CN108996938A - 一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法 - Google Patents

一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108996938A
CN108996938A CN201810769027.5A CN201810769027A CN108996938A CN 108996938 A CN108996938 A CN 108996938A CN 201810769027 A CN201810769027 A CN 201810769027A CN 108996938 A CN108996938 A CN 108996938A
Authority
CN
China
Prior art keywords
geo
polymer
coagulant
compound
proportion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810769027.5A
Other languages
English (en)
Inventor
柯汉忠
邱苗苗
程国娥
严春杰
段平
王洪权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Geosciences
Original Assignee
China University of Geosciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Geosciences filed Critical China University of Geosciences
Priority to CN201810769027.5A priority Critical patent/CN108996938A/zh
Publication of CN108996938A publication Critical patent/CN108996938A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/02—Alcohols; Phenols; Ethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/20—Retarders
    • C04B2103/22—Set retarders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明公开了一种地质聚合物增强混凝剂，由多元醇类化合物、糖类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多元醇类化合物5％‑80％、糖类化合物0％‑80％、水10％‑90％。还包括一种地质聚合物增强混凝剂的制备方法。本发明不但能延长地质聚合物的凝固时间，改善其和易性，还能增强其抗压强度，且对各种地质聚合物适应性好，可用于各种地质聚合物工程。

