CN108947357B - 一种含钾长石的建筑材料及其应用 - Google Patents
一种含钾长石的建筑材料及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及长石加工技术领域,特别涉及一种含钾长石的建筑材料及其应用,本申请的建筑材料包括:钾长石粉、乳胶、粉煤灰、高岭土、砂浆和水泥,具有良好的抗酸、碱腐蚀能力,可做为耐腐蚀性能混凝土使用,本申请的钾长石粉经过本申请的处理工艺处理后,其电导率可以降到150μs·cm‑1以下,具有良好的防腐性能,特别是耐酸腐蚀,申请人将钾钾长石粉、乳胶、粉煤灰、高岭土、砂浆和水泥几种物质复配后,能达到耐酸碱腐蚀的特性。
Description
【技术领域】
本发明涉及长石加工技术领域,特别涉及一种含钾长石的建筑材料及其应用。
【背景技术】
砂浆做为最传统的建筑材料,由于现场条件的限制,一般都是现场称量,现场搅拌,并且都是人工操作,生产方式比较落后。其性能也越来越难以满足施工要求;特别是近年来由于环境污染,空气中的水分酸度较大,污染较严重,部分水泥砂浆在使用时容易出现“散浆”的现象,目前针对这一情况,多数厂商主要通过增加防腐蚀涂层,或者对其原料进行改良,然而,钾长石是贺州地区盛产的原料,如何合理配比,对钾长石进行综合利用,达到生产耐酸碱腐蚀的混凝土,是目前混凝土领域的空白,钾长石直接使用作为混凝土并不具备抗酸碱腐蚀的能力,因此如何提高建筑材料的耐酸碱腐蚀能力,并将钾长石粉均匀分散于混凝土中,是目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
鉴于上述内容,有必要提供一种含钾长石的建筑材料,具有良好的抗酸碱腐蚀能力、分散均匀,硬度佳等特性。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种含钾长石的建筑材料,所述建筑材料中包括如下重量份的成分:13份-27份的钾长石粉、8份-21份的乳胶、14份-27份的粉煤灰、46份-67份的高岭土、32份-56份的砂浆和10份-19份的水泥。
进一步的,所述钾长石粉的电导率不高于150μs·cm-1。
进一步的,所述粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%-8%,二氧化锰质量百分数为3%-9%。
进一步的,所述高岭土中氧化铬的质量百分数为1%-5%。
进一步的,所述砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1-3:2-5:1-4:2-6组成;所述粗砂的粒径大小为2.7mm-4.5mm;所述细沙粒径大小为0.3mm-0.5mm;所述生石灰氧化钙含量为77%-89%;所述大理石粉的粒径大小为0.2mm-0.5mm。
进一步的,所述水泥中二氧化硅的质量百分数为12%-21%;三氧化硅的质量百分数为3%-7%。
上述钾长石的处理方法包括如下步骤:
(1)配制盐溶液:将盐液I和盐液II按照质量比为1-5:10-20进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,然后在温度50℃-60℃,真空度为0-10Pa条件下浸渍5h-10h,最后在温度为150℃-180℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为100-200ml/min﹒10g N2和碳源气的混合气氛下,以6-9℃/min的升温速率升温至100℃-150℃,恒温保持40min-90min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入温度为60℃-75℃,质量比为10%-25%的酸液中,并在超声功率为600W-700W的条件下进行超声浸泡2h-5h,过滤后,并用温度为70℃-90℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为150℃-180℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉;
所述步骤(1)的盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为1-3:2-4:150-200混合制得;
所述步骤(1)的盐液II为质量浓度为3%-7%的氨水;
所述步骤(2)超声分散的条件为超声功率为900w-1200w,超声分散的时间为30min-60min。
所述步骤(3)的碳源气为:一氧化碳、二氧化碳、乙炔、甲烷和乙烷中的任意一种或几种。
所述步骤(4)的酸液为:甘蔗原醋或盐酸。
步骤(3)中最优选的碳源气为:二氧化碳。
本发明具有如下有益效果:
