和砂的水泥质组合物组合，以产生能够凝固以形成固体材料的可凝固水化混凝土组合物。当以有效量与水硬性粘合剂(如波特兰水泥)一起添加和使用时，所述粘合剂减少型调配物为所得凝固或经固化的组合物提供了增强的28天强度。即使水硬性粘合剂的量减少5％、10％、15％、20％或甚至更高，也可以实现增强的28天强度。在5天、10天、15天和20天时也可以获得增强的强度。在一些实施例中，粘合剂减少型调配物的有效量包含每4至8码的混凝土约5加仑。可以将粘合剂减少型调配物单独或与其它添加剂或外加剂一起掺入到水泥质组合物中。可以将粘合剂减少型调配物直接添加到含有混凝土的水泥卡车中，如添加到水泥卡车的可旋转滚筒中，如预拌混凝土卡车(readymix truck)。滚筒的旋转将粘合剂减少型调配物均匀地分散到水泥质组合物中，从而得到具有与缺乏所述粘合剂减少型调配物的相同的水泥质组合物相同或更大强度特性的改性水泥质组合物，或者得到具有与缺乏所述粘合剂减少型调配物并且含有例如少5％、10％、15％或20％的水硬性粘合剂，但在其它方面相同的水泥质组合物相同或更大强度特性的改性水泥质组合物。换句话说，所述粘合剂减少型调配物可以部分地替代水泥质组合物的水硬性粘合剂，而不会伴随强度损失，并且在一些实施例中，具有实际的强度增加。所得改性水泥质组合物可以根据标准的、已知的形成过程固化。
在一些实施例中，粘合剂减少型调配物可以容纳在任何合适的容器或包装中，所述任何合适的容器或包装包含可以被引入到存在于水泥卡车中的水泥质组合物中，而不会对所述组合物或所述卡车产生任何明显的有害影响的容器或包装，并且能够在很少或无另外的人为干预的情况下将粘合剂减少型调配物释放到水泥质组合物中。例如，所述容器或包装可以由在水泥搅拌车滚筒的标准旋转期间可能被撕裂、粉碎、打碎、破裂、刺穿、溶解、解体或以其它方式打开的材料制成，以将所述容器或包装的内容物释放到滚筒内部中。所述容器或包装可以是一次性的，并且可以是袋(例如，塑料袋)、滚筒、瓶、罐、坛、桶、吊桶等的形式。当通过与水泥搅拌车滚筒的内容物混合而稀释时，所述容器或包装可以含有浓缩形式合适的剂量的粘合剂减少型调配物，以有效地实现最终固化混凝土的所期望的强度分布。
在某些实施例中，包含有效量的粘合剂减少型调配物的所得共混水泥表现出符合波特兰水泥最低标准(例如，ASTM C39)的强度分布。在某些实施例中，包含有效量的粘合剂减少型调配物的所得共混水泥表现出超过波特兰水泥最低标准的强度分布，即使波特兰水泥比在不存在粘合剂减少型调配物的情况下满足相同强度分布所需的波特兰水泥少。
在一些实施例中，如本领域技术人员已知的，水泥质组合物可以根据施加包含其它添加剂。例如，可以使用增稠剂(如气相或沉淀金属氧化物)、粘土(如膨润土或蒙脱土)、缔合增稠剂(如陶氏公司(Dow)或毕克公司(BYK)出售的缔合增稠剂)。可以有助于实现所期望的流变性的合适的增稠剂包含多糖生物聚合物，如迪特胶、威兰胶和黄原胶，以及纤维素衍生物、瓜尔胶和淀粉。可以使用其它水溶性或分散性树脂，如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或(干燥的)乳化树脂。也可以使用纤维素衍生物。其它组分的用量可以为1％至10％，以提供少量防水、防腐或防止涂层缺陷。合适的组分包含羊毛脂或其它蜡状物(如巴西棕榈蜡)、脂肪酸以及其盐、酯或其它衍生物、聚乙烯和其它石油蜡以及聚二甲基硅氧烷。
水泥质组合物和混凝土可以任选地含有一种或多种另外的化学外加剂，所述一种或多种另外的化学外加剂可以包含减水剂、中档减水剂、高档减水剂(例如，“超增塑剂”)、粘度改性剂、阻蚀剂、减缩外加剂、促凝剂、缓凝剂、加气剂、除气剂、强度增强剂、渗透增强剂、分散剂、发泡剂、颜料、着色剂、用于塑料收缩控制或结构加固的纤维等。可以添加此类化学外加剂以改善混凝土的各种特性，如其流变性(例如，坍落度、流动性)、凝固起始、硬化速率、强度、抗冻融性、收缩性和其它特性。合适量的此类外加剂是本领域技术人员已知的或易于确定的。
虽然本文所描述的实施例包含有限数量的实施例，但这些特定实施例并不旨在限制本文另外描述和要求保护的范围。存在来自所描述的实施例的修改和变化。更具体地，给出以下实例作为所公开的实施例的具体说明，并且应当理解，所公开的实施例不限于实例中所示出的具体细节。
实例
在实例中，所使用的骨料是来自马丁玛丽埃塔(Martin-Marietta)3942的石灰石岩；1”x1/4”；所使用的砂是来自马丁玛丽埃塔3944的混凝土砂；1/4”-；并且所使用的粘合剂是TXI I/II型波特兰水泥。使用Kobalt水泥搅拌机(0241568型)、Gilson振动台(HM140)、Gilson立式圆筒轧盖机、Gilson Gray Iron 900轧盖化合物和UTEST自动压缩试验机(UTC-4712-FP-N型)。将组合物浇注到4”x 8”圆柱形塑料模具中以用于固化和测试。
粘合剂减少型药剂的制备
步骤1：向64oz(1892ml)蒸馏水中添加2ml甘油，并且将组合物磁力搅拌60秒。然后添加5ml硅烷，随后磁力搅拌60秒。使所得混合物静置至少2小时，最多24小时，但理想情况下8小时，以最佳地整合混合物的组分。
步骤2：在400ml的烧杯中，向200ml来自步骤1的混合物中添加0.44g羧基官能化的多壁碳纳米管(MWCNT-COOH)和1.134g磺化三聚氰胺甲醛，并且以100％振幅和0.7kJ/l对组合物进行探针超声处理，持续3分钟。
