[發(fā)明專利]一種地聚物用添加劑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010541953.4
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111807738A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 馬麗濤;王冰;歐大康;王超;董翠平;彭城;宋寶;楊道順;李曼
• 申請（專利權）人: 安徽鑫固環(huán)保股份有限公司
• 主分類號: C04B12/00
• 分類號: C04B12/00;C04B12/04;C04B7/26
• 代理公司: 上海微策知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31333
• 代理人: 湯俊明

本發(fā)明設計無機膠凝材料技術領域，具體涉及到一種地聚物用添加劑。其制備原料包括2.5～70重量份的堿性氫氧化物、22～270重量份的水玻璃、150～200重量份的工業(yè)廢渣。本發(fā)明還提供了一種粉煤灰地聚物，其制備原料包括如上所述的地聚物用添加劑；所述粉煤灰地聚物的制備原料還包括200～250重量份粉煤灰、40～50重量份熟石灰、1000～1500重量份骨料、水。本發(fā)明提供的地聚物用添加劑成本低，能夠是地聚物的強度得到顯著提升。本發(fā)明提供的地聚物具有很高的抗壓強度和抗折強度。

技術領域

本發(fā)明設計無機膠凝材料技術領域，具體涉及到一種地聚物用添加劑。

背景技術

地質(zhì)聚合物(Geopolymer，簡稱地聚物)是一類新型的無機膠凝材料，主要通過含鋁硅酸鹽的礦物在堿性環(huán)境中反應生成無機聚合物。地聚合物擁有無規(guī)則的三維網(wǎng)狀結構，其主體由硅氧四面體、鋁氧四面體構成，空隙中填充了堿金屬離子。其鏈接結構以離子鍵和共價鍵為主，范德華力、氫鍵為輔，同時具有高分子材料、水泥及陶瓷材料的結構特點。因此地聚物可呈現(xiàn)出良好的力學性能、耐久性、耐化學腐蝕、耐高溫和環(huán)境友好等優(yōu)點，在耐火隔熱材料、建筑材料、重金屬固化和核廢料固封等方面得到廣泛的應用。

與傳統(tǒng)的膠凝材料相比，可以用于制備地聚合物的原料包容度高。富含硅鋁成分的礦物、固廢、尾礦，如粉煤灰和礦渣煅燒高嶺土等均用作制備地聚合物的原材料。此外，其制備工藝簡單，制備過程的能耗低。在常壓條件下，通過使用一些激發(fā)劑還可促使其強度快速發(fā)展，整個環(huán)節(jié)的碳排放量僅為傳統(tǒng)硅酸鹽水泥的10％～20％，因此，地聚物是一類優(yōu)秀的綠色建筑材料。而現(xiàn)有地聚物在抗折強度、抗壓強度等方面有待提高，尤其是在同時提高抗壓強度和抗折強度，以及降低地聚物在使用過程中的膨脹率等方面有待進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術問題，本發(fā)明的第一方面提供了一種地聚物用添加劑，其制備原料包括2.5～70重量份的堿性氫氧化物、22～270重量份的水玻璃、150～200重量份的工業(yè)廢渣。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述水玻璃的模數(shù)為0.5～2.0。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述水玻璃的模數(shù)為1.2。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述工業(yè)廢渣包括鋼渣、赤泥、鋁灰、煤矸石、礦渣中的一種或多種。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述礦渣的成分包括1-萘酚、2-萘酚、1-萘酚-2-萘酚縮合物、苯并蒽-7,12-二酮、1,1’-聯(lián)萘、萘系磺酸鹽和助劑。

本發(fā)明的第二個方面提供了一種粉煤灰地聚物，其制備原料包括如上所述的地聚物用添加劑；所述粉煤灰地聚物的制備原料還包括200～250重量份粉煤灰、40～50重量份熟石灰、1000～1500重量份骨料、水。

作為一種優(yōu)選的技術方案，粉煤灰地聚物的水灰比為0.3～0.8。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述水玻璃的摻雜量為5～25wt％。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述水玻璃的摻雜量為20～25wt％。

作為一種優(yōu)選的技術方案，其制備原料，以重量份計，包括粉煤灰225份、礦渣180份、熟石灰45份、水玻璃165～210份、氫氧化鈉27～36份、水90～120份、骨料1350份。

本發(fā)明中的地聚物用添加劑和地聚物制備原料來源豐富，成本低廉，可推廣性強，受環(huán)境影響小，而且制備得到的地聚物具有很強的抗壓強度和抗折強度，能夠?qū)ΦV渣、粉煤灰等工業(yè)廢棄物賦予更高的附加值，在環(huán)保節(jié)能的同時能夠在耐火隔熱材料、建筑材料、重金屬固化和核廢料固封等方面得到充分應用。與此同時，本申請中提供的地聚物在粉煤灰、礦渣、水玻璃等特定成分之間的協(xié)同作用之下能夠保持很低的膨脹率，使用過程中更加安全，綜合性能更加穩(wěn)定。

具體實施方式