本申请的建筑材料包括:钾长石粉、乳胶、粉煤灰、高岭土、砂浆和水泥,具有良好的抗酸、碱腐蚀能力,可做为耐腐蚀性能混凝土使用,本申请的钾长石粉经过本申请的处理工艺处理后,其电导率可以降到150μs·cm-1以下,具有良好的防腐性能,特别是耐酸腐蚀,然而,钾长石质地柔软,如果建筑材料中仅使用钾长石则会造成混凝土不易成型,申请人经过研究发现,将钾长石粉与乳胶、粉煤灰、高岭土、砂浆和水泥几种物质复配后,将能有效提高混凝土材料的硬度,乳胶具有很好的分散性和吸附性,能提高建筑材料的吸附能力,能钾长石粉和乳胶包裹可有效填充水泥空隙,有效提高建筑材料的硬度,粉煤灰、高岭土中含有二氧化钛、二氧化锰、氧化铬等金属离子,可增加材料的硬度,同时还能加强建筑材料的耐酸碱腐蚀能力,但是,其中的二氧化钛、二氧化锰、氧化铬等金属离子不能过多,否则会造成耐酸碱能力下降,经申请人研究发现,粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%-8%,二氧化锰质量百分数为3%-9%;高岭土中氧化铬的质量百分数为1%-5%;砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1-3:2-5:1-4:2-6组成;所述粗砂的粒径大小为2.7mm-4.5mm;所述细沙粒径大小为0.3mm-0.5mm;生石灰氧化钙含量为77%-89%;大理石粉的粒径大小为0.2mm-0.5mm;水泥中二氧化硅的质量百分数为12%-21%;三氧化硅的质量百分数为3%-7%。能使建筑材料的抗腐蚀性能达到最佳。
2、本申请钾长石粉的原矿石主要来自广西贺州,其中含有丰富的铁、钙、镁,经过弱碱盐溶液浸泡处理后,可有效去除游离的铁、钙、镁离子,但是,其中弱碱盐溶液还会溶解钾,因此弱碱盐不能过量添加,经过弱碱盐溶液处理后,钾长石架状结构的间隙会增加,相架状结构间隙增大的钾长石充入N2和碳源气混合的惰性气体,能有效的填充结构间隙,增加钾长石的电阻从而降低电导率;惰性气体中,二氧化碳和N2混合气的填充降电导率效果更明显,这是因为,湿润的钾长石中仍含有游离的铁、钙、镁离子,二氧化碳与湿润的钾长石混合后能反应成相应的CO3盐沉淀,将游离的铁、钙、镁离子进一步去除;最后为了中和弱碱盐,申请人还加入了一定量的弱酸,主要是加入醋酸和甘蔗原醋,弱酸中,甘蔗原醋的处理降电导率效果更明显,这是因为,甘蔗原醋其由甘蔗汁直接发酵制得,除了呈酸性外,还含有丰富的糖和果胶,能进一步吸附铁、钙、镁离子的沉淀物,同时,糖和果胶都不易导电,加入后能增加钾长石的电阻,进一步降低钾长石的电导率。
【具体实施方式】
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1:
本实施的建筑材料包括如下重量份的成分:13份的钾长石粉、8份的乳胶、14份的粉煤灰、46份的高岭土、32份的砂浆和10份的水泥。
粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%,二氧化锰质量百分数为3%。
高岭土中氧化铬的质量百分数为1%。
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1:2:1:2组成;所述粗砂的粒径大小为2.7mm;所述细沙粒径大小为0.3mm;所述生石灰氧化钙含量为77%;所述大理石粉的粒径大小为0.2mm。
水泥中二氧化硅的质量百分数为12%;三氧化硅的质量百分数为3%。
本实施例钾长石粉的电导率为68.3μs·cm-1。
本实施例的钾长石粉为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石,其制备方法为:
(1)配制盐溶液:将盐液I(其中,盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为1:2:150混合制得)和质量浓度为3%的氨水按照质量比为1:10进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,超声分散的条件为超声功率为900w,超声分散的时间为30min,然后在温度50℃,真空度为0Pa条件下浸渍5h,最后在温度为150℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为100ml/min﹒10gN2和二氧化碳气氛下,以6℃/min的升温速率升温至100℃,恒温保持40min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入60℃条件,质量比为10%的甘蔗原醋溶液中,并在超声功率为600W的条件下进行超声浸泡2h,过滤后,并用温度为70℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为150℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉。
实施例2:
本实施的建筑材料包括如下重量份的成分:27份的钾长石粉、21份的乳胶、27份的粉煤灰、67份的高岭土、56份的砂浆和19份的水泥。
粉煤灰中二氧化钛质量百分数为8%,二氧化锰质量百分数为9%。
高岭土中氧化铬的质量百分数为5%。
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为3:5:4:6组成;所述粗砂的粒径大小为4.5mm;所述细沙粒径大小为0.5mm;所述生石灰氧化钙含量为89%;所述大理石粉的粒径大小为0.5mm。
水泥中二氧化硅的质量百分数为21%;三氧化硅的质量百分数为7%。
本实施例钾长石粉的电导率为86.4μs·cm-1。
本实施例的钾长石粉为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石,其制备方法为:
(1)配制盐溶液:将盐液I(其中,盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为3:4:200混合制得)和质量浓度为7%的氨水按照质量比为5:20进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,超声分散的条件为超声功率为1200w,超声分散的时间为60min,然后在温度60℃,真空度为10Pa条件下浸渍10h,最后在温度为180℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为200ml/min﹒10gN2和碳源气(一氧化碳和二氧化碳按照体积比为1:1)气氛下,以9℃/min的升温速率升温至150℃,恒温保持90min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入75℃条件,质量比为25%的盐酸溶液中,并在超声功率为700W的条件下进行超声浸泡5h,过滤后,并用温度为90℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为180℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉。
实施例3:
本实施的建筑材料包括如下重量份的成分:18份的钾长石粉、11份的乳胶、19份的粉煤灰、49份的高岭土、46份的砂浆和12份的水泥。
粉煤灰中二氧化钛质量百分数为6%,二氧化锰质量百分数为5%。
高岭土中氧化铬的质量百分数为2%。
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为2:3:2:3组成;所述粗砂的粒径大小为3.5mm;所述细沙粒径大小为0.4mm;所述生石灰氧化钙含量为81%;所述大理石粉的粒径大小为0.4mm。
水泥中二氧化硅的质量百分数为16%;三氧化硅的质量百分数为5%。
本实施例钾长石粉的电导率为75.9μs·cm-1。
本实施例的钾长石粉为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石,其制备方法为:
(1)配制盐溶液:将盐液I(其中,盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为2:3:170混合制得)和质量浓度为4%的氨水按照质量比为2:11进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,超声分散的条件为超声功率为1000w,超声分散的时间为40min,然后在温度55℃,真空度为2Pa条件下浸渍7h,最后在温度为160℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为120ml/min﹒10gN2和碳源气(一氧化碳、二氧化碳和乙炔按照体积比为1:1:1混合)气氛下,以7℃/min的升温速率升温至110℃,恒温保持45min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入63℃条件,质量比为12%的甘蔗原醋溶液中,并在超声功率为650W的条件下进行超声浸泡3h,过滤后,并用温度为80℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为160℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉。
实施例4:
本实施的建筑材料包括如下重量份的成分:21份的钾长石粉、15份的乳胶、21份的粉煤灰、51份的高岭土、42份的砂浆和16份的水泥。
粉煤灰中二氧化钛质量百分数为6%,二氧化锰质量百分数为4%。
高岭土中氧化铬的质量百分数为2%。
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为2:4:3:5组成;所述粗砂的粒径大小为2.9mm;所述细沙粒径大小为0.4mm;所述生石灰氧化钙含量为81%;所述大理石粉的粒径大小为0.4mm。
水泥中二氧化硅的质量百分数为19%;三氧化硅的质量百分数为6%。
本实施例钾长石粉的电导率为83.4μs·cm-1。
本实施例的钾长石粉为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石,其制备方法为:
(1)配制盐溶液:将盐液I(其中,盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为2:4:180混合制得)和质量浓度为5%的氨水按照质量比为3:13进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,超声分散的条件为超声功率为1100w,超声分散的时间为50min,然后在温度54℃,真空度为3Pa条件下浸渍6h,最后在温度为170℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为130ml/min﹒10gN2和碳源气(一氧化碳、二氧化碳、乙炔和甲烷按照体积比为1:1:1:1混合)气氛下,以8℃/min的升温速率升温至120℃,恒温保持50min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入65℃条件,质量比为15%的盐酸溶液中,并在超声功率为620W的条件下进行超声浸泡4h,过滤后,并用温度为75℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为170℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉。
实施例5:
本实施的建筑材料包括如下重量份的成分:22份的钾长石粉、17份的乳胶、25份的粉煤灰、51份的高岭土、43份的砂浆和14份的水泥。