在另一400ml的烧杯中，向200ml来自步骤1的混合物中添加18g表面改性(氨基)SiO2(10至20nm)和1.134g磺化三聚氰胺甲醛，并且以0.7kJ/l对组合进行探针超声处理，持续1分钟。
在600ml的烧杯中，将来自步骤2和3的液体浓缩物组合并摇动或振动以整合材料。
将400ml所得混合物添加到由8lb的I/II型波特兰水泥、16lb的骨料(小于或等于1.25”)、16lb的砂(水泥商业级)和64盎司的蒸馏水组成的水泥质调配物中。
所述粘合剂减少型药剂的性能通过如下强度试验进行评估。对各个组分进行称量以获得1-2-2混凝土混合物的准确量。将骨料、砂、水泥、粘合剂减少型药剂(使用时)和水在Kobalt水泥搅拌机中混合15分钟。将所得混合物的合适的部分从所述搅拌机中移出并引入到塑料圆筒模具中。然后将所述模具放置在Gilson振动台上10分钟，并且然后使其固化24小时，并且然后将所述模具剥离。对所得混凝土圆筒进行称量并在Gilson立式圆筒轧盖机中用Gilson轧盖化合物轧盖。在浇注后5天、10天、15天、20天和28天定期进行压缩测试，结果详见下表。
在表1中，“基线”是波特兰水泥、砂、骨料和水，其中不含粘合剂减少型药剂，一式三份进行测试(“基线1”是样品1，“批次1”是第一次浇注的样品2，并且“T3”是样品3；“基线2”是样品1，“批次2”是样品2，并且“T3'”是第二次浇注的样品3)。每一次浇注均来自8lb的I/II型波特兰水泥、16磅的骨料、16磅的砂和1加仑的蒸馏水的单独混合物。
表1-基线
在表2中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试(“PB45”是样品1，并且“T20”是第一次浇注的样品2；“PB45 x 2”是样品1，并且“TB20'”是第二次浇注的样品2；“PB45 x 2”是样品1，并且“TB20””是第三次浇注的样品2；“PB45 x 2”是样品1，并且“TB20””是第四次浇注的样品2；“PB45 x 2”是样品1，并且“TB21”是第五次浇注的样品2；“PB45 x 2”是样品1，并且“TB23”是第六次浇注的样品2；“PB45 x2”是样品1，并且“TB24”是第七次浇注的样品2；以及“PB45 x 2”是样品1，并且“TB25”是第八次浇注的样品2)。所述第一次浇注是400ml的粘合剂减少型药剂、16lb的I/II型波特兰水泥、32磅的骨料、32磅的砂和112盎司的蒸馏水。在所述第一次浇注中，将步骤1的混合物保持24小时。所述第二次浇注是400ml的粘合剂减少型药剂、8lb的I/II型波特兰水泥、16磅的骨料、16磅的砂和60盎司的蒸馏水。在所述第二次浇注中，将步骤1的混合物保持24小时。所述第三次浇注是400ml的粘合剂减少型药剂、8lb的I/II型波特兰水泥、16磅的骨料、16磅的砂和60盎司的蒸馏水。在所述第三次浇注中，将步骤1的混合物保持16小时。所述第四次浇注是400ml的粘合剂减少型药剂、8lb的I/II型波特兰水泥、16磅的骨料、16磅的砂和60盎司的蒸馏水。在所述第四次浇注中，将步骤1的混合物保持8小时。所述第五次浇注是6400ml的粘合剂减少型药剂、128lb的I/II型波特兰水泥、256磅的骨料、256磅的砂和896盎司的蒸馏水。在所述第五次浇注中，将步骤1的混合物保持24小时。所述第六次浇注是9600ml的粘合剂减少型药剂、192lb的I/II型波特兰水泥、384磅的骨料、384磅的砂和1344盎司的蒸馏水。在所述第六次浇注中，将步骤1的混合物保持24小时。所述第七次浇注是2400ml的粘合剂减少型药剂、96lb的I/II型波特兰水泥、192磅的骨料、192磅的砂和672盎司的蒸馏水。在所述第七次浇注中，将步骤1的混合物保持24小时。所述第八次浇注是800ml的粘合剂减少型药剂、32lb的I/II型波特兰水泥、64磅的骨料、64磅的砂和224盎司的蒸馏水。在所述第八次浇注中，将步骤1的混合物保持24小时。
表2
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表1和表2的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表3中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了5％(“PB45”是样品1，并且“T27”是第一次浇注的样品2)。浇注2400ml的粘合剂减少型药剂、91.2lb的I/II型波特兰水泥、192磅的骨料、192磅的砂和672盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表3
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表1和表3的结果的比较表明，尽管使用的水硬性粘合剂减少了5％，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度显著增加。
在表4中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了10％(“PB45”是样品1，并且“T28”是浇注的样品2)。浇注2400ml的粘合剂减少型药剂、86.4lb的I/II型波特兰水泥、192磅的骨料、192磅的砂和672盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表4
