一种速凝型凝胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种速凝型凝胶材料及其制备方法。将碱熔激活处理后的CFBC飞灰100份，与30-100分偏高岭土混合即可达到一种粉末状速凝型凝胶材料。使用时将100份凝胶材料加入50-70份激发剂搅拌即可，初凝时间2分25秒，终凝时间7分40秒，早期强度高达96.2MPa,其28天龄期抗压强度保存率达95.6%。其中碱熔激活主要将CFBC飞灰与等质量的氢氧化钠固体混合均匀后在马弗炉中200摄氏度加热2h，待冷却后球磨至细度过100目筛子即可。本发明专利技术使用了CFBC飞灰，拓宽了低活性CFBC飞灰的综合利用途径。

Quick setting gel material and preparation method thereof

The invention relates to a quick setting gel material and a preparation method thereof. 100 CFBC fly ashes after alkali activation treatment can be mixed with 30-100 point metakaolin to achieve a kind of powder quick setting gel material. When in use, 100 gel materials are added to 50-70 activators to stir, the initial setting time is 2 minutes and 25 seconds, the final setting time is 7 minutes and 40 seconds, the early strength is as high as 96.2MPa, and the compressive strength preservation rate of 28 days old is up to 95.6%. The alkali activated mainly sodium hydroxide solid mixed CFBC fly ash and other quality evenly in a muffle furnace heating 2H 200 degrees Celsius, after cooling to the milling fineness 100 mesh sieve. The invention uses CFBC fly ash, and widens the comprehensive utilization way of low activity CFBC fly ash.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种CFBC飞灰的资源化利用技术，具体是一种高性能速凝型凝胶材料及其制备方法。
技术介绍
CFBC燃烧技术是20世纪80年代发展起来的一种清洁燃烧技术。具有燃料适应性好，污染排放少，燃烧效率高，负荷调节范围大等诸多优点，是我国大力推广的一种清洁燃烧技术。循环流化床锅炉的燃烧温度一般控制在800℃~900℃，远低于普通煤粉炉的1400℃~1700℃，导致循环流化床燃烧（CFBC）炉飞灰底渣火山灰活性低，使其难以大规模应用到建材中。通过碱熔激发火山灰活性，并添加适量的偏高领土进一步提高活性，利用该飞灰和偏高岭土为材料制备的耐高温速凝材料为解决循环流化床燃烧（CFBC）炉飞灰用问题提供了新思路。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种以CFBC飞灰为原料的速凝型凝胶材料及其制备方法，为循环流化床燃烧（CFBC）炉飞灰的用途提供了一种新的应用领域。本专利技术所述的一种速凝型凝胶材料，其原料包括以下组份及质量份数：碱熔CFBC飞灰100份，偏高岭土30-100份，50-70份激发剂。上述激发剂为工业硅酸钠水玻璃，模数为3.2模。上述速凝型凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：1）先将原料CFBC飞灰进行碱熔激活，具体操作为，将CFBC飞灰与等质量的氢氧化钠固体混合均匀后，在马弗炉中180-220摄氏度加热1.5-2.5h，冷却后球磨至细度过100目筛子即可；2）将步骤1）碱熔激活后的CFBC飞灰100份，偏高岭土30-100份，50-70份激发剂在常温下经搅拌混合均匀后形成混合物即为速凝凝胶材料，前述均为质量份数。本专利技术先将低火山灰活性的CFBC粉煤灰碱熔激活，然后辅助一部分高活性的偏高岭土，得到火山灰活性更高的粉末状混合料。用工业级硅酸钠水玻璃碱激发混合料得到地聚合物材料。本专利技术制备的速凝材料具有高性能，因原材料通过碱激发制备出地聚合物材料，形成特殊的三维网状结构。将碱熔激活后的CFBC飞灰和偏高岭土混合后制备成粉末状的速凝材料，用水混合调匀后可以短时间内形成高强度材料，具有耐高温、耐酸碱腐蚀、耐久性强等特点，可以应用于极端环境中，如矿山井下填充、巷道堵漏等场合。本专利技术利用了难以综合利用的CFBC飞灰，为大量堆置的CFBC飞灰综合利用开发了新路径。制备的速凝剂性能良好，初凝时间2分25秒，终凝时间7分40秒，早期强度高达96.2MPa,其28天龄期抗压强度保存率达95.6%。具体实施方式本专利技术的原料：循环流化床（CFBC）锅炉飞灰、氢氧化钠、偏高岭土、模数为3.2工业硅酸钠水玻璃溶液。实施例1将等质量的CFBC飞灰和固态氢氧化钠混合均匀后于马弗炉中200摄氏度加热2h,待冷却后球磨至细度过100目筛子即得到碱熔CFBC飞灰，备用；混合100份碱熔CFBC飞灰、30份偏高岭土与50份水玻璃充分搅拌混合均匀。性能：早期强度76.3MPa,自然条件养护28天后强度73.8MPa。于800摄氏度高温煅烧2h后，材料形貌没有变化，强度75.4MPa。于pH=3.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中浸泡60天后，质量损失为6.73%。实施例21）将等质量的CFBC飞灰和固态氢氧化钠混合均匀后于马弗炉中180摄氏度加热2.5h,待冷却后球磨至细度过100目筛子即得到碱熔CFBC飞灰，备用；2）混合100份碱熔CFBC飞灰、50份偏高岭土与70份水玻璃充分搅拌混合均匀。3）性能早期强度80.4MPa,自然条件养护28天后强度79.5MPa。于800摄氏度高温煅烧2h后，材料形貌没有变化，强度76.7MPa。于pH=3.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中浸泡60天后，质量损失为5.92%。实施例31）将等质量的CFBC飞灰和固态氢氧化钠混合均匀后于马弗炉中220摄氏度加热1.5h,待冷却后球磨至细度过100目筛子即得到碱熔CFBC飞灰，备用；2）混合100份碱熔CFBC飞灰、90份偏高岭土与60份水玻璃充分搅拌混合均匀。3）性能早期强度78.4MPa,自然条件养护28天后强度77.3MPa。于800摄氏度高温煅烧2h后，材料形貌没有变化，强度75.7MPa。于pH=3.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中浸泡60天后，质量损失为6.11%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种速凝型凝胶材料，其特征在于原料包括以下组份及质量份数：碱熔CFBC飞灰100份，偏高岭土30‑100份，50‑70份激发剂。

【技术特征摘要】
1.一种速凝型凝胶材料，其特征在于原料包括以下组份及质量份数：碱熔CFBC飞灰100份，偏高岭土30-100份，50-70份激发剂。
2.根据权利要求1所述的速凝凝胶材料，其特征在于：激发剂为工业硅酸钠水玻璃，模数为3.2模。
3.权利要求1所述速凝型凝胶材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）先将原料CFBC飞...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琴，徐燕，安浩，崔皓，邓晔文，翟建平，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32