粉煤灰中二氧化钛质量百分数为7%,二氧化锰质量百分数为8%。
高岭土中氧化铬的质量百分数为4%。
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为3:4:1:5组成;所述粗砂的粒径大小为3.8mm;所述细沙粒径大小为0.5mm;所述生石灰氧化钙含量为81%;所述大理石粉的粒径大小为0.4mm。
水泥中二氧化硅的质量百分数为20%;三氧化硅的质量百分数为6%。
本实施例钾长石粉的电导率为84.9μs·cm-1。
本实施例的钾长石粉为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石,其制备方法为:
(1)配制盐溶液:将盐液I(其中,盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为3:3:180混合制得)和质量浓度为6%的氨水按照质量比为3:18进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,超声分散的条件为超声功率为1150w,超声分散的时间为55min,然后在温度59℃,真空度为9Pa条件下浸渍9h,最后在温度为175℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为190ml/min﹒10gN2和碳源气(一氧化碳、二氧化碳、乙炔、甲烷和乙烷按照体积比为1:1:1:1:1混合)气氛下,以8℃/min的升温速率升温至145℃,恒温保持80min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入74℃条件,质量比为23%的盐酸溶液中,并在超声功率为680W的条件下进行超声浸泡4h,过滤后,并用温度为85℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为175℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉。
实验1:钾长石粉电导率的对照实验:
在申请人的实验室进行,测试实施例1-5和对照组1-5处理前和处理后钾长石粉的电导率,测试电导率使用DDS-307A型电导率仪。测试结果见表1:
具体对照组的处理如下:
对照组1:
本对照组使用的钾长石为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石。
将钾长石粉与蒸馏水按照质量比为1:5进行混合,并经过电力搅拌10min,过滤、烘干得到处理后的钾长石粉。
对照组2:
本对照组使用的钾长石为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石。
将钾长石粉与纯净水按照质量比为1:5进行混合,并经过电力搅拌10min,过滤、烘干得到处理后的钾长石粉。
对照组3:
本对照组使用的钾长石为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石。不使用本申请的盐溶液,而是使用纯净水,其它步骤与实施例1完全一致,即:
(1)钾长石粉预处理:将纯净水与钾长石粉在超声机中进行超声分散,超声分散的条件为超声功率为900w,超声分散的时间为30min,然后在温度50℃,真空度为0Pa条件下浸渍5h,最后在温度为150℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(2)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为100ml/min﹒10gN2和二氧化碳气氛下,以6℃/min的升温速率升温至100℃,恒温保持40min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(3)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入60℃条件,质量比为10%的甘蔗原醋溶液中,并在超声功率为600W的条件下进行超声浸泡2h,过滤后,并用温度为70℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为150℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉。
对照组4:
本对照组使用的钾长石为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石。不使用本申请的碳源气,仅使用N2,其它步骤与实施例1完全一致,即:
(1)配制盐溶液:将盐液I(其中,盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为1:2:150混合制得)和质量浓度为3%的氨水按照质量比为1:10进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,超声分散的条件为超声功率为900w,超声分散的时间为30min,然后在温度50℃,真空度为0Pa条件下浸渍5h,最后在温度为150℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为100ml/min﹒10gN2条件下,以6℃/min的升温速率升温至100℃,恒温保持40min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入60℃条件,质量比为10%的甘蔗原醋溶液中,并在超声功率为600W的条件下进行超声浸泡2h,过滤后,并用温度为70℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为150℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉。