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表1和表4的结果的比较表明，尽管使用的水硬性粘合剂减少了10％，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度显著增加。
在表5中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了15％(“PB45”是样品1，并且“T29”是浇注的样品2)。浇注1600ml的粘合剂减少型药剂、54.4lb的I/II型波特兰水泥、128磅的骨料、128磅的砂和448盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表5
表1和表5的结果的比较表明，尽管使用的水硬性粘合剂减少了15％，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度显著增加。
在表6中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了20％(“PB45”是样品1，并且“T30”是浇注的样品2)。浇注1600ml的粘合剂减少型药剂、51.2lb的I/II型波特兰水泥、128磅的骨料、128磅的砂和448盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表6
表1和表6的结果的比较表明，尽管使用的水硬性粘合剂减少了20％，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度显著增加。
在表7中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中将河岩用作骨料(不大于0.5”)。由于河岩潮湿，使用了更少的水。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、32lb的I/II型波特兰水泥、64磅的粗骨料(河岩)、64磅的砂(细骨料)和198盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。固化槽是提供受控固化环境的槽(73℉，3天)。
表7
表1和表7的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表8中，“PB45 x 1/2”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试(“PB45 x1／2”是样品1，并且“T40”是浇注的样品2)。浇注400 ml的粘合剂减少型药剂、32 lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂和224盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表8
表1和表8的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表9中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了30％(“PB45”是样品1，并且“T41”是浇注的样品2)。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、19.2lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂(细骨料)和134.4盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表9
表1和表9的结果的比较表明了尽管使用的粘合剂减少，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度极佳。
在表10中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了40％(“PB45”是样品1，并且“T42”是浇注的样品2)。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、19.2lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂(细骨料)和134.4盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表10
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表1和表10的结果的比较表明了尽管使用的粘合剂减少，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度极佳。
在表11中，“PB45+V”是波特兰水泥加薰衣草、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试
(“PB45+V”是样品1，并且“T45”是浇注的样品2)。浇注400ml的粘合剂减少型药剂、16lb的I/II型波特兰水泥、1滴薰衣草(约0.01ml)、32磅不大于1.5”的粗骨料、32磅的砂(细骨料)和112盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表11
