一种建筑垃圾细骨料制备的偏高岭石基再生地聚物及其制备方法，通过调节再生细粉原料的强度和替代率，可以有效调控偏高岭石基地聚物的凝结时间和抗压性能，便于把握施工进度和工期，采用再生细粉，进行资源再生利用，偏高岭石基再生地聚物相比水泥生产两磨一烧工艺，其制备过程耗能低，符合低碳排放要求，是一种绿色环保建筑材料，所得偏高岭石基再生地聚物可以建筑物的非承重构件中，或者建筑物基础垫层或者道路基层实现低碳建筑的目的。或者道路基层实现低碳建筑的目的。或者道路基层实现低碳建筑的目的。
【技术实现步骤摘要】
建筑垃圾制备的偏高岭石基再生地聚物及其制备方法
[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种建筑垃圾制备的偏高岭石基再生地聚物及其制备方法。
技术介绍
[0002]建材行业CO2排放量占全国碳排放总量的18%，而水泥行业的CO2排放占建材行业约65%。为降低建材行业，尤其是胶凝材料的碳足迹，开发硅酸盐水泥（OPC）的替代胶凝材料是重要的途径。
[0003]地聚物是由SiO4四面体和AlO4四面体通过共用氧空间聚合形成空间网络结构的无定型胶凝材料，具有三维稳定有序的网状结构，其聚合反应与普通硅酸盐水泥水化过程有本质不同，因此在性能方面地聚物有很多优点，主要表现为：机械强度高、耐腐蚀性能优异、耐久性能优异、耐高温和耐火性能好、重金属离子固化能力强。近年来，地聚物由于其优异的力学性能、耐久性能和耐火性能，受到了极大的关注，并且由于其制备过程中的 CO2排放量低，其本身兼具多种功能性。因此，地聚物具有取代OPC的巨大潜力。
[0004]目前的研究表明，粉煤灰、矿渣、高岭石作为常见制备地聚物的前驱体。高岭石是一种典型的1:1双八面体粘土矿物，由于其高火山灰活性，高岭石用于地聚物的制备，并且基于高岭石地聚物表现出比其他碱活化材料更有利的性能。由于其简单的化学组成，高岭石广泛用于地聚物制备和地聚物机理的分析。
[0005]随着技术的成熟与发展，地聚物必然能得到推广使用，推广后会形成许多基于地聚物的建筑垃圾。目前，许多研究基于普通硅酸盐水泥建筑垃圾的再生利用，大量的研究证明，用再生粗骨料制备的再生混凝土可广泛用于大部分非结构性承重结构，例如：路基和路面等；再生细骨料也可用于制备再生砂浆，如抹灰砂浆、非承重砌筑砂浆及道路基层材料，实现了建筑垃圾的循环利用。近年来开展的研究已经显示了再生混凝土骨料、碎砖、再生沥青路面的可能用途和可接受的性能作为再生骨料的材料。使用不同类型的再生材料被证明是天然骨料的绝佳替代品而不会大大损失基础设施性能。
[0006]国内外现阶段对再生地聚物方向的研究较少，只针对了粉煤灰基底地聚物混凝土和再生粗骨料，对其他基底的地聚物混凝土及再生细骨料的应用暂时空缺。同时，仅利用了再生粗骨料，再生细骨料并未混合使用，资源转化率较低。因此，针对现有技术的不足，提供一种建筑垃圾制备的偏高岭石基再生地聚物及其制备方法具有显著的必要性，为后续地聚物再生混凝土的研究提供数据资料，为地聚物建筑垃圾的高效利用奠定基础。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种建筑垃圾制备的偏高岭石基再生地聚物及其制备方法。通过实验研究再生细粉原料强度和再生细粉替代率对偏高岭石基地聚物的凝结时间、抗压性能的影响，结合表征测试，得到一种建筑垃圾制备的偏高岭石基再生地聚物及其制备方法。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术通过如下技术手段实现。
[0009]提供一种建筑垃圾制备的偏高岭石基再生地聚物及其制备方法，所述地聚物以质量份计，包括以下组分：偏高岭石10
‑
20份，硅酸钠10
‑
20份，氢氧化钠8
‑
18份，去离子水23
‑
40份，10MPa再生细粉0~28份，30MPa再生细粉0~28份，普通混凝土再生细粉0
‑
2份，粉煤灰0
‑
2份。
[0010]通常地，在上述技术方案中，偏高岭石用于保证偏高岭石基地聚物的整体强度，氢氧化钠、硅酸钠和去离子水用于制备碱性溶液，激发偏高岭石形成具有三维网络结构的胶凝材料。各组分的相互作用，最终形成的偏高岭石基再生地聚物具有优异性能，广泛用于多种领域。
[0011]进一步地，所述偏高岭石为高岭石粉末在马弗炉中以700℃的空气煅烧3小时，加热速率为10℃/min。
[0012]进一步地，所述再生细粉由废弃偏高岭石基地聚物样品经破碎机研磨、200目筛网过筛制得细粉，废弃地聚物样品由28d抗压强度分为两批：10MPa和30MPa。
[0013]进一步地，所述高岭石来自广东茂名，其化学成分中各氧化物的质量百分比为：Al2O3（38.59%）、SiO2（58.22%）、Fe2O3（0.89%）、K2O（0.87%）、MgO（0.21%）、SO3（0.37%）、CaO（0.02%）、TiO2（0.53%）和余量其他杂质（0.30%）。
