CN115650646B - 一种低自收缩高强度的地聚合物材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低自收缩高强度的地聚合物材料，以质量份数计，包括以下组分：城市垃圾焚烧灰27～37份；粉煤灰10～12份；磷渣6～8份；石英砂12～14份；硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管1.3～3.6份；硫酸钾溶液13～15份；固体氢氧化钾6～8份；水12～16份；助熔剂0.4～0.7份；硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管由多壁碳纳米管先羧基化，再氨基化，最后经硅烷偶联剂改性制得。本发明还提供了一种低自收缩高强度的地聚合物材料的制备方法，本发明制得的低自收缩高强度的地聚合物材料，以城市生活垃圾焚烧底灰作为硅铝原料来源，在抑制其自收缩性能的同时，提高其力学强度和耐久性能，实现了城市生活垃圾焚烧底灰的资源化利用，具有广阔的推广及应用前景。
Description
技术领域
本发明属于地聚合物材料的技术领域，具体涉及一种低自收缩高强度的地聚合物材料及其制备方法。
背景技术
目前，由于缺少良好的城市生活垃圾焚烧灰回收处理技术，我国城市生活垃圾焚烧/>灰的无害化处理方式仍以填埋为主。这种简单处理方式不仅未能实现资源的可持续开发利用，而且极易带来大气环境和水环境污染，成为大量病原微生物与害虫的孳生地，潜在危险巨大。利用城市生活垃圾焚烧/>灰作为硅铝原材料来合成地聚合物材料较好地解决了这一问题，然而用该材料合成的地聚合物具有自收缩性大等缺点，其自收缩约为水泥基材料的5～6倍。
众所周知，自收缩是混凝土中变形裂缝产生的主要原因，伴随自收缩产生的裂缝会降低结构刚度、承载力。裂缝为空气和水进入混凝土提供了通道，使混凝土发生碳化腐蚀、钢筋锈蚀，在寒冷地区还将发生冻融循环破坏，这些都会降低混凝土的耐久性，缩短桥梁、建筑物等的使用寿命。
目前，国内外研究学者主要采用物理改性和化学改性来改善地聚合物的自收缩性能，且已经取得初步成效。然而，对于以城市生活垃圾焚烧底灰作为硅铝原料来源的地聚合物材料，在改善其自收缩性能的同时，也对力学强度和耐久性造成了不同程度的削弱影响，甚至出现了力学强度倒缩的现象，导致地聚合物材料的综合性能欠佳、应用性能差，这进一步限制了城市生活垃圾焚烧灰的资源化利用。
基于此，提供一种以城市生活垃圾焚烧底灰作为硅铝原料来源的地聚合物材料，在抑制其自收缩性能的同时，提高其力学强度和耐久性能，以实现城市生活垃圾焚烧底灰的资源化利用，是亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种低收缩值、高力学强度的以城市生活垃圾焚烧底灰作为硅铝原料来源的地聚合物材料。
本发明的目的之二在于提供一种低收缩值、高力学强度的以城市生活垃圾焚烧底灰作为硅铝原料来源的地聚合物材料的制备方法。
本发明实现目的之一采用的技术方案是：提供一种低自收缩高强度的地聚合物材料，以质量份数计，其包括以下组分：
城市垃圾焚烧灰27～37份；粉煤灰10～12份；磷渣6～8份；石英砂12～14份；硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管1.3～3.6份；硫酸钾溶液13～15份；固体氢氧化钾6～8份；水12～16份；助熔剂0.4～0.7份；
所述硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管由多壁碳纳米管先羧基化，再氨基化，最后经硅烷偶联剂改性制得，所述多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:(2～5)。
在本发明中，借助于对地聚合物材料中原料组分的微结构调控以及硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管的加入，实现了抑制地聚合物材料的自收缩性能，并确保其具备较高的力学强度的双重目的。
