CN117602871B - 一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117602871B CN117602871B CN202410087885.7A CN202410087885A CN117602871B CN 117602871 B CN117602871 B CN 117602871B CN 202410087885 A CN202410087885 A CN 202410087885A CN 117602871 B CN117602871 B CN 117602871B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite material
- soil
- slag
- epoxy resin
- curing
- 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.)
- Active
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229960005069 calcium Drugs 0.000 claims description 14
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 claims description 12
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004227 calcium gluconate Substances 0.000 claims description 3
- 229960004494 calcium gluconate Drugs 0.000 claims description 3
- 235000013927 calcium gluconate Nutrition 0.000 claims description 3
- NEEHYRZPVYRGPP-UHFFFAOYSA-L calcium;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C([O-])=O NEEHYRZPVYRGPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L calcium hydrogenphosphate Chemical compound [Ca+2].OP([O-])([O-])=O FUFJGUQYACFECW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 235000019700 dicalcium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- -1 amino, hydroxyl Chemical group 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F285/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to preformed graft polymers
-
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/06—Oxides, Hydroxides
- C04B22/062—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/12—Acids or salts thereof containing halogen in the anion
- C04B22/124—Chlorides of ammonium or of the alkali or alkaline earth metals, e.g. calcium chloride
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/16—Acids or salts thereof containing phosphorus in the anion, e.g. phosphates
-
- 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
- C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
- C04B24/06—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof containing hydroxy groups
-
- 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
- C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
- C04B24/124—Amides
-
- 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
- C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
- C04B24/129—Compounds containing one or more nitrogen-to-nitrogen double bonds, e.g. azo-compounds
-
- 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
