[发明专利]一种地质聚合物包裹骨料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种地质聚合物包裹骨料以及地质聚合物包裹骨料的制备方法，所述地质聚合物包裹骨料包括骨料以及包裹所述骨料的地质聚合物层，其中所述地质聚合物层的平均厚度为0.1‑1.5mm。本发明的地质聚合物包裹骨料与水泥基包裹材料相比，地聚物的硬化时间短，可缩短包裹过程所需时间，提高生产效率。同时包裹层最外层为部分反应或未反应的地聚物前驱体，能够继续与水泥基胶凝材料或碱激发剂反应，达到强化界面过渡区的作用。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种地质聚合物包裹骨料及其制备方法。

背景技术

由于优质砂石骨料资源日益紧张，骨料来源扩大导致质量下降。为满足混凝土生产的需求，需要提高低质量骨料的性能。其中主要的人造骨料包括尾矿、废石生产的机制骨料、建筑垃圾生产的再生骨料等，由于原料和生产工艺的原因，部分骨料存在吸水率高、有害元素和重金属超标等问题。为解决上述问题，常采用裹浆工艺对骨料进行处理，所得裹浆骨料能够显著减少吸水率，固化有害元素和重金属，提高混凝土流动度等有益效果。

当前主要的裹浆工艺中的材料主体为硅酸盐水泥，少量复掺部分混合材，如石灰石、粉煤灰、硅灰、煅烧高岭土等，煅烧水泥熟料需要向大气排放大量的碳，与当前的社会生活和生态环境需求不一致。地聚物水泥具有快凝快硬、早期强度高、固化效果明显、耐久性良好等优点。但地聚合反应本身极快，采用常规的包裹技术，裹浆料过快硬化将导致无法规模化连续生产。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种地质聚合物包裹骨料及所述地质聚合物包裹骨料的制备方法，本发明通过采用分步包裹法进行生产可以使包裹层更加均匀和稳定，所得的包裹骨料能够在不过度影响骨料级配的前提下，发挥地质聚合物包裹、固化重金属等的优异的性能。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种地质聚合物包裹骨料，其包括骨料以及包裹所述骨料的地质聚合物层，其中所述地质聚合物层的平均厚度为0.1-1.5mm，例如0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.3mm、1.4mm以及它们之间的任意值。

根据本发明的一些实施方式，所述地质聚合物层的平均厚度为0.3-1.5mm。根据本发明的一些实施方式，所述地质聚合物层的平均厚度为0.5-1.2mm。

本发明中通过控制所述地质聚合物层的平均厚度在上述范围内，能够在不过度影响骨料级配的前提下，充分发挥地质聚合物包裹、固化重金属等的性能，厚度过高将影响骨料级配，导致骨料堆密度减小，孔隙率增大，过低可能存在未有效包裹的现象。

本发明中所述骨料并无特定限制，可以为本领域常规采用的骨料，例如包括砂石骨料、尾矿或废石生产的机制骨料以及建筑垃圾生产的再生骨料等。在本发明的一些优选实施方式中，所述骨料选自非活性骨料中的一种或多种。

本发明中所述“非活性骨料”主要指非碱活性骨料，优选为满足标准《建筑用卵石、碎石GB14685-2011》中碱集料反应规定的骨料。

根据本发明的一些实施方式，对所述骨料的粒径无特殊限制，采用本领域常规采用的骨料粒径即可，优选所述骨料的粒径为5-30mm。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种地质聚合物包裹骨料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1，将骨料与激发剂溶液混合、沥干，得到第一湿润骨料；

S2，将S1得到的第一湿润骨料与地质聚合物前驱体混合，得到所述包裹地质聚合物层的骨料。

本发明在具体的包裹工艺中首先将骨料放入激发剂溶液中在骨料表面浸润所述激发剂，再与地聚物前驱体的粉体进行混合，可以使得包裹层最外层为部分反应或未反应的地聚物前驱体，所述地聚物前驱体能够继续与水泥基胶凝材料或碱激发剂反应，达到强化界面过渡区的作用。