低收缩地聚物砂浆及其制备方法和应用、低收缩地聚物养护砂浆技术

技术编号：40382887 阅读：5 留言：0更新日期：2024-02-20 22:19

本发明专利技术提供了一种低收缩地聚物砂浆及其制备方法和应用、低收缩地聚物养护砂浆，涉及胶凝材料技术领域。本发明专利技术加入红砖砂代替细骨料，利用红砖砂吸水、放水的内养护功能，减缓地聚物砂浆内部相对湿度的降低速率，改善砂浆的孔结构，有效降低砂浆的干缩，使砂浆的干缩水平降低到和传统硅酸盐砂浆一致，且抗压强度并未发生显著降低，解决了地聚物材料在工程使用中高干缩问题。此外，红砖砂的加入还可以提高该砂浆的流动性，改善地聚物砂浆的施工性能，实现废弃红砖的资源化利用，兼具环保和经济效益，对地聚物材料在工程中的应用具有重要的助推意义。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于胶凝材料，具体涉及一种低收缩地聚物砂浆及其制备方法和应用、低收缩地聚物养护砂浆。

技术介绍

1、地聚物是指采用天然矿物或固体废弃物及人工硅铝化合物为原料，与碱性激发剂反应，制备的硅氧四面体与铝氧四面体三维网络聚合凝胶。地聚物胶凝材料相较于传统普通硅酸盐水泥(opc)，具备多方面优良性能，如快凝高强、水化热低、抗渗性抗冻性好，是一种低成本、高性能的环保型胶凝材料。粉煤灰和矿渣是两种常用的地聚物胶凝材料，单独使用矿渣制备砂浆时存在凝结时间过短、和易性差不便施工等问题，粉煤灰在常温下难以硬化需高温养护，若是将二者结合起来各自的缺陷将得到有效的改善，粉煤灰/矿渣复合地聚物胶凝材料更有应用前景。然而地聚物胶凝材料制备的砂浆的干燥收缩率是opc砂浆的1.6～3倍，阻碍了地聚物胶凝材料的广泛应用。

2、中国专利cn112479674a公开了一种碱激发再生红砖微粉协同矿渣基的再生混凝土，由再生红砖微粉、矿渣、粉煤灰、天然河砂、天然粗骨料、再生粗骨料、氢氧化钠固体、水玻璃、碳酸钠和水制备而成，再生红砖微粉细度达到rfp-ii级及以上标准，水胶比(水的质量比上再生红砖微粉、矿渣和粉煤灰的质量和)0.40～0.52，其中水包括水玻璃中所含的水以及外加水。然而，上述碱激发材料的干缩性能差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种低收缩地聚物砂浆及其制备方法和应用、低收缩地聚物养护砂浆。本专利技术提供的低收缩地聚物砂浆和低收缩地聚物养护砂浆的干缩性能优异。

2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：

3、本专利技术提供了一种低收缩地聚物砂浆，以质量份数计，包括以下制备原料：胶凝材料1份，细骨料2～2.5份，碱性激发剂0.4～0.5份；

4、所述胶凝材料包括粉煤灰和矿渣，所述胶凝材料中粉煤灰的质量分数为20～70％；

5、所述细骨料包括砂子和红砖砂，所述细骨料中红砖砂的质量分数为15～25％，所述红砖砂的粒径为≤8mm，所述砂子的粒径≤4.75mm。

6、优选的，所述红砖砂的粒径为0.2～8mm；

7、所述红砖砂包括干红砖砂或浸水红砖砂；所述浸水红砖砂的含水率为18～22wt％。

8、优选的，所述砂子为连续级配砂。

9、优选的，所述粉煤灰为低钙粉煤灰，所述粉煤灰的粒径为0.3～300μm；

10、所述矿渣为高炉矿渣，所述矿渣的粒径为0.3～350μm。

11、优选的，所述碱性激发剂包括氢氧化钠、水玻璃和水；所述碱性激发剂的模数为1～1.5，碱当量为0.4～0.8。

12、优选的，所述低收缩地聚物砂浆的密度为1800～2200kg/m3。

13、本专利技术提供了上述技术方案所述低收缩地聚物砂浆的制备方法，包括以下步骤：将粉煤灰、矿渣、砂子、红砖砂和碱性激发剂混合，得到低收缩地聚物砂浆。

14、优选的，所述碱性激发剂配制完毕，先静置12～48h后再使用。

15、本专利技术提供了一种低收缩地聚物养护砂浆，由低收缩地聚物砂浆经浇筑成型后养护得到；所述低收缩地聚物砂浆为上述技术方案所述的低收缩地聚物砂浆或上述技术方案所述制备方法制得的低收缩地聚物砂浆。