表1和表11的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表12中，“PB45 PS”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，探针超声处理步骤进行2分钟(“PB45 PS”是样品1，并且“T46”是浇注的样品2)。浇注400ml的粘合剂减少型药剂、16lb的I/II型波特兰水泥、32磅不大于1.5”的粗骨料、32磅的砂(细骨料)和112盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表12
表1和表12的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表13中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了5％并且水的用量减少5％(“PB45”是样品1，并且“T47”是浇注的样品2)。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、30.4lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂(细骨料)和212.8盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表13
表1和表13的结果的比较表明了尽管使用的粘合剂和水减少，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度极佳。
在表14中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了10％并且水的用量减少10％(“PB45”是样品1，并且“T48”是浇注的样品2)。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、28.8lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂(细骨料)和201.6盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表14
表1和表14的结果的比较表明了尽管使用的粘合剂和水减少，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度极佳。
在表15中，“PB45 x 1/2”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了5％并且水的用量减少5％(“PB45”是样品1，并且“T49”是浇注的样品2)。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、30.4lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂(细骨料)和212.8盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表15
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表1和表15的结果的比较表明了尽管使用的粘合剂和水减少，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度极佳。
在表16中，“PB45 x 1/2”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥的用量减少了10％并且水的用量减少10％(“PB45”是样品1，并且“T50”是浇注的样品2)。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、28.8lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂(细骨料)和201.6盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表16
表1和表16的结果的比较表明了尽管使用的粘合剂和水减少，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度极佳。
在表17中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，使用经处理的自来水(甘油(每加仑水3ml)和硅烷(每加仑水10ml)代替蒸馏水，并且探针超声处理步骤进行1分钟(“PB45”是样品1，并且“T51”浇注的样品2)。浇注400ml的粘合剂减少型药剂、16lb的I/II型波特兰水泥、32磅不大于1.5”的粗骨料、32磅的砂(细骨料)和112盎司经处理的水。将步骤1的混合物保持24小时。
表17
表1和表17的结果的比较表明了尽管使用经处理的自来水，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度极佳。
在表18中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，使用经处理的蒸馏水(甘油(每加仑水3ml)和硅烷(每加仑水10ml)代替蒸馏水，并且探针超声处理步骤进行1分钟(“PB45”是样品1，并且“T52”浇注的样品2)。浇注400ml的粘合剂减少型药剂、16lb的I/II型波特兰水泥、32磅不大于1.5”的粗骨料、32磅的砂(细骨料)和112盎司经处理的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表18