Description

一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及精细化工领域，尤其涉及一种地质聚合物增强混凝剂及其制备 方法。
背景技术
地质聚合物是一种新型高性能胶凝材料，它是以硅氧四面体和铝氧四面体 为骨架、通过Al-Si-O键组成的三维网状无机高分子聚合物，结构致密，具有强 度高、快硬早强、耐高温、耐腐蚀、耐水、低收缩、渗透率低、不燃、隔热、 保温等许多优点，在很多工业领域如交通及抢修工程、建筑工业、冶金、陶瓷、 涂料、核废料处理、重金属元素固定等领域等具有广阔的应用前景。在澳大利 亚，地质聚合物已经应用于机场、高速公路及民用设施。由于地质聚合物采用 固体废弃物如矿渣、粉煤灰或天然矿物为原料，与水泥相比，其在制造过程中 能耗和三废排放量非常低，对环境友好，是一种可持续发展的“绿色环保材料”， 被认为是21世纪最具发展潜力的一种水泥替代品。
地质聚合物因其早强快硬的特性，在施工过程中会出现固化凝结快、可操 作时间短等问题，给施工带来较大的困难。如何在保证地质聚合物强度的前提 下延长地质聚合物的凝固时间，使混合物浆料在较长时间内保持很好的流动性、 可塑性，提高其在施工过程中的可操作性是一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种不但能延长地质聚合物的凝固时间， 改善其和易性，还能增强其抗压强度的地质聚合物增强混凝剂及其制备方法。
本发明的实施例提供一种地质聚合物增强混凝剂，由多元醇类化合物、糖 类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多元 醇类化合物5％-80％、糖类化合物0％-80％、水10％-90％。
进一步，所述多元醇类化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、 1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、季戊四醇、 季戊二醇中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为 任意配比。
进一步，所述糖类化合物为葡萄糖、果糖、甘油醛、赤藓糖、苏力糖、阿 拉伯糖、核糖、脱氧核糖、木糖、来苏糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、 乳糖、纤维二糖中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其 配比为任意配比。
一种地质聚合物增强混凝剂的制备方法，将水加入到反应釜中，低速搅拌 下加入多元醇类化合物或糖类化合物，搅拌均匀，即得到地质聚合物增强混凝 剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)地质聚合物采用固体废弃物或天然矿物为原料，在制造过程中能耗和 三废排放量非常低，对环境友好，是一种可持续发展的“绿色环保材料”。在地 质聚合物使用过程中添加地质聚合物增强缓凝剂，能显著改善其和易性，并提 高其抗压强度。凝固时间可延长1-2小时，28天抗压强度可提高20-60％。
(2)使用量少，为地质聚合物重量的0.1-3％。
(3)制备工艺简单，配制时将各组分加入水中搅拌均匀即可。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作 进一步地描述。
本发明的实施例提供了一种地质聚合物增强混凝剂，由多元醇类化合物、 糖类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多 元醇类化合物5％-80％、糖类化合物0％-80％、水10％-90％。
多元醇类化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、1,2-丁二醇、 1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、季戊四醇、季戊二醇中 任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为任意配比。
糖类化合物为葡萄糖、果糖、甘油醛、赤藓糖、苏力糖、阿拉伯糖、核糖、 脱氧核糖、木糖、来苏糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖 中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为任意配比。
一种地质聚合物增强混凝剂的制备方法，将水加入到反应釜中，低速搅拌 下加入多元醇类化合物或糖类化合物，搅拌均匀，即得到地质聚合物增强混凝 剂。
本发明地质聚合物采用固体废弃物或天然矿物为原料，在制造过程中能耗 和三废排放量非常低，对环境友好，是一种可持续发展的“绿色环保材料”。在 地质聚合物使用过程中添加地质聚合物增强缓凝剂，能显著改善其和易性，并 提高其抗压强度。凝固时间可延长1-2小时，28天抗压强度可提高20-60％。 使用量少，为地质聚合物重量的0.1-3％。制备工艺简单，配制时将各组分加入 水中搅拌均匀即可。
实施例1
将30％的去离子水加入到反应釜中，低速搅拌下加入70％的甘油，搅拌均匀 后即得到地质聚合物增强缓凝剂。
实施例2
将60％的去离子水加入到反应釜中，低速搅拌下依次加入20％甘油、20％葡 萄糖，搅拌均匀后即得到地质聚合物增强缓凝剂。
实施例3
地质聚合物增强缓凝剂，由乙二醇和水组成，它们的重量百分比为乙二醇 60％，水40％，其制备方法与实施例1基本相同，只是组分及配比不同。
实施例4
地质聚合物增强缓凝剂，由季戊四醇和水组成，它们的重量百分比为季戊 四醇40％，水60％，其制备方法与实施例1基本相同，只是组分及配比不同。
实施例5
地质聚合物增强缓凝剂，由乙二醇、果糖和水组成，它们的重量百分比为 乙二醇25％，果糖25％，水50％，其制备方法与实施例2基本相同，只是组分及 配比不同。
实施例6
地质聚合物增强缓凝剂，由1,2-丙二醇、葡萄糖和水组成，它们的重量百 分比为1,2-丙二醇20％，葡萄糖25％，水55％，其制备方法与实施例2基本相同， 只是组分及配比不同。
实施例7
地质聚合物增强缓凝剂，由1,3-丙二醇、甘露糖和水组成，它们的重量百 分比为1,3-丙二醇20％，甘露糖25％，水55％，其制备方法与实施例2基本相同， 只是组分及配比不同。
实施例8
地质聚合物增强缓凝剂，由甘油、蔗糖和水组成，它们的重量百分比为甘 油25％，蔗糖20％，水55％，其制备方法与实施例2基本相同，只是组分及配比 不同。
实施例9
地质聚合物增强缓凝剂，由甘油、葡萄糖、果糖和水组成，它们的重量百 分比为甘油20％，葡萄糖15％，果糖15％，水50％，其制备方法与实施例2基本 相同，只是组分及配比不同。
实施例10
地质聚合物增强缓凝剂，由甘油、乙二醇、葡萄糖、甘露糖和水组成，它 们的重量百分比为甘油10％，乙二醇10％，葡萄糖15％，甘露糖15％，水50％，其 制备方法与实施例2基本相同，只是组分及配比不同。
地质聚合物增强缓凝剂应用示例
将偏高岭土、粉煤灰、矿渣、激发剂(模数为1.5的水玻璃溶液)、地质聚 合物增强缓凝剂加入搅拌罐中搅拌5分钟，混合均匀后将地质聚合物浆料分别 注入32mm×32mm×32mm方形模具和65mm×75mm×40mm的圆台型模 具中，圆台型模具直接放入20℃恒温养护箱中，进行凝结时间的测试，方形模 具室温下放置24小时后脱模，然后将样品在标准状况下(20℃、相对湿度95％) 于标准养护箱中养护，28天测定抗压强度，结果如下表1(对不含地质聚合物 增强缓凝剂的样品进行了对比测试)。
地质聚合物增强缓凝剂1：70％的甘油水溶液
地质聚合物增强缓凝剂2：20％葡萄糖和20％甘油水溶液
表1
样品1 样品2 样品3 样品4 样品5 样品6
偏高岭土(克) 500 500 500 250 250 250
粉煤灰(克) 0 0 0 200 200 200
矿渣(克) 0 0 0 50 50 50
激发剂(克) 500 500 500 400 400 400
增强缓凝剂1(克) 0 5 0 0 5
增强缓凝剂2(克) 0 0 5 0 0 5
初凝时间(分钟) 368 482 435 590 667 655
终凝时间(分钟) 455 560 494 675 754 740
抗压强度(MPa) 26 32 33.5 35 41.5 44
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的 精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。