对照组5:
本对照组使用的钾长石为《一种钾长石粉生产制备方法》(申请号为:201710843849.9)中生产出来的钾长石。不使用本申请的酸液,而是使用纯净水,其它步骤与实施例1完全一致,即:
(1)配制盐溶液:将盐液I(其中,盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为1:2:150混合制得)和质量浓度为3%的氨水按照质量比为1:10进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,超声分散的条件为超声功率为900w,超声分散的时间为30min,然后在温度50℃,真空度为0Pa条件下浸渍5h,最后在温度为150℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为100ml/min﹒10gN2和二氧化碳气氛下,以6℃/min的升温速率升温至100℃,恒温保持40min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入温度为60℃的纯净水中,并在超声功率为600W的条件下进行超声浸泡2h,过滤后,并用温度为70℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为150℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉。
表1
由上表可知,经过实施例1-5的处理方式进行处理后,钾长石的电导率可明显下降,而对照组1-2的处理方式进行处理后,钾长石的电导率没有明显下降,说明,蒸馏水和纯净水浸泡不能有效降低本申请的钾长石的电导率;而对照组3-5的电导率有明显下降,但是,其电导率还不能达到150μs·cm-1以下。由此可见,本申请的盐溶液预处理、N2和碳源气联合处理、酸液处理可明显降低本申请钾长石的电导率。
实验2:建筑材料性能测试:
按照如下处理,将加工出来的建筑材料直接加水进行搅拌,待搅拌完全湿透并有少许水溢出后,将搅拌好的砂浆混凝土放入尺寸为50cm×25cm×25cm的试件模具中成型,每个处理生产试件3块,然后分别将每个处理的3块试件分别浸入:自来水(DL1)、1mol/L的HCl溶液(DL2)、1mol/L的NaOH溶液(DL3)中,养护15周,测试第1周、第5周、第10周、第15周的膨胀率。结果见表2:
建筑材料具体的处理过程如下:
处理1:实施例1加工出来的建筑材料;
处理2:对照组1加工出来的建筑材料;
处理3:本处理的建筑材料不包含钾长石粉,其他成分与实施例1完全一致,即,本处理的建筑材料包括:8份的乳胶、14份的粉煤灰、46份的高岭土、32份的砂浆和10份的水泥。
其中,粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%,二氧化锰质量百分数为3%;
高岭土中氧化铬的质量百分数为1%;
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1:2:1:2组成;所述粗砂的粒径大小为2.7mm;所述细沙粒径大小为0.3mm;所述生石灰氧化钙含量为77%;所述大理石粉的粒径大小为0.2mm;
水泥中二氧化硅的质量百分数为12%;三氧化硅的质量百分数为3%。
处理4:本处理的建筑材料不包含乳胶,其他成分与实施例1完全一致,即,本处理的建筑材料包括:13份的钾长石粉、14份的粉煤灰、46份的高岭土、32份的砂浆和10份的水泥。
其中,粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%,二氧化锰质量百分数为3%;
高岭土中氧化铬的质量百分数为1%;
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1:2:1:2组成;所述粗砂的粒径大小为2.7mm;所述细沙粒径大小为0.3mm;所述生石灰氧化钙含量为77%;所述大理石粉的粒径大小为0.2mm;
水泥中二氧化硅的质量百分数为12%;三氧化硅的质量百分数为3%;
钾长石粉的电导率为68.3μs·cm-1。
处理5:本处理的建筑材料不包含粉煤灰,其他成分与实施例1完全一致,即,本处理的建筑材料包括:13份的钾长石粉、8份的乳胶、46份的高岭土、32份的砂浆和10份的水泥。
其中,高岭土中氧化铬的质量百分数为1%;
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1:2:1:2组成;所述粗砂的粒径大小为2.7mm;所述细沙粒径大小为0.3mm;所述生石灰氧化钙含量为77%;所述大理石粉的粒径大小为0.2mm;
水泥中二氧化硅的质量百分数为12%;三氧化硅的质量百分数为3%;
钾长石粉的电导率为68.3μs·cm-1。
处理6:本处理的建筑材料不包含高岭土,其他成分与实施例1完全一致,即,本处理的建筑材料包括:13份的钾长石粉、8份的乳胶、14份的粉煤灰、32份的砂浆和10份的水泥。
