[發明專利]一種用于堿礦渣水泥的包裹型激發劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202011460335.3
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112551930B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 馮春花;崔卜文;朱建平;蓋海東;黃益宏;馮浩傳;陳鈺;宗旭東
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C04B22/08
• 分類號: C04B22/08;C04B7/153
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉素霞;王留陽

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種用于堿礦渣水泥的包裹型激發劑及其制備方法。該包裹型激發劑由芯材和壁材組成，形成包裹體，所述芯材由堿激發劑形成，所述壁材由憎水性聚合物粉末形成。本發明采用包裹的方式制備出包裹型激發劑，并將該包裹型激發劑與礦渣混合，可以有效改變堿礦渣水泥的凝結時間，聚合物薄膜前期起到包裹作用來達到延遲釋放激發劑的目的，后期隨著水化反應，聚合物薄膜分散在堿礦渣水泥中，其較好的粘結作用可以有效降低壓折比，改善堿礦渣水泥的力學性能和耐久性。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種用于堿礦渣水泥的包裹型激發劑及其制備方法。

背景技術

堿激發膠凝材料的概念由法國人Davidovits提出，是一種由堿激發硅鋁質材料而形成的新型綠色膠凝材料，其制備是以高硅高鋁質的天然礦物或固體廢棄物為原料。堿激發膠凝材料具有快凝早強、強度高及耐久性好等多方面優良性能，是低成本、高性能的環保型材料。

根據堿激發膠凝材料自身的特點，堿激發膠凝材料多用于修補材料，但是由于其凝結迅速，實際施工過程中常常還未完工就提前凝結，給施工造成極大的不便，且其壓折比過大，導致堿激發膠凝材料在工程應用時易損耗，且使用壽命較短。

目前對于其凝結速度的控制多采取加入緩凝劑的方式，緩凝劑的加入推遲堿激發膠凝材料的水化反應，延長其凝結時間，使其滿足工程需要。但緩凝劑存在用量不宜控制、實際作用效果受溫度影響較大、可能會產生泌水現象、影響早期強度等一系列的問題，以上種種問題嚴重限制了堿激發膠凝材料在實際工程中的應用。因此，探索一種可以延緩堿激發水泥初凝時間的同時不顯著改變堿激發水泥早期強度的方法成為堿激發水泥在工程上大范圍應用的重點問題。

經過許多研究人員的不懈努力，我國在提高堿激發膠凝材料產品性能領域取得了一定的進展。申請公布號為CN111574166A的中國發明專利申請公開了一種堿激發膠凝材料及其制備方法，該方法加入甲基硅酸鈉作為堿激發劑，通過調整甲基硅酸鈉和硅酸鈉的比例調控凝結時間；申請公布號為CN110790553A的中國發明專利申請通過加入葡萄糖酸鈉作為緩凝劑公開了一種可調控堿激發礦渣固井水泥體系及稠化時間的調控方法。以上方法均是通過加入不同的試劑對堿激發膠凝材料的凝結時間進行粗略調控，并且膠凝材料的力學性能有待進一步提升。

因此，需要提供一種針對上述現有技術不足的改進技術方案。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠準確調節凝結時間，同時能夠降低堿礦渣水泥壓折比的用于堿礦渣水泥的包裹型激發劑及其制備方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于堿礦渣水泥的包裹型激發劑，所述包裹型激發劑由芯材和壁材組成，形成包裹體，所述芯材由堿激發劑形成，所述壁材由憎水性聚合物粉末形成。

優選地，芯材與壁材的質量比為(1～10):1；進一步優選地，芯材與壁材的質量比為(7～10):1。

優選地，所述憎水性聚合物粉末的粒徑為500～1000目。

優選地，所述憎水性聚合物粉末為環氧樹脂、聚氯乙烯、聚乙烯中的一種或兩種及以上組成的混合物。

優選地，所述堿激發劑的粒徑為10～30目。

優選地，所述堿激發劑為硅酸鈉；進一步優選地，所述硅酸鈉的模數為1～1.35。

上述用于堿礦渣水泥的包裹型激發劑的制備方法，采用分兩批加入所述憎水性聚合物粉末的方式，包括以下步驟：

(1)將第一批憎水性聚合物粉末與水混合，制成均勻分散液；

(2)在環境溫度下，向步驟(1)所得的均勻分散液中加入堿激發劑，混合均勻，得混合液；