[发明专利]一种高稳定性高强碱激发胶凝材料的制备方法

说明书

一种高稳定性高强碱激发胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：（1）制备碱激发剂溶液；（2）将偏高岭土和矿渣按比例混合均匀，得到碱激发活性粉体；（3）将硼酸、纳米SiOsubgt;2/subgt;按比例混合均匀，得到固体改性组分；（4）将聚羧酸减水剂和聚醚消泡剂按比例混合，制备得到外加剂；（5）碱激发活性粉体和固体改性组分装入搅拌装置中，加入碱激发剂溶液、外加剂和水，搅拌10~15min装入模具，放上水泥胶砂振动台振动消泡120次；（6）将试块带模具放入40~70℃蒸养箱中带模蒸养20~24h后脱模，再放入标养箱中；本发明保留了含钙碱激发材料强度高的优点，并合理使用改性组分和外加剂调节其工作性能和耐久性，使其既具有较高强度又拥有较高的化学稳定性。

技术领域

本发明涉及一种碱激发胶凝材料领域，特别是涉及一种适于多离子、强酸性、强冲击等复杂环境的碱激发胶凝材料的制备方法。

背景技术

碱激发胶凝材料是一种新型绿色胶凝材料，具有优良的力学性能、耐久性、以及对环境污染小等优点。它被认为是一种可以替代水泥的新型建筑材料，但由于其收缩大、脆性大、易泛碱的特点，限制了其在建材领域的发展。因此，有必要根据其性能特点及特定领域的应用需求，充分发挥其性能优势、规避其性能不足而制备功能材料。

例如专利CN115043636A公开了一种以碱激发胶凝材料为胶结原料制备膨胀珍珠岩保温板的方法；例如专利CN115432989A公开了一种低干燥收缩高抗压强度的碱激发胶凝材料的制备方法；例如专利CN111320425A公开了一种碱激发胶凝材料复合有机物形成催化剂的方法。

在上述的已有公开的专利中，均是根据所需特定领域，调整原材料或增加改性组分来实现碱激发胶凝材料的功能化应用。专利CN115043636A是添加膨胀组分珍珠岩以及憎水剂来达到保温排水的功能。专利CN115432989A是利用纳米SiO₂和消泡剂降低材料的收缩、提高强度，使其适用于裂缝修补、结构加固等领域。专利CN111320425A则是利用碱激发材料的催化性能以及有机组分，达到促进染料废水的降解反应的功能。

上述公开专利都只提到了碱激发胶凝材料高强度、优异抗侵蚀能力中的一个，专利CN115043636A、专利CN115432989A的重点是发挥碱激发胶凝材料快硬早强的特点，其原料中有较多的高钙组分，如矿渣；专利CN111320425A发挥了碱激发材料的催化性能及其应用于污水环境，其碱激发原料中只有低钙组分粉煤灰，因此具有非常好的抗侵蚀能力。然而，用于保温或修补加固的碱激发胶凝材料可能面对侵蚀环境，如酸雨；用于废水催化降解的碱激发材料可能面对高水压、强水流的液相环境。

综上述所，针对当前功能性碱激发材料所要面对的复杂环境，需开发一种新的碱激发材料，以适用于各种特殊工作环境。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种高稳定性高强碱激发胶凝材料的制备方法。

本发明的技术方案为：一种高稳定性高强碱激发胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、制备碱激发剂溶液；

（2）、将偏高岭土和矿渣按质量比例（50~70）：（50~30）的比例混合均匀，得到碱激发活性粉体；

（3）、将硼酸、纳米SiO₂按质量比例（70~80）：（30~20）的比例混合均匀，得到固体改性组分；

（4）、将聚羧酸减水剂和聚醚消泡剂按质量比例（50~60）：（50~40）的比例混合，制备得到外加剂；

（5）、将步骤（2）所得碱激发活性粉体和步骤（3）所得固体改性组分装入搅拌装置中，加入步骤（1）所得碱激发剂溶液、步骤（4）所得外加剂和水；其中，碱激发粉体、激发剂、固体改性组分、外加剂的质量比例为（90~110）：（65~80）：（7~10）：（0.3~0.5），水灰比为0.3~0.4，搅拌10~15min装入模具，放上水泥胶砂振动台振动消泡120次；