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/14—Polyepoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/10—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polymers containing more than one epoxy radical per molecule
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，其中本发明提供了一种快速固化的新型渣土基再生复合材料包括以重量百分比计的如下组分：65%~75%渣土、0.2~0.4%钙稳定剂、0.2%~0.4%促进剂、0.3%~0.5%环氧树脂以及24%~34%聚合物水溶液；本发明还提供了一种快速固化的新型渣土基再生复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1.制备聚合物水溶液；S2.按比例取各组分，先在搅拌器中加入渣土和聚合物水溶液混合搅拌均匀，然后加入钙稳定剂搅拌均匀，最后依次加入环氧树脂和促进剂并搅拌均匀后得到该复合材料；本发明制备的复合材料具有良好的防水性、韧性以及快速固化的性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法。
背景技术
随着城市的快速发展，城市建设过程中会产生大量的渣土，渣土储存需要占用大量的场地空间，而且渣土还会对生态环境造成破坏，并且渣土中的粉尘随风漂浮，对空气造成污染，因此亟需解决渣土外排放量大以及资源化利用率低的问题。
为了解决上述问题，现有建设施工过程中一般会采用回填的方式处理渣土，将渣土作为回填材料，并辅以固化剂将渣土固化，以实现渣土的再利用，避免了资源浪费；而现有技术中一般会采用水泥类固化剂来对渣土进行固化，如在公开号为CN114436587的中国发明专利中，公开了一种渣土固化剂，其由水泥15-25份、砂子12-20份、沥青8-15份、树脂5-8份、减水剂1-1.5份以及粉体土壤固化剂2-3份组成，作为水泥类的固化剂，其在工程使用中，存在固化时间长，早期强度低容易产生开裂，且水泥水化时产生的内部通道使其渗透性高，水稳性差等问题；为了解决这种问题，在授权公告号为CN115231892B的中国发明专利中，公开了一种无水泥渣土固化剂及其制备方法，其包括无机固化组分、有机固化组分和辅助调控组分，其中无机固化组分为工矿业副产物，并且不需要掺杂水泥和粉煤灰；有效的解决了水泥类固化剂所存在的问题，但是使用上述专利中的固化剂所制得的渣土复合材料需要的固化时间虽然要比水泥类固化剂的固化时间短，但是其固化时间依旧达到了48小时，而且该专利仅仅追求的是固化后渣土复合材料具有的良好的无侧限抗压强度，而对于渣土复合材料的水稳性以及其他性能并没有兼顾，但是过高的无侧限抗压强度反而会大幅提高成本，不利于渣土在工程建设中的应用。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法，其解决了现有技术中渣土复合材料性能不够优异的问题。
一种快速固化的新型渣土基再生复合材料，包括以重量百分比计的如下组分：65%~75%渣土、0.2~0.4%钙稳定剂、0.2%~0.4%促进剂、0.3%~0.5%环氧树脂以及24%~34%聚合物水溶液。
优选地，所述钙稳定剂为氯化钙、磷酸氢钙、葡萄糖酸钙中的一种。
优选地，所述促进剂由氢氧化钠、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐和N-N亚甲基双丙烯酰胺按质量比2：2：1混合而成。
优选地，所述环氧树脂为水性环氧树脂。
本发明还提供了一种快速固化的新型渣土基再生复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备聚合物水溶液；
S2.按比例取各组分，先在搅拌器中加入渣土和聚合物水溶液混合搅拌均匀，然后加入钙稳定剂搅拌均匀，最后依次加入环氧树脂和促进剂并搅拌均匀后得到该复合材料。
优选地，所述聚合物水溶液的制备方法为：
S11.将200g聚乙二醇与80g水性环氧树脂置于200ml、100℃的溶剂中混合均匀；
S12.向S11制备的混合溶液中加入2.4g的催化剂反应5小时；
S13.对S12反应后的溶液降温至50℃，然后加入450g丙烯酰胺反应3小时，得到三元共聚物溶液；
S14.将S13中制备的三元共聚物溶液与丙烯酰胺和水在常温下以质量比1：20：125混合得到所述聚合物水溶液。
优选地，步骤S11中的溶剂为乙二醇丁醚。
优选地，步骤S12中的催化剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
优选地，步骤S2中搅拌器的转速为120r/min，每次搅拌的时间为5min。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1.聚乙二醇、水性环氧树脂以及丙烯酰胺合成的三元共聚物溶液与渣土混合后，因为三元共聚物上具有较多的极性基团（氨基、羟基、酰胺基）可以吸附于渣土的土壤颗粒表面，通过毛细作用为土壤颗粒提供水份；在加入钙稳定剂后，钙离子会与土壤颗粒表面空位的阳离子进行离子交换，提高土壤颗粒的工程特性和固化土的力学强度，并提高土壤的水稳性；然后继续加入环氧树脂和促进剂，环氧树脂可在三元共聚物的作用下固化交联，而促进剂也可与聚合物水溶液中丙烯酰胺进行交联，从而使整个混合物中所有聚合物发生固化交联，交联后的亲水基团吸附在土壤颗粒的表面提供保水性能，外部由环氧树脂固化形成疏水胶体，提高固化土物的防水和力学性能，从而制备快速固化且防渗性能好的渣土基再生复合材料。
2.在三元共聚物与丙烯酰胺和水在常温下制备聚合物水溶液时，其中三元共聚物中本身就含有丙烯酰胺，而后又与丙烯酰胺与水混合来制备聚合物水溶液，使得聚合物水溶液能够在渣土的土壤颗粒中进行原位固化，形成具有防水和粘连性的膜，聚合物水溶液中的极性基团与土壤颗粒表面相互作用，提高土壤颗粒间的粘接和疏水性能，同时高分子材料还具有良好的粘弹性能，使最终形成的复合材料具有固化时间短、早期强度高，韧性好，防渗透性好等优点。