在上述原料组分中，城市垃圾焚烧灰作为硅铝质来源，实现了废弃资源的可持续发展应用，减少土地资源的占用量，降低制备成本；磷渣能够促进原硅铝原材料后期的“解聚-缩聚”反应，弥补地聚合物凝胶体系存在的后续强度不足，甚至力学强度倒缩的问题；采用硫酸钾溶液与固体氢氧化钾作为复合碱激发剂，与含钠离子的碱激发剂相比，含钾离子的碱激发剂对抑制地聚合物基体的自收缩值起到积极作用，“解聚-缩聚”产物K-A-S-H具有微膨胀作用。助熔剂的加入能够使地聚合物前驱体混合更加充分，确保煅烧的效果。
进一步的，本发明还添加了1.3～3.6份的硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管，多壁碳纳米管自身具有极大的表面积和纳米成核效作用，为地聚合物胶凝材料提供较多的“解聚-缩聚”反应位点，促进地聚合物胶凝材料的“解聚-缩聚”反应和纳米填充效应，减小基体的总孔隙率和平均孔径、优化孔径分布、显著降低中孔比例，形成更加致密、均匀的硬化体结构，增加基体的力学强度；同时多壁碳纳米管对基体的弹性模量具有增强作用。对多壁碳纳米管先进行先羧基化，再氨基化，能够为硅烷偶联剂嫁接在多壁碳纳米管上创造有利条件，最后采用硅烷偶联剂对其进行改性，具有三方面的优势：
其一：硅烷偶联剂中的硅氧烷等在酸性或碱性条件下与水发生水解、缩合反应，形成的三维网络状结构膜覆盖于地聚合物胶凝体的表面，对基体内部微小细孔形成阻隔与链接作用，同时形成的膜与“解聚-缩聚”产物交织在一起，增加了基体的密实性，链接基体从而使地聚合物混凝土具有更加紧密的结合力，在一定程度上缓解裂缝的产生。
其二：硅烷偶联剂中的羟基和地聚合物胶凝体上的活性羟基进行缩聚链接，形成有机、无机互穿的网状结构，具有牢固的物理、化学界面，同时自身优良的耐候、耐老化性对基体的力学强度和耐久性起到明显的促进作用，从而改善基体后期强度不高的缺陷。
其三：硅烷偶联剂中的部分活性基团可以与水分子通过氢键结合，防止水分子的散失，具有保水作用，维持连续“解聚-缩聚”反应，提高力学性能，减少自收缩。
本发明将硅烷偶联剂嫁接在多壁碳纳米管上，并控制多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:(2～5)，一方面，利用空间位阻效应和静电排斥效应，较好地实现多壁碳纳米管的分散，最重要的是可以有效避免进行传统纳米材料分散时需要额外引入表面活性剂而导致力学强度降低的问题。另一方面，硅烷偶联剂可以抑制地聚合物混凝土的自收缩、提高力学强度及耐久性。
进一步的，所述硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管的制备方法包括：将多壁碳纳米管先羧基化，再氨基化，得到初步改性的多壁碳纳米管；按照多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:(2～5)，将所述初步改性的多壁碳纳米管加入硅烷偶联剂中，先混合反应，再经超声处理，清洗干燥，即得到硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管。
在一些较好的实施方式中，所述硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管的制备方法中，将多壁碳纳米管先羧基化的方法包括：将多壁碳纳米管置于氢氧化钾和氢氧化钠的混合溶液中(氢氧化钾与氢氧化钠的体积比为3:1)，在室温下反应20～40min后再浸泡在2mol/L乙酸溶液中，其中多壁碳纳米管在混合溶液中的质量比为1/300～1/400，然后在60～80℃下超声震荡1～2小时后静置，接着用大量去离子水进行稀释，离心分离，得到的沉淀再采用此方法直至所溶液的PH值大于7，将最后所得到的溶液在80～90℃、50～60Pa的真空环境中进行干燥，得到羧基化的多壁碳纳米管。
在一些较好的实施方式中，所述硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管的制备方法中，将多壁碳纳米管氨基化的方法包括：将羧基化的多壁碳纳米管加入到氯化亚砜溶剂中，所述氯化亚砜与多壁碳纳米管的质量比为300:1，然后滴加2～4滴N,N二甲基甲酰胺作为催化剂，接着在100～200W的功率下超声0.3～0.4小时，然后在85～90℃的条件下回流6～10小时，即得到氯化的多壁碳纳米管。然后将聚乙烯亚胺溶解在N-甲基吡络烷酮溶液中，所述N～甲基吡络烷酮溶液与聚乙烯亚胺的质量比为200:1，接着将氯化的多壁碳纳米管分散在上述混合溶液中，室温反应24～36h，最后用无水乙醇彻底清洗后在65～80℃的烘箱中干燥6～8h，即得到氨基化的多壁碳纳米管。