[0014]进一步地，所述硅酸钠为硅酸钠溶液，其化学成分中Na2O质量占比8.9%、SiO2占比28.8%，模数3.3。
[0015]进一步地，所述氢氧化钠为质量纯度≥96%的固体颗料。
[0016]进一步地，所述去离子水为实验室提供的工艺净化用水，可选地，去离子水为蒸馏水和或去离子水，其中去离子水采用反渗透方法制备得到。
[0017]进一步地，所述10MPa再生细粉的化学成分中各氧化物的质量百分比为：SiO2（43.93%）、Al2O3（34.95%）、Na2O（17.86%）、K2O（0.65%）、Fe2O3（0.47）、MgO（0.43%）、SO3（0.28%）、TiO2（0.37%）、CaO（0.04%）和余量其他杂质（1.02%）。
[0018]进一步地，所述30MPa再生细粉的化学成分中各氧化物的质量百分比为：SiO2（49.77%）、Al2O3（31.12%）、Na2O（15.53%）、K2O（0.55%）、Fe2O3（0.43）、MgO（0.54%）、SO3（1.17%）、TiO2（0.36%）、CaO（0.02%）和余量其他杂质（0.51%）。
[0019]进一步地，提供一种建筑垃圾制备的偏高岭石基再生地聚物及其制备方法，包括以下步骤：（1）按照质量份数，称量硅酸钠，氢氧化钠，去离子水，准备材料；（2）制备碱性溶液，在去离子水中加入氢氧化钠颗粒搅拌均匀后放置24小时备用，之后加入硅酸钠溶液搅拌均匀制备碱性溶液；（3）按照质量份数，称量偏高岭石，10MPa再生细粉，30MPa再生细粉，准备材料；（4）将称好的偏高岭石（高岭石在马弗炉中在700℃的空气中煅烧3个小时所得）倒入烧杯中备用；（5）将10MPa再生细粉和/或30MPa再生细粉加入上述所得偏高岭石搅拌均匀制备混合原料（无再生细粉空白对照组的实施例可省略该步骤）；（6）将碱性溶液倒入烧杯中，人工搅拌至出现均匀的糊状物即可得到新拌偏高岭石基再生地聚物；
（7）将新拌偏高岭石基再生地聚物装入塑料模具中，并放置在振捣机上振捣2mim排出气泡，放置室内20℃
±
5℃的养护条件下养护28
‑
30天。
[0020]所述偏高岭石基再生地聚物的凝结时间为68
‑
220分钟，28天抗压强度为41.3
‑
46.55 MPa。
[0021]所得偏高岭石基再生地聚物应用于建筑物的非承重构件中，或者建筑物基础垫层或道路基层。
[0022]本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术提供的偏高岭石基再生地聚物具本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种建筑垃圾制备的偏高岭石基再生地聚物，其特征在于：所述以质量份计，包括以下原料组分：偏高岭石10
‑
20份，硅酸钠10
‑
20份，氢氧化钠8
‑
18份，去离子水23
‑
40份，10MPa再生细粉0~28份，30MPa再生细粉0~28份，普通混凝土再生细粉0
‑
2份，粉煤灰0
‑
2份。2.根据权利要求1所述的偏高岭石基再生地聚物，其特征在于：所述再生细粉由废弃偏高岭石基地聚物样品经破碎机研磨、200目筛网过筛制得细粉，废弃地聚物样品由28d抗压强度分别为10MPa和30MPa，得到相应的10MPa再生细粉和30MPa再生细粉。3.根据权利要求1所述的偏高岭石基再生地聚物，其特征在于：所述偏高岭石为高岭石粉末在马弗炉中以700℃的空气煅烧3小时获得，加热速率为10℃/min。4. 根据权利要求1所述的偏高岭石基再生地聚物，其特征在于：高岭石来自广东茂名，其化学成分中各氧化物的质量百分比为：Al2O
3 38.59%、SiO
2 58.22%、Fe2O
3 0.89%、K2O 0.87%、MgO 0.21%、SO
3 0.37%、CaO 0.02%、TiO
2 0.53%和余量其他杂质。5.根据权利要求1所述的偏高岭石基再生地聚物，其特征在于：10MPa再生细粉的加入量为偏高岭石质量的5%
‑
50%，30MPa再生细粉的加入量为偏高岭石质量的5
‑
50%。6. 根据权利要求1所述的偏高岭石基再生地聚物，其特征在于：所述10MPa再生细粉的化学成分中各氧化物的质量百分比为：SiO
2 43.93%、Al2O
3 34.95%、Na2O 17.86%、K2O 0.65%、Fe2O
3 0.47、MgO 0.43%、SO
3 0.28%、TiO
2 0.37%、CaO 0.04%，余量其他杂质。7. 根据权利要求1所述的偏高岭石基再生地聚物，其特征在于：30MPa再生细...
【专利技术属性】
技术研发人员：李丽娟，翁晨越，肖和胜，刘平，刘依，张佰发，潘泽洲，刘锋，熊哲，
申请(专利权)人：广东省勃诚建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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