[發明專利]一種水泥基復合堿激發膠凝材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110939250.1
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113666706A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 劉作科;張春靈;黃美珍;吳軍
• 申請（專利權）人: 成都精準混凝土有限公司
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;C04B22/06;C04B18/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及建筑材料領域，具體公開了一種水泥基復合堿激發膠凝材料及其制備方法。一種水泥基復合堿激發膠凝材料包括以下重量份物質：40?60份水泥、10?20份激發劑、1?2份減水劑、5?10份穩定劑和20?30份水，所述激發劑包括氫氧化鈉和水玻璃，所述氫氧化鈉和水玻璃的質量比為1：0.5?2；其制備方法為：S1、取氫氧化鈉與鋰渣、硅膠攪拌混合，制得堿混合物；S2、取配方中的水泥、水、減水劑、水玻璃和步驟S1中的堿混合物，攪拌混合，制得混合物料，溫度處理，制得膠凝材料。本申請的膠凝材料可用于土木工程和道路施工等領域，其具有強度均一且穩定的優點。

技術領域

本申請涉及建筑材料的領域，尤其是涉及一種水泥基復合堿激發膠凝材料及其制備方法。

背景技術

水泥是一種廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程中的粉末狀水硬性無機膠凝材料。一般通過加水攪拌成漿體后，可在空氣中或水中發生硬化，硬化后的水泥具有較佳的強度，通過采用水泥與砂、石共同攪拌混合，對砂、石進行穩定的連接，進而可協同構筑建筑。

在水泥硬化的過程中，通過加入少量的堿，即可實現對水泥硬化的催化效果，因此堿可激發水泥發生膠凝化反應，提高水泥硬化的速率以及強度，因此堿常常作為一種激發劑添加至水泥中，提高水泥的硬化效果和硬化速率。

針對上述相關技術，發明人認為簡單地在水泥中添加單一的激發劑，在與水泥混合的過程中，較易發生與水泥發生局部反應，致使膠凝材料較快失效，進而水泥存在強度不佳的缺陷。

發明內容

為了改善水泥強度不佳的缺陷，本申請提供一種水泥基復合堿激發膠凝材料及其制備方法，采用如下的技術方案：

第一方面，本申請提供一種水泥基復合堿激發膠凝材料，采用如下的技術方案：

一種水泥基復合堿激發膠凝材料，包括以下重量份物質：40-60份水泥、10-20份激發劑、1-2份減水劑、5-10份穩定劑和20-30份水，所述激發劑包括氫氧化鈉和水玻璃，所述氫氧化鈉和水玻璃的質量比為1：0.5-2。

通過采用上述技術方案，由于采用氫氧化鈉和水玻璃二者復配制成激發劑，通過氫氧化鈉與水玻璃復配，使得氫氧化鈉在水玻璃中解離、生成OH^-，進而再與水泥混合后，激發混凝土中的活性成分發生火山灰反應，可有效改善膠凝材料生成的速率，使得水泥中均勻生成水化凝膠，降低了激發劑與水泥混合后激發劑與水泥發生局部反應的可能性。

其次，在激發劑與水泥混合的過程中，水玻璃中的活性成分溢出的速度較低，通過氫氧化鈉對水玻璃的催化，調整水玻璃的模量，改善水玻璃中活性成分的溢出速度，保障水泥發生水化反應的速率，即生成膠凝材料的速率穩定。

此外，隨著水化反應的進行，氫氧化鈉中的OH^-的量逐步減少，但由于水玻璃的模量發生了改變，進而繼續為水化反應提供活性反應基團，因此，水泥中水化反應持久且穩定，因此穩定獲得膠凝材料，制得的膠凝材料獲得均勻且穩定的強度的效果。

優選的，所述穩定劑包括硅膠和鋰渣，所述硅膠和鋰渣的比例為1-5：10。

通過采用上述技術方案，將硅膠與鋰渣均勻與氫氧化鈉進行混合，得到混合物，由于硅膠和鋰渣表面均有較多的孔隙，延緩氫氧化鈉潮解的速率，保障氫氧化鈉的穩定性，使得氫氧化鈉與水泥混合后對水泥水化反應引發的效果穩定。

同時，再將水玻璃和混合物混合，由于鋰渣具有較多的活性基團，水玻璃可一定程度上激活鋰渣，激發劑和穩定劑的混合產物與水泥混合后，鋰渣中的活性物質與水泥水化反應生成的氫氧化鈣發生反應，生成水化硅酸鈣，水化硅酸鈣在水中解離，繼續為水化反應提供硅離子，促進水泥的水化反應的進行，維持水泥中膠凝材料的生成速率，提高膠凝材料的強度。