优选地，所述硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管的制备方法中，将所述初步改性的多壁碳纳米管加入硅烷偶联剂中，搅拌混合时间为10～20min，超声处理的功率为80～100W，超声处理的时间为0.1～0.2h，采用无水乙醇进行清洗，干燥温度为80～90℃，干燥时间为3～4h。
进一步的，所述城市垃圾焚烧灰首先使用筛分法，再利用球磨机球磨12～24h，使其平均粒径为100～200nm。所述城市垃圾焚烧/>灰中，SiO2的含量为50～60wt％，CaO的含量为14～20wt％，Al2O3的含量为14％-20％。
进一步的，所述粉煤灰为高钙粉煤灰，其氧化钙含量为15～25wt％。
进一步的，所述磷渣的平均粒径为60～80um，其氮吸附测定的比表面积为500-800m2/kg，质量系数K为1.9～2.1。在本发明中，加入磷渣的目的是促进原硅铝原材料后期“解聚-缩聚”反应，进而弥补地聚合物凝胶体系后续强度不足，甚至倒缩的问题。如果磷渣的比表面积和质量分数过小则不能为多壁碳纳米管提供较多的反应位点(抑制纳米成核效应)，进而影响地聚合物基体的力学强度和弹性模量；如果比表面积和质量分数过大，地聚合物体系前期反应过快，热量来不及消耗，导致基体出现裂缝。
进一步的，所述石英砂的目数为160～240目。
进一步的，所述硫酸钾溶液的模数为2.4～2.6，其固体含量为20～24wt％；所述氢氧化钾为颗粒状，其纯度大于99％。本发明采用固体复合碱性激发剂可以省略传统碱激发溶液的配置，陈化等繁琐过程，优化工艺。采用钾离子碱性激发剂与钠离子相比，对抑制地聚合物基体的自收缩值具有积极作用，“解聚-缩聚”产物K-A-S-H比N-A-S-H具有更高的力学强度，且具有微膨胀作用。
进一步的，所述硅烷偶联剂含有硅氧烷基，所述硅烷偶联剂选自RH2-(OCH3)2、RH3-OCH2CH3、RH2-(OCH2CH3)2中的一种或多种的组合，其中，R代表甲基、乙基或其他常见基团。本发明采用含有硅氧烷基团的硅烷偶联剂，使其能够与地聚合物基体发生偶联作用。
进一步的，所述多壁碳纳米管的内径为10～50nm，其纯度大于95％。
进一步的，所述助熔剂采用固含量为16～18％的琼脂水溶胶。
本发明实现目的之二采用的技术方案是：提供一种根据本发明目的之一所述的低自收缩高强度的地聚合物材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按比例称取各原料，将硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管和硫酸钾溶液加入水中，搅拌60～100s，而后置于200～300W功率下超声震荡0.4～0.5h，得到混合溶液；
S2、将城市垃圾焚烧底灰、粉煤灰、磷渣和石英砂倒入搅拌机搅拌120～150s，得到混合料微粒；
S3、将所述混合料微粒、氢氧化钾和助熔剂加入马弗炉里，于1000～1100℃煅烧1～2h，冷却后过筛，得到地聚合物胶体粉末；
S4、将所述胶体粉末加入所述混合溶液中，搅拌180～240s，浇筑、振荡成型，常温养护至规定龄期，即得到一种低自收缩高强度的地聚合物材料。
在上述制备方法中，将复合碱性激发剂的两种原料在不同步骤进行处理，其中氢氧化钾与其他原材料一起混合，再经高温煅烧使得地聚合物的原材料的前驱体变得更加均匀，同时提高其活性；将硫酸钾溶液与硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管混合，硫酸钾溶液既起到一定的辅助分散的作用，其自身也获得更好的分散效果，省去了传统纳米材料分散过程中分散剂的使用，避免了分散剂对基体力学强度的不利影响。
