一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种地质聚合物增强混凝剂，由多元醇类化合物、糖类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多元醇类化合物5％‑80％、糖类化合物0％‑80％、水10％‑90％。还包括一种地质聚合物增强混凝剂的制备方法。本发明专利技术不但能延长地质聚合物的凝固时间，改善其和易性，还能增强其抗压强度，且对各种地质聚合物适应性好，可用于各种地质聚合物工程。

【技术实现步骤摘要】
一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法
本专利技术涉及精细化工领域，尤其涉及一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法。
技术介绍
地质聚合物是一种新型高性能胶凝材料，它是以硅氧四面体和铝氧四面体为骨架、通过Al-Si-O键组成的三维网状无机高分子聚合物，结构致密，具有强度高、快硬早强、耐高温、耐腐蚀、耐水、低收缩、渗透率低、不燃、隔热、保温等许多优点，在很多工业领域如交通及抢修工程、建筑工业、冶金、陶瓷、涂料、核废料处理、重金属元素固定等领域等具有广阔的应用前景。在澳大利亚，地质聚合物已经应用于机场、高速公路及民用设施。由于地质聚合物采用固体废弃物如矿渣、粉煤灰或天然矿物为原料，与水泥相比，其在制造过程中能耗和三废排放量非常低，对环境友好，是一种可持续发展的“绿色环保材料”，被认为是21世纪最具发展潜力的一种水泥替代品。地质聚合物因其早强快硬的特性，在施工过程中会出现固化凝结快、可操作时间短等问题，给施工带来较大的困难。如何在保证地质聚合物强度的前提下延长地质聚合物的凝固时间，使混合物浆料在较长时间内保持很好的流动性、可塑性，提高其在施工过程中的可操作性是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种不但能延长地质聚合物的凝固时间，改善其和易性，还能增强其抗压强度的地质聚合物增强混凝剂及其制备方法。本专利技术的实施例提供一种地质聚合物增强混凝剂，由多元醇类化合物、糖类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多元醇类化合物5％-80％、糖类化合物0％-80％、水10％-90％。进一步，所述多元醇类化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、季戊四醇、季戊二醇中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为任意配比。进一步，所述糖类化合物为葡萄糖、果糖、甘油醛、赤藓糖、苏力糖、阿拉伯糖、核糖、脱氧核糖、木糖、来苏糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为任意配比。一种地质聚合物增强混凝剂的制备方法，将水加入到反应釜中，低速搅拌下加入多元醇类化合物或糖类化合物，搅拌均匀，即得到地质聚合物增强混凝剂。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)地质聚合物采用固体废弃物或天然矿物为原料，在制造过程中能耗和三废排放量非常低，对环境友好，是一种可持续发展的“绿色环保材料”。在地质聚合物使用过程中添加地质聚合物增强缓凝剂，能显著改善其和易性，并提高其抗压强度。凝固时间可延长1-2小时，28天抗压强度可提高20-60％。(2)使用量少，为地质聚合物重量的0.1-3％。(3)制备工艺简单，配制时将各组分加入水中搅拌均匀即可。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地描述。本专利技术的实施例提供了一种地质聚合物增强混凝剂，由多元醇类化合物、糖类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多元醇类化合物5％-80％、糖类化合物0％-80％、水10％-90％。多元醇类化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、季戊四醇、季戊二醇中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为任意配比。糖类化合物为葡萄糖、果糖、甘油醛、赤藓糖、苏力糖、阿拉伯糖、核糖、脱氧核糖、木糖、来苏糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为任意配比。