Claims (4)

1.一种地质聚合物增强混凝剂，其特征在于，由多元醇类化合物、糖类化合物中的一种或任意两种及以上混配而成的水溶液，其重量百分比为多元醇类化合物5％-80％、糖类化合物0％-80％、水10％-90％。
2.根据权利要求1所述的地质聚合物增强混凝剂，其特征在于，所述多元醇类化合物为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,5-戊二醇、季戊四醇、季戊二醇中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为任意配比。
3.根据权利要求1所述的地质聚合物增强混凝剂，其特征在于，所述糖类化合物为葡萄糖、果糖、甘油醛、赤藓糖、苏力糖、阿拉伯糖、核糖、脱氧核糖、木糖、来苏糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖中任意一种或任意两种以上的混配，任意两种以上的混配时其配比为任意配比。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的地质聚合物增强混凝剂的制备方法，其特征在于，将水加入到反应釜中，低速搅拌下加入多元醇类化合物或糖类化合物，搅拌均匀，即得到地质聚合物增强混凝剂。
CN201810769027.5A 2018-07-13 2018-07-13 一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法 Pending CN108996938A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810769027.5A CN108996938A (zh) 2018-07-13 2018-07-13 一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810769027.5A CN108996938A (zh) 2018-07-13 2018-07-13 一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108996938A true CN108996938A (zh) 2018-12-14

Family

ID=64599680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810769027.5A Pending CN108996938A (zh) 2018-07-13 2018-07-13 一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108996938A (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104781209A (zh) * 2012-05-23 2015-07-15 Pqa公司 包括添加剂的地质聚合物组合物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104781209A (zh) * 2012-05-23 2015-07-15 Pqa公司 包括添加剂的地质聚合物组合物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108516765A (zh) 一种河道淤泥免烧砖及其制备方法
CN112707662B (zh) 一种利用拜耳法赤泥制备再生骨料的方法
CN111439942B (zh) 一种利用工程弃土制备水泥掺合料的方法、水泥掺合料和水泥组合物
Olofinnade et al. Sustainable green environment through utilization of waste soda-lime glass for production of concrete
CN101139192A (zh) 一种自密实纤维增强活性粉末混凝土及其制备方法
CN106431028A (zh) 建筑废物红砖粉粉煤灰地质聚合物材料及制备方法
AU2019203302B2 (en) Thermo-insulating concrete
CN105330237A (zh) 一种以混凝土搅拌站废渣生产的免烧砖及其制备方法
CN103553375A (zh) 一种复合型土壤固化剂及其制备和应用
Chen et al. Experimental study on the effect of wastewater and waste slurry of mixing plant on mechanical properties and microstructure of concrete
CN105060786A (zh) 一种长石废料混凝土及其制备方法
CN112521115A (zh) 一种修补防护用绿色碱激发材料及其制备方法
Bhandari et al. Use of waste glass in cement mortar
Wei et al. Performance evaluation of green-concrete pavement material containing selected C&D waste and FA in cold regions
CN105130347A (zh) 一种高工作性能再生混凝土的制备方法
Guo et al. Study on the influence of fly ash and silica fume with different dosage on concrete strength
CN109250955A (zh) 透光混凝土及其制备方法
Mahdikhani et al. RETRACTED: Utilization of industrial waste residue containing heavy metals as a substitute for fine aggregates
CN109553345A (zh) 一种用生活垃圾焚烧飞灰改性制混凝土的制备方法
CN103965918A (zh) 一种水淬锰渣软土固化剂
CN105152585B (zh) 粉煤灰‑废弃玻璃粉无机聚合物淤泥固化材料的制备方法
CN108996938A (zh) 一种地质聚合物增强混凝剂及其制备方法
KR100886726B1 (ko) 초미립자 시멘트, 초조강 혼화재 및 이들을 이용한 지반보강용 고성능 침투 주입재
KR100889393B1 (ko) 하수 또는 폐수 슬러지 재활용 조성물과 이를 이용한 보도 블럭 및 그 제조방법
CN109053058A (zh) 使用固体废弃物人工细骨料制备高性能建筑砂浆的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181214

RJ01 Rejection of invention patent application after publication