特别的，城市生活垃圾焚烧底灰具有遇碱产生发泡的现象(单质铝和氢氧化钠溶液反应放出氢气)，从而降低基体的力学强度。本发明采用固体氢氧化钾粉末与硅铝原材料混合，然后煅烧，最后加入硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管溶液的制备方法，首先、成功避免了上述问题，在一定范围内的高温使得城市生活垃圾焚烧底灰变成熔融态，造成氧化铝保护膜的破坏，单质铝在高温下转变为氧化铝，从而消除了发泡膨胀的现象；其次、一定范围内的高温煅烧有利于提高硅铝原材料的活性；最后、省略了传统的复合碱性激发溶液需要陈化冷却等问题，优化了施工工艺流程。
在上述步骤S1中，对超声振荡的时间和功率进行控制，能够避免对硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管结构造成破坏。
在上述步骤S3中，在助熔剂的作用下，对混合料微粒和氢氧化钾进行煅烧，一方面，提高了硅铝原材料的活性；另一方面，也使得制备地聚合物的原材料前驱体混合更加均匀，更有利于“解聚-缩聚”反应。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的低自收缩高强度的地聚合物材料，以城市生活垃圾焚烧底灰作为硅铝原料来源，在抑制其自收缩性能的同时，提高其力学强度和耐久性能，不仅实现了废弃资源的可持续发展与应用，而且能够减少对土地资源的占用量，具有降低成本、节能减排等优势。
(2)本发明提供的低自收缩高强度的地聚合物材料的制备方法，工艺简单，易于推广和应用，制得的低自收缩高强度的地聚合物材料具有明显的抑制自收缩的特性、力学强度高、凝结时间短、耐久性能好且后期力学强度不会出现退缩甚至上升的趋势等优点，具有广阔的推广及应用前景。
附图说明
图1为本发明提供的一种低自收缩高强度的地聚合物材料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明实施例1-6及对比例1-4涉及的原料及其质量份数如下表1所示：
表1
上表中，城市垃圾焚烧底灰中，SiO2的含量为50～60wt％，CaO的含量为14～20wt％，Al2O3的含量为14％-20％，城市垃圾焚烧灰的平均粒径为100～200nm；粉煤灰为高钙粉煤灰，其氧化钙含量为15～25wt％；磷渣的平均粒径为60～80um，其氮吸附测定的比表面积为500-800m2/kg，质量系数K为1.9～2.1；石英砂的目数为160～240目；硫酸钾溶液的模数为2.4～2.6，其固体含量为20～24wt％；氢氧化钾为颗粒状，其纯度大于99％；硅烷偶联剂含有硅氧烷基；多壁碳纳米管的内径为10～50nm，其纯度大于95％；助熔剂采用固含量为16～18％的琼脂水溶胶。
实施例1
步骤1：按表1称取各原料，将硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管(多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:4)和硫酸钾溶液加入水中，搅拌60s，而后置于200W功率下超声震荡0.4h，得到混合溶液；
步骤2：将城市垃圾焚烧底灰、粉煤灰、磷渣和石英砂倒入搅拌机搅拌120s，得到混合料微粒；
步骤3：将所述混合料微粒、氢氧化钾和助熔剂加入马弗炉里，于1000℃煅烧1h，冷却后过筛，得到地聚合物胶体粉末；
步骤4：将所述胶体粉末加入所述混合溶液中，搅拌200s，浇筑、振荡成型，常温养护至规定龄期，即得到一种低自收缩高强度的地聚合物材料。
实施例2
步骤1：按表1称取各原料，将硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管(多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:4)和硫酸钾溶液加入水中，搅拌60s，而后置于200W功率下超声震荡0.4h，得到混合溶液；
步骤2：将城市垃圾焚烧底灰、粉煤灰、磷渣和石英砂倒入搅拌机搅拌150s，得到混合料微粒；
步骤3：将所述混合料微粒、氢氧化钾和助熔剂加入马弗炉里，于1100℃煅烧1.5h，冷却后过筛，得到地聚合物胶体粉末；
步骤4：将所述胶体粉末加入所述混合溶液中，搅拌200s，浇筑、振荡成型，常温养护至规定龄期，即得到一种低自收缩高强度的地聚合物材料。
实施例3