16、本专利技术提供了上述技术方案所述的低收缩地聚物砂浆、上述技术方案所述制备方法制得的低收缩地聚物砂浆或上述技术方案所述的低收缩地聚物养护砂浆在建筑材料中的应用。

17、地聚物砂浆聚合反应消耗自由水量较低，干燥过程中大量自由水随着外界干燥蒸发，水分从凝胶孔的表面去除而体积发生收缩。本专利技术采用的红砖是一种多孔的材料，具有优越的吸水性和蓄水性能，在高相对湿度下可以保持水分缓慢的散失，在相对湿度降低时能够及时的释放水分。本专利技术将红砖砂引入地聚物砂浆，发挥内养护的作用，减缓地聚物内部相对湿度的降低速率，改善地聚物砂浆的孔结构，显著降低地聚物砂浆的干缩，有助于解决地聚物材料在工程使用中高干缩问题，对地聚物砂浆的干缩在工程中的应用有重要的助推意义。本专利技术利用业固废粉煤灰和矿渣替代水泥，制备绿色低聚物砂浆，可以减少对水泥材料的需求，缓解水泥资源的紧缺，减轻水泥生产过程中产生的高碳排放。利用废弃红砖来减缓地聚物砂浆的收缩，可以同时实现对工业固体废弃物和建筑垃圾的资源化利用，原料来源广泛且经济环保，对社会具有显著的环保和经济效益。

18、本专利技术通过添加水浸红砖砂能够提高砂浆的流动性，这是因为水浸红砖砂在搅拌过程中，部分储存在红砖砂中的水分，会在搅拌机旋转产生的离心力作用下从红砖砂中脱离并进入砂浆，使浆体的实际拌和水量增加，流动度提高。因此，加入红砖砂能够明显提高地聚物砂浆的流动性，改善了地聚物砂浆的施工性能。

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【技术保护点】

1.一种低收缩地聚物砂浆，其特征在于，以质量份数计，包括以下制备原料：胶凝材料1份，细骨料2～2.5份，碱性激发剂0.4～0.5份；

2.根据权利要求1所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述红砖砂的粒径为0.2～8mm；

3.根据权利要求1所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述砂子为连续级配砂。

4.根据权利要求1所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述粉煤灰为低钙粉煤灰，所述粉煤灰的粒径为0.3～300μm；

5.根据权利要求1所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述碱性激发剂包括氢氧化钠、水玻璃和水；所述碱性激发剂的模数为1～1.5，碱当量为0.4～0.8。

6.根据权利要求1～5任一项所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述低收缩地聚物砂浆的密度为1800～2200kg/m3。

7.权利要求1～6任一项所述低收缩地聚物砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将粉煤灰、矿渣、砂子、红砖砂和碱性激发剂混合，得到低收缩地聚物砂浆。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碱性激发剂

9.一种低收缩地聚物养护砂浆，其特征在于，由低收缩地聚物砂浆经浇筑成型后养护得到；所述低收缩地聚物砂浆为权利要求1～6任一项所述的低收缩地聚物砂浆或权利要求7～8任一项所述制备方法制得的低收缩地聚物砂浆。

10.权利要求1～6任一项所述的低收缩地聚物砂浆、权利要求7～8任一项所述制备方法制得的低收缩地聚物砂浆或权利要求9所述的低收缩地聚物养护砂浆在建筑材料中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种低收缩地聚物砂浆，其特征在于，以质量份数计，包括以下制备原料：胶凝材料1份，细骨料2～2.5份，碱性激发剂0.4～0.5份；

2.根据权利要求1所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述红砖砂的粒径为0.2～8mm；

3.根据权利要求1所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述砂子为连续级配砂。

4.根据权利要求1所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述粉煤灰为低钙粉煤灰，所述粉煤灰的粒径为0.3～300μm；

6.根据权利要求1～5任一项所述的低收缩地聚物砂浆，其特征在于，所述低收缩地聚物...

【专利技术属性】
技术研发人员：周英武，黄紫青，邢锋，郭孟环，孙志国，闫长旺，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：

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