表1和表18的结果的比较表明了尽管使用经处理的蒸馏水，但由于添加粘合剂减少型药剂，机械强度极佳。
在表19中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试(“PB45”是样品1，并且“T54”是浇注的样品2)。浇注800 ml的粘合剂减少型药剂、32 lb的I/II型波特兰水泥、96磅不大于1.5”的粗骨料、96磅的砂(细骨料)和224盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表19
表1和表19的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表20中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试(“PB45”是样品1，并且“T55”是浇注的样品2)。浇注3200 ml的粘合剂减少型药剂、128 lb的I/II型波特兰水泥、256磅不大于1.5”的粗骨料、256磅的砂(细骨料)和896盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。这些浇注是在3'x 3'板中，而不是圆筒中。
表20
表1和表20的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表21中，“PB45-10P”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试，其中与基线相比，波特兰水泥减少了10％(“PB45-10P”是样品1，并且“T56”是浇注的样品2)。浇注3200ml的粘合剂减少型药剂、115.2lb的I/II型波特兰水泥、256磅不大于1.5”的粗骨料、256磅的砂(细骨料)和896盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。这些浇注是在3'x 3'板中，而不是圆筒中。
表21
表1和表21的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表22中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试(“PB45”是样品1，并且“T58”是浇注的样品2)。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、32lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂(细骨料)和224盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表22
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表1和表22的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表23中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试(“PB45”是样品1，并且“T59”是浇注的样品2)。浇注400ml的粘合剂减少型药剂、16lb的I/II型波特兰水泥、32磅不大于1.5”的粗骨料、32磅的砂(细骨料)和112盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表23
表1和表23的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表24中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试(“PB45”是样品1，并且“T60”是浇注的样品2)。使用浴超声处理代替探针超声处理。浇注800ml的粘合剂减少型药剂、32lb的I/II型波特兰水泥、64磅不大于1.5”的粗骨料、64磅的砂(细骨料)和224盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表24
表1和表24的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表25中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂，一式两份进行测试(“PB45”是样品1，并且“T61”是浇注的样品2)。使用浴超声处理代替探针超声处理。浇注400ml的粘合剂减少型药剂、16lb的I/II型波特兰水泥、32磅不大于1.5”的粗骨料、32磅的砂(细骨料)和112盎司的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。
表25
表1和表25的结果的比较表明了由于添加粘合剂减少型药剂而导致的机械强度的显著增加。
在表26中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂。在搅拌车中将粘合剂减少型药剂添加到4.5码的混凝土中。浇注5加仑的粘合剂减少型药剂、700磅的I/II型波特兰水泥、1450磅不大于1.5”的粗骨料、1544磅的砂(细骨料)和317磅的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。岩芯样品取自板；圆筒样品取自搅拌车。