步骤1：按表1称取各原料，将硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管(多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:2)和硫酸钾溶液加入水中，搅拌60s，而后置于300W功率下超声震荡0.5h，得到混合溶液；
步骤2：将城市垃圾焚烧底灰、粉煤灰、磷渣和石英砂倒入搅拌机搅拌120s，得到混合料微粒；
步骤3：将所述混合料微粒、氢氧化钾和助熔剂加入马弗炉里，于1000℃煅烧1h，冷却后过筛，得到地聚合物胶体粉末；
步骤4：将所述胶体粉末加入所述混合溶液中，搅拌240s，浇筑、振荡成型，常温养护至规定龄期，即得到一种低自收缩高强度的地聚合物材料。
实施例4
步骤1：按表1称取各原料，将硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管(多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:2)和硫酸钾溶液加入水中，搅拌60s，而后置于300W功率下超声震荡0.5h，得到混合溶液；
步骤2：将城市垃圾焚烧底灰、粉煤灰、磷渣和石英砂倒入搅拌机搅拌120s，得到混合料微粒；
步骤3：将所述混合料微粒、氢氧化钾和助熔剂加入马弗炉里，于1000℃煅烧1h，冷却后过筛，得到地聚合物胶体粉末；
步骤4：将所述胶体粉末加入所述混合溶液中，搅拌200s，浇筑、振荡成型，常温养护至规定龄期，即得到一种低自收缩高强度的地聚合物材料。
实施例5
步骤1：按表1称取各原料，将硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管(多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:5)和硫酸钾溶液加入水中，搅拌80s，而后置于260W功率下超声震荡0.4h，得到混合溶液；
步骤2：将城市垃圾焚烧底灰、粉煤灰、磷渣和石英砂倒入搅拌机搅拌120s，得到混合料微粒；
步骤3：将所述混合料微粒、氢氧化钾和助熔剂加入马弗炉里，于1100℃煅烧1.5h，冷却后过筛，得到地聚合物胶体粉末；
步骤4：将所述胶体粉末加入所述混合溶液中，搅拌240s，浇筑、振荡成型，常温养护至规定龄期，即得到一种低自收缩高强度的地聚合物材料。
实施例6
步骤1：按表1称取各原料，将硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管(多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为3:10)和硫酸钾溶液加入水中，搅拌60s，而后置于200W功率下超声震荡0.5h，得到混合溶液；
步骤2：将城市垃圾焚烧底灰、粉煤灰、磷渣和石英砂倒入搅拌机搅拌120s，得到混合料微粒；
步骤3：将所述混合料微粒、氢氧化钾和助熔剂加入马弗炉里，于1000℃煅烧2h，冷却后过筛，得到地聚合物胶体粉末；
步骤4：将所述胶体粉末加入所述混合溶液中，搅拌240s，浇筑、振荡成型，常温养护至规定龄期，即得到一种低自收缩高强度的地聚合物材料。
对比例1
在实施例1的基础上，除去步骤1中的硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管的加入，其它原材料的种类、数量和添加顺序与实施例1保持一致。
对比例2
在实施例1的基础上，将步骤1中的硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管换成2质量份的硅烷偶联剂，其它原材料的种类、数量和添加顺序与实施例1保持一致。
对比例3
在实施例1的基础上，将步骤1中的硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管换成0.5质量份的多壁碳纳米管，其它原材料的种类、数量和添加顺序与实施例1保持一致。
对比例4
在实施例1的基础上，将步骤1中的硫酸钾调整为等质量份数的硅酸钠，将步骤3中的氢氧化钾替换为等质量份数的氢氧化钠，其它原材料的种类、数量和添加顺序与实施例1保持一致。