其中,粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%,二氧化锰质量百分数为3%;
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1:2:1:2组成;所述粗砂的粒径大小为2.7mm;所述细沙粒径大小为0.3mm;所述生石灰氧化钙含量为77%;所述大理石粉的粒径大小为0.2mm;
水泥中二氧化硅的质量百分数为12%;三氧化硅的质量百分数为3%;
钾长石粉的电导率为68.3μs·cm-1。
处理7:本处理的建筑材料不包含砂浆,其他成分与实施例1完全一致,即,本处理的建筑材料包括:13份的钾长石粉、8份的乳胶、14份的粉煤灰、46份的高岭土和10份的水泥。
其中,粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%,二氧化锰质量百分数为3%;
高岭土中氧化铬的质量百分数为1%;
水泥中二氧化硅的质量百分数为12%;三氧化硅的质量百分数为3%;
钾长石粉的电导率为68.3μs·cm-1。
处理8:本处理的建筑材料不包含水泥,其他成分与实施例1完全一致,即,本处理的建筑材料包括:13份的钾长石粉、8份的乳胶、14份的粉煤灰、46份的高岭土和32份的砂浆。
其中,粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%,二氧化锰质量百分数为3%;
高岭土中氧化铬的质量百分数为1%;
砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1:2:1:2组成;所述粗砂的粒径大小为2.7mm;所述细沙粒径大小为0.3mm;所述生石灰氧化钙含量为77%;所述大理石粉的粒径大小为0.2mm;
钾长石粉的电导率为68.3μs·cm-1。
空白组:仅使用水泥砂浆,其中,水泥砂浆的重量份为32份的砂浆和10份的水泥;且砂浆中仅有粗砂和细沙,水泥中二氧化硅的质量百分数为21.4%;三氧化硅的质量百分数为1.75%。
表2不同溶剂下膨胀率的测定结果(×10-4)
由上表可知,处理1在自来水(DL1)、1mol/L的HCl溶液(DL2)、1mol/L的NaOH溶液(DL3)中浸泡第1周、第5周、第10周、第15周的膨胀率低于空白组;说明,本申请的建筑材料有明显的耐水、耐酸、耐碱腐蚀性;而且处理1在自来水(DL1)、1mol/L的HCl溶液(DL2)、1mol/L的NaOH溶液(DL3)中浸泡第1周、第5周、第10周、第15周的膨胀率低于处理2-8;说明,本申请的建筑材料的耐水、耐酸、耐碱腐蚀性能其成分缺一不可,说明,本申请建筑材料中的钾长石粉、乳胶、粉煤灰、高岭土、砂浆和水泥复配可明显提高建筑材料的耐水、耐酸、耐碱腐蚀性。
综上所述,使用本申请的建筑材料具有较强的抗酸、碱腐蚀能力。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种含钾长石的建筑材料,其特征在于,所述建筑材料中包括如下重量份的成分:13份-27份的钾长石粉、8份-21份的乳胶、14份-27份的粉煤灰、46份-67份的高岭土、32份-56份的砂浆和10份-19份的水泥;
所述钾长石粉的电导率不高于150μs·cm-1;
所述钾长石粉的处理方法包括如下步骤:
(1)配制盐溶液:将盐液I和盐液II按照质量比为1-5:10-20进行混合配制得盐溶液;
(2)钾长石粉预处理:将步骤(1)的盐溶液与钾长石粉在超声机中进行超声分散,然后在温度50℃-60℃,真空度为0-10Pa条件下浸渍5h-10h,最后在温度为150℃-180℃的条件下干燥得到浸渍催化剂的钾长石粉;
(3)复合钾长石粉制备:将步骤(2)浸渍催化剂的钾长石粉在流速为100-200ml/min 的10g N2和碳源气的混合气氛下,以6-9℃/min的升温速率升温至100℃-150℃,恒温保持40min-90min,自然冷却至室温得到复合钾长石粉;
(4)钾长石粉纯化干燥:将步骤(3)的复合钾长石粉浸入温度为60℃-75℃,质量比为10%-25%的酸液中,并在超声功率为600W-700W的条件下进行超声浸泡2h-5h,过滤后,并用温度为70℃-90℃的去离子水中进行洗涤,直至pH值为中性,然后在温度为150℃-180℃的条件下干燥至恒重,得到纯化后的钾长石粉;
所述步骤(1)的盐液I为固体氯化钠、氢氧化钠和水按照质量比为1-3:2-4:150-200混合制得;
所述步骤(1)的盐液II为质量浓度为3%-7%的氨水;
所述步骤(3)的碳源气为:一氧化碳、二氧化碳、乙炔、甲烷和乙烷中的任意一种或几种;
所述砂浆由粗砂、细沙、生石灰、大理石粉按照质量比为1-3:2-5:1-4:2-6组成;
所述钾长石粉的原矿石主要来自广西贺州。
2.根据权利要求1所述一种含钾长石的建筑材料,其特征在于,所述粉煤灰中二氧化钛质量百分数为5%-8%,二氧化锰质量百分数为3%-9%。
3.根据权利要求1所述一种含钾长石的建筑材料,其特征在于,所述高岭土中氧化铬的质量百分数为1%-5%。
4.根据权利要求1所述一种含钾长石的建筑材料,其特征在于,所述砂浆粗砂的粒径大小为2.7mm-4.5mm;细沙粒径大小为0.3mm-0.5mm;生石灰氧化钙含量为77%-89%;大理石粉的粒径大小为0.2mm-0.5mm。
5.根据权利要求1所述一种含钾长石的建筑材料,其特征在于,所述水泥中二氧化硅的质量百分数为12%-21%;三氧化硅的质量百分数为3%-7%。
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