一种地质聚合物增强混凝剂的制备方法，将水加入到反应釜中，低速搅拌下加入多元醇类化合物或糖类化合物，搅拌均匀，即得到地质聚合物增强混凝剂。本专利技术地质聚合物采用固体废弃物或天然矿物为原料，在制造过程中能耗和三废排放量非常低，对环境友好，是一种可持续发展的“绿色环保材料”。在地质聚合物使用过程中添加地质聚合物增强缓凝剂，能显著改善其和易性，并提高其抗压强度。凝固时间可延长1-2小时，28天抗压强度可提高20-60％。使用量少，为地质聚合物重量的0.1-3％。制备工艺简单，配制时将各组分加入水中搅拌均匀即可。实施例1将30％的去离子水加入到反应釜中，低速搅拌下加入70％的甘油，搅拌均匀后即得到地质聚合物增强缓凝剂。实施例2将60％的去离子水加入到反应釜中，低速搅拌下依次加入20％甘油、20％葡萄糖，搅拌均匀后即得到地质聚合物增强缓凝剂。实施例3地质聚合物增强缓凝剂，由乙二醇和水组成，它们的重量百分比为乙二醇60％，水40％，其制备方法与实施例1基本相同，只是组分及配比不同。实施例4地质聚合物增强缓凝剂，由季戊四醇和水组成，它们的重量百分比为季戊四醇40％，水60％，其制备方法与实施例1基本相同，只是组分及配比不同。实施例5地质聚合物增强缓凝剂，由乙二醇、果糖和水组成，它们的重量百分比为乙二醇25％，果糖25％，水50％，其制备方法与实施例2基本相同，只是组分及配比不同。实施例6地质聚合物增强缓凝剂，由1,2-丙二醇、葡萄糖和水组成，它们的重量百分比为1,2-丙二醇20％，葡萄糖25％，水55％，其制备方法与实施例2基本相同，只是组分及配比不同。实施例7地质聚合物增强缓凝剂，由1,3-丙二醇、甘露糖和水组成，它们的重量百分比为1,3-丙二醇20％，甘露糖25％，水55％，其制备方法与实施例2基本相同，只是组分及配比不同。实施例8地质聚合物增强缓凝剂，由甘油、蔗糖和水组成，它们的重量百分比为甘油25％，蔗糖20％，水55％，其制备方法与实施例2基本相同，只是组分及配比不同。实施例9地质聚合物增强缓凝剂，由甘油、葡萄糖、果糖和水组成，它们的重量百分比为甘油20％，葡萄糖15％，果糖15％，水50％，其制备方法与实施例2基本相同，只是组分及配比不同。实施例10地质聚合物增强缓凝剂，由甘油、乙二醇、葡萄糖、甘露糖和水组成，它们的重量百分比为甘油10％，乙二醇10％，葡萄糖15％，甘露糖15％，水50％，其制备方法与实施例2基本相同，只是组分及配比不同。地质聚合物增强缓凝剂应用示例将偏高岭土、粉煤灰、矿渣、激发剂(模数为1.5的水玻璃溶液)、地质聚合物增强缓凝剂加入搅拌罐中搅拌5分钟，混合均匀后将地质聚合物浆料分别注入32mm×32mm×32mm方形模具和65mm×75mm×40mm的圆台型模具中，圆台型模具直接放入20℃恒温养护箱中，进行凝结时间的测试，方形模具室温下放置24小时后脱模，然后将样品在标准状况下(20℃、相对湿度95％)于标准养护箱中养护，28天测定抗压强度，结果如下表1(对不含地质聚合物增强缓凝剂的样品进行了对比测试)。地质聚合物增强缓凝剂1：70％的甘油水溶液地质聚合物增强缓凝剂2：20％葡萄糖和20％甘油水溶液表1样品1样品2样品3样品4样品5样品6偏高岭土(克)500500500250250250粉煤灰(克)000200200200矿渣(克)000505050激发剂(克)500500500400400400增强缓凝剂1(克)05005增强缓凝剂2(克)005005初凝时间(分钟)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地质聚合物增强混凝剂，其特征在于，由多元醇类化合物、糖类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多元醇类化合物5％‑80％、糖类化合物0％‑80％、水10％‑90％。

【技术特征摘要】
1.一种地质聚合物增强混凝剂，其特征在于，由多元醇类化合物、糖类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多元醇类化合物5％-80％、糖类化合物0％-80％、水10％-90％。2.根据权利要求1所述的地质聚合物增强混凝剂，其特征在于，所述多元醇类化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、季戊四醇、季戊二醇中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯汉忠，邱苗苗，程国娥，严春杰，段平，王洪权，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42