表26
表明了极佳机械强度。
在表27中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂。使用比表26的先前实验少10％的粘合剂在搅拌车中将粘合剂减少型药剂添加到4.5码的混凝土中。浇注5加仑的粘合剂减少型药剂、630磅的I/II型波特兰水泥、1450磅不大于1.5”的粗骨料、1544磅的砂(细骨料)和317磅的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。岩芯样品取自板；圆筒样品取自搅拌车。
表27
尽管使用的粘合剂的量减少，但也表明了极佳机械强度。
在表28中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂。在搅拌车中将粘合剂减少型药剂添加到4.5码的混凝土中。浇注5加仑的粘合剂减少型药剂、700磅的I/II型波特兰水泥、1450磅不大于1.5”的粗骨料、1544磅的砂(细骨料)和317磅的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。岩芯样品取自板；圆筒样品取自搅拌车。
表28
表明了极佳机械强度。
在表29中，“PB45”是波特兰水泥、砂、骨料和水，以及粘合剂减少型药剂。使用比表28的先前实验少10％的粘合剂在搅拌车中将粘合剂减少型药剂添加到4.5码的混凝土中。浇注5加仑的粘合剂减少型药剂、630磅的I/II型波特兰水泥、1450磅不大于1.5”的粗骨料、1544磅的砂(细骨料)和317磅的蒸馏水。将步骤1的混合物保持24小时。岩芯样品取自板；圆筒样品取自搅拌车。
表29
尽管使用的粘合剂的量减少，但也表明了极佳机械强度。

Claims (18)

1.一种粘合剂减少型调配物，其用于添加到包括水硬性粘合剂的水泥质组合物，所述粘合剂减少型调配物包括碳纳米管、甘油、硅烷、纳米二氧化硅和表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的粘合剂减少型调配物，其特征在于，所述碳纳米管是羧酸官能化的。
3.根据权利要求2所述的粘合剂减少型调配物，其特征在于，所述碳纳米管是多壁碳纳米管。
4.根据权利要求1所述的粘合剂减少型调配物，其特征在于，所述表面活性剂包括有机硅烷。
5.根据权利要求1所述的粘合剂减少型调配物，其特征在于，所述表面活性剂包括(3-缩水甘油氧基丙基)-三甲氧基硅烷。
6.一种水泥质组合物，其包括水硬性粘合剂和粘合剂减少型调配物，所述粘合剂减少型调配物包括碳纳米管、甘油、硅烷、纳米二氧化硅和表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的水泥质组合物，其特征在于，所述水硬性粘合剂包括波特兰水泥。
8.根据权利要求7所述的水泥质组合物，其进一步包括骨料。
9.根据权利要求6所述的水泥质组合物，其特征在于，所述粘合剂减少型调配物的量有效地使所述水泥质组合物在固化后28天的机械强度比缺乏所述粘合剂减少型组合物的相同水泥质组合物在固化后28天的机械强度高至少5％。
10.根据权利要求6所述的水泥质组合物，其特征在于，所述粘合剂减少型调配物的量有效地使所述水泥质组合物在固化后28天的机械强度比缺乏所述粘合剂减少型组合物的相同水泥质组合物在固化后28天的机械强度高至少10％。
11.根据权利要求6所述的水泥质组合物，其进一步包括一种或多种选自由以下组成的组的化学外加剂：减水剂、粘度改性剂、阻蚀剂、减缩外加剂、促凝剂、缓凝剂、加气剂、除气剂、强度增强剂、颜料、着色剂、增稠剂以及用于塑料收缩控制或结构加固的纤维。
12.根据权利要求6所述的水泥质组合物，其特征在于，所述碳纳米管是酸官能化的多壁碳纳米管。
13.一种制备用于掺入到水泥质组合物中以减少所述水泥质组合物中的水硬性粘合剂的量而不伴随强度损失的粘合剂减少型调配物的方法，所述方法包括：
a.制备硅烷和甘油的第一水性混合物；
b.将碳纳米管和表面活性剂组合，并且
使所得组合经受超声处理，随后掺入所述第一水性混合物的第一部分以形成第二混合物；
c.将所述第一水溶液的第二部分与纳米二氧化硅和表面活性剂组合以形成第三混合物，并且对所述第三混合物施加超声处理；以及
d.将所述第二混合物和所述第三混合物组合以形成所述粘合剂减少型组合物。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一水性混合物在与所述第二混合物和所述第三混合物组合之前储存至少约2小时。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管包括羧酸官能化的多壁碳纳米管。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂包括磺化三聚氰胺甲醛。
17.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括将所述粘合剂减少型调配物与包括水硬性粘合剂的水泥质组合物组合以形成改性水泥质组合物。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述水硬性粘合剂包括波特兰水泥。
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