性能测试
本发明采用水泥混凝土/砂浆的“ASTM C 1581-04”、“GB/T50081-2002”、“GB/T50082-2009”和“JCJ70-2009”标准对实施例1-6和对比例1-4制得的低自收缩高强度的地聚合物材料性能测试。测试结果如表2所示：
表2
由上表可知，
对比例1在实施例1的基础上去除了硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管的加入，对比例2直接加入硅烷偶联剂，对比例3直接加入多壁碳纳米管，上述三个对比例制得的地聚合物材料存在着自收缩值较高、力学性能偏低、凝结时间长等缺陷。对比例4采用了硅烷偶联剂改性的多壁碳纳米管，碱激发体系为硅酸钠与氢氧化钠，综合性能有明显提升，但与实施例1相比仍不够理想。
与对比例1-4相比，实施例1-6制得的地聚合物材料能够显著的抑制基体的自收缩性能，自收缩值仅为480～800×10-6，并具有较高的力学强度，28d抗压强度达92～105MPa，28d抗折强度达8.4～9.2MPa，终凝时间在30～50min内，综合性能优异，适用于推广及应用。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种低自收缩高强度的地聚合物材料，其特征在于，以质量份数计，包括以下组分：
城市垃圾焚烧底灰27~37份；粉煤灰10~12份；磷渣6~8份；石英砂12~14份；硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管1.3~3.6份；硫酸钾溶液13~15份；固体氢氧化钾6~8份；水12~16份；助熔剂0.4~0.7份；
所述硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管的制备方法包括：将多壁碳纳米管先羧基化，再氨基化，得到初步改性的多壁碳纳米管；按照多壁碳纳米管与硅烷偶联剂的质量比为1:(2～5)，将所述初步改性的多壁碳纳米管加入硅烷偶联剂中，先混合反应，再经超声处理，清洗干燥，即得到硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管；
所述硫酸钾溶液的模数为2.4~2.6，其固体含量为20 wt%~24wt%；所述氢氧化钾为颗粒状，其纯度大于99%；
所述助熔剂采用固含量为16%~18%的琼脂水溶胶；
所述地聚合物材料的制备方法包括以下步骤：
S1、按比例称取各原料，将硅烷偶联剂改性多壁碳纳米管和硫酸钾溶液加入水中，搅拌60~100s，而后置于200~300W功率下超声震荡0.4~0.5h，得到混合溶液；
S2、将城市垃圾焚烧底灰、粉煤灰、磷渣和石英砂倒入搅拌机搅拌120~150s，得到混合料微粒；
S3、将所述混合料微粒、固体氢氧化钾和助熔剂加入马弗炉里，于1000~1100℃煅烧1~2h，冷却后过筛，得到地聚合物胶体粉末；
S4、将所述地聚合物胶体粉末加入所述混合溶液中，搅拌180~240s，浇筑、振荡成型，常温养护至规定龄期，即得到一种低自收缩高强度的地聚合物材料。
2.根据权利要求1所述的地聚合物材料，其特征在于，所述城市垃圾焚烧底灰的平均粒径为100~200nm；所述城市垃圾焚烧底灰中，SiO2的含量为50~60wt%，CaO的含量为14~20wt%，Al2O3的含量为14%-20wt%。
3.根据权利要求1所述的地聚合物材料，其特征在于，所述粉煤灰为高钙粉煤灰，其氧化钙含量为15~25wt%。
4.根据权利要求1所述的地聚合物材料，其特征在于，所述磷渣的平均粒径为60~80um，其氮吸附测定的比表面积为500-800m2/kg，质量系数K为1.9~2.1。
5.根据权利要求1所述的地聚合物材料，其特征在于，所述石英砂的目数为160~240目。
6.根据权利要求1所述的地聚合物材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂含有硅烷氧基。
7.根据权利要求1所述的地聚合物材料，其特征在于，所述多壁碳纳米管的内径为10~50nm，其纯度大于95%。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |