CN105621911A - 一种常温下快速硬化地聚物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种常温下快速硬化地聚物及其制备方法，包括以下重量份的原料：氢氧化钠20-30份，去离子水5-30份，水玻璃70-150份，偏高岭土70-150份。本发明提供的地聚物通过其配方和工艺的改进，使得该地聚物能够在5～20分钟内聚合硬化，同时，该地聚物对的聚合硬化时间可以通过加水量进行调解，适用于各个季节的石油开采井喷的封口、应急道路等建设。

Description

一种常温下快速硬化地聚物及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种常温下快速硬化地聚物及其制备方法。
背景技术
地质聚合物(Geopolymer)，简称“地聚物”，是一类具有硅氧四面体和铝氧四面体通过桥氧键相连接的类沸石三维网状结构的新型水硬性胶凝材料。地聚物通常是由具有火山灰活性的硅铝原料，如：偏高岭土、高岭土、粉煤灰、火山灰、粘土等，在较低温度下，经适当的工艺处理得到的，具有免高温烧结的工艺特点。并且由于其独特的结构，不仅兼有有机高聚物、陶瓷、水泥的特点，还表现出一些独特的性能，如高强度、快硬固化性、耐高温、隔热、耐酸抗侵蚀、吸附有害毒物等。利用这些优良的性能，地聚物已经得到了很多的应用，尤其是在筑路和建筑材料方面。地聚物基泡沫材料是由刚性骨架和内部的孔洞组成，由于具有能量吸收性能好、质轻、气孔率高等诸多优异的性能，在保温材料，结构材料很多领域都获得了广泛的应用。
发明内容
本发明提供了一种常温下快速硬化地聚物及其制备方法，该常温下快速硬化地聚物及其制备方法通过本发明以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种常温下快速硬化地聚物，包括以下重量份的原料：氢氧化钠2-30份，去离子水5-30份，水玻璃70-150份，偏高岭土70-150份。
进一步的，包括以下重量份的原料：氢氧化钠20-30份，去离子水5-10份，水玻璃70-150份，偏高岭土70-150份。
进一步的，包括以下重量份的原料：氢氧化钠5-20份，去离子水15-30份，水玻璃70-150份，偏高岭土70-150份。
同时，本发明还提供了一种常温下快速硬化地聚物及其制备方法，包括以下步骤：
1)偏高岭土制备，将高岭土在300～900℃的温度下煅烧4～6h制得偏高岭土；
2)碱激液的配置，将重量份氢氧化钠2-30份加入到70-150份的水玻璃中，然后加入去离子水5-30份，并迅速搅拌至溶液澄清为止，然后静置1-5h以上；
3)地聚物的制备。先将1/6～1/2量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1～20min；然后再将余下的1/6～1/3的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应2～5min；最后再将剩余的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1～5min，及得到该地聚物。
进一步的，所述的碱激液的模数为1～1.6。
本发明的有益效果在于：本发明提供的地聚物能够在5～20分钟内聚合硬化，同时，该地聚物聚合硬化时间可以按施工时间要求和气候变化进行调解，适用于各个季节的石油开采井喷的封口、应急道路等建设。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例一
1、原料
氢氧化钠20kg，去离子水5kg，水玻璃70kg，偏高岭土75kg。
2、制备方法
包括以下步骤：
1)偏高岭土制备，将高岭土在600℃的温度下煅烧4h制得偏高岭土；
2)碱激液的配置，先将称好的氢氧化钠倒入称好的水玻璃中，然后在加入称好的水，并迅速搅拌至溶液澄清为止，然后静置1h以上，配置好的碱激液的模数为1.6；
3)偏高岭土与碱激液的混合，先将1/3量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1min；然后再将1/3量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1.5min；最后再将剩余的1/3量偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1.5min，及得到该地聚物。
实施例二
1、原料
氢氧化钠30kg，去离子水8kg，水玻璃79kg，偏高岭土82kg。
2、制备方法
包括以下步骤：
1)偏高岭土制备，将高岭土在600℃的温度下煅烧6h制得偏高岭土；
2)碱激液的配置，先将称好的氢氧化钠倒入称好的水玻璃中，然后在加入称好的水，并迅速搅拌至溶液澄清为止，然后静置1.5h以上，配置好的碱激液的模数为1.1；
3)偏高岭土与碱激液的混合，先将1/5量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应2min；然后再将1/4量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应6min；最后再将剩余的量偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1min，及得到该地聚物。
实施例三
1、原料
氢氧化钠40kg，去离子水18g，水玻璃90kg，偏高岭土100kg。
2、制备方法
包括以下步骤：
1)偏高岭土制备，将高岭土在600℃的温度下煅烧3h制得偏高岭土；
2)碱激液的配置，先将称好的氢氧化钠倒入称好的水玻璃中，然后在加入称好的水，并迅速搅拌至溶液澄清为止，然后静置2h以上，配置好的碱激液的模数为1.4；
3)偏高岭土与碱激液的混合，先将1/7量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应2min；然后再将余下1/4量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1～1.5min；最后再将剩余的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1.5min，即得到该地聚物。
实施例四
1、原料
氢氧化钠30kg，去离子水30kg，水玻璃150kg，偏高岭土150kg。
2、制备方法
包括以下步骤：
1)偏高岭土制备，将高岭土在800℃的温度下煅烧6h制得偏高岭土；
2)碱激液的配置，先将称好的氢氧化钠倒入称好的水玻璃中，然后在加入称好的水，并迅速搅拌至溶液澄清为止，然后静置1h以上，配置好的碱激液的模数为1～1.6；
3)偏高岭土与碱激液的混合，先将1/3量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1～2min；然后再将1/3量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1～1.5min；最后再将剩余的1/3量偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1～1.5min，及得到该地聚物。

Claims (5)

1.本发明提供的一种常温下快速硬化地聚物，包括以下重量份的原料：氢氧化钠2-30份，去离子水5-30份，水玻璃70-150份，偏高岭土70-150份。
2.如权利要求1所述的常温下快速硬化地聚物，其特征在于：包括以下重量份的原料：氢氧化钠20-30份，去离子水5-10份，水玻璃70-150份，偏高岭土70-150份。
3.如权利要求1所述的常温下快速硬化地聚物，其特征在于：包括以下重量份的原料：氢氧化钠20-30份，去离子水15-30份，水玻璃70-150份，偏高岭土70-150份。
4.如权利要求1所述的常温下快速硬化地聚物及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)偏高岭土制备，将高岭土在500～900℃的温度下煅烧4～6h制得偏高岭土；
2)碱激液的配置，将重量份氢氧化钠2-30份加入到70-150份的水玻璃中，然后加入去离子水5-30份，并迅速搅拌至溶液澄清为止，然后静置1-5h以上；
3)地聚物的制备。先将1/6～1/2量的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1～20min；然后再将余下的1/6～1/3的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应2～5min；最后再将剩余的偏高岭土倒入碱激液中并迅速搅拌反应1～5min，及得到该地聚物。
进一步的，所述的碱激液的模数为1～1.6。
5.如权利要求1所述的常温下快速硬化地聚物及其制备方法，其特征在于：所述的碱激液的模数为1～1.6。
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