3.本发明制备的复合材料具有良好的防水性、韧性以及快速固化的性能，可用于快速回填、场地加固以及路基回填等工程领域，能够提高渣土的资源化利用率，在资源循环利用以及环境可持续发展等方面具有显著的经济效益。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述：
实施例1
S1.将200g聚乙二醇与80g水性环氧树脂放于200ml、100℃的乙二醇丁醚溶液中，混合均匀后加入2.4g的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚反应5h后，再降低温度到50℃，并加入450g丙烯酰胺，反应3h后，形成三元共聚物溶液，然后将其与丙烯酰胺和水在常温下按比例1：20：125混合得到聚合物水溶液；
S2.将70%渣土置于搅拌器中，然后加入29%的聚合物水溶液，在保持搅拌转速120r/min下混合5min后，加入0.4%的钙稳定剂继续搅拌5min，然后依次加入0.4%的环氧树脂和0.2%的促进剂，继续搅拌5min后，得到复合材料。
实施例2
S1与实施例1相同；
S2.将75%渣土置于搅拌器中，然后加入24%的聚合物水溶液，在保持搅拌转速120r/min下混合5min后，加入0.3%的钙稳定剂继续搅拌5min，然后依次加入0.3%的环氧树脂和0.3%的促进剂，继续搅拌5min后，得到复合材料。
实施例3
S1与实施例1相同；
S2.将65%渣土置于搅拌器中，然后加入34%的聚合物水溶液，在保持搅拌转速120r/min下混合5min后，加入0.2%的钙稳定剂继续搅拌5min，然后依次加入0.5%的环氧树脂和0.4%的促进剂，继续搅拌5min后，得到复合材料。
对比例1
本对比例不添加促进剂，其余条件与实施例1相同。
对比例2
本对比例不添加钙稳定剂，其余条件与实施例1相同。
对比例3
本对比例不添加环氧树脂，其余条件与实施例1相同。
对比例4
本对比例不添加聚合物水溶液，其余条件与实施例1相同。
对比例5
本对比例S1与实施例1相同；
S2.将70%渣土置于搅拌器中，然后加入29%的聚合物水溶液、0.4%的钙稳定剂、0.4%的环氧树脂和0.2%的促进剂，搅拌15min后，得到复合材料。
上述每一实施例与对比例中，渣土均在干重条件下加入搅拌器，并且上述每一实施例与对比例中所述钙稳定剂为氯化钙、磷酸氢钙、葡萄糖酸钙中的一种；所述促进剂由氢氧化钠、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐和N-N亚甲基双丙烯酰胺按质量比2：2：1混合而成；所述环氧树脂为水性环氧树脂。
将上述每一实施例与对比例制备的复合材料均浇筑在100mm×100mm×100mm的三联试块模具中，振动成型，室温静置一定时间后脱模，并室温覆膜养护28天，获得复合材料的固化试块。
随后根据《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)对上述各实施例和对比例制得的固化试块的无侧限抗压强度和渗透系数进行测量；
根据《建筑砂浆基本性能实验方法标准》(JGJ/T70-2009)对上述各实施例和对比例制得的固化试块的抗折强度进行测量；
根据《土壤固化外加剂》(CJT486-2015)对上述各实施例和对比例制得的固化试块的水稳系数进行测量。
并记录各实施例和对比例的拆模时间，测得的各项数据结果如表1所示：
表1 各实施例与对比例的固化试块性能测量结果
从表1中实施例1-3的数据可以看出，本发明所制备的复合材料具有良好的力学性能和防渗透性能以及拆模时间（固化时间）快等优点，而且聚合物水溶液的含量越高，则制备的复合材料的无侧限抗压强度、抗折强度、水稳系数以及渗透系数则越大。
从表1中对比例1-4与实施例1的数据对比可以看出，本发明制备复合材料所需的各组分任一项的缺失，对于复合材料的无侧限抗压强度、抗折强度、水稳系数、渗透系数以及拆模时间（固化时间）都会降低，其中聚合物水溶液的缺失对各性能的影响最大。
从表1中对比例5与实施例1的数据结果对比可以看出，按照实施例1的方法逐步加入各组分制备的复合材料与按照对比例5一次性加入所有组分制备的复合材料相比，实施例1的复合材料的无侧限抗压强度、抗折强度、水稳系数以及渗透系数等参数要明显优于对比例5的复合材料，而且实施例1的复合材料的拆模时间（固化时间）也要比对比例5的复合材料的拆模时间（固化时间）短。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种快速固化的新型渣土基再生复合材料，其特征在于，包括以重量百分比计的如下组分：65%~75%渣土、0.2~0.4%钙稳定剂、0.2%~0.4%促进剂、0.3%~0.5%环氧树脂以及24%~34%聚合物水溶液；
其中，所述聚合物水溶液的制备方法为：
S11.将200g聚乙二醇与80g水性环氧树脂置于200ml、100℃的溶剂中混合均匀；
S12.向S11制备的混合溶液中加入2.4g的催化剂反应5小时；
S13.对S12反应后的溶液降温至50℃，然后加入450g丙烯酰胺反应3小时，得到三元共聚物溶液；
S14.将S13中制备的三元共聚物溶液与丙烯酰胺和水在常温下以质量比1：20：125混合得到所述聚合物水溶液。
2.根据权利要求1所述的一种快速固化的新型渣土基再生复合材料，其特征在于，所述钙稳定剂为氯化钙、磷酸氢钙、葡萄糖酸钙中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种快速固化的新型渣土基再生复合材料，其特征在于，所述促进剂由氢氧化钠、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐和N-N亚甲基双丙烯酰胺按质量比2：2：1混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种快速固化的新型渣土基再生复合材料，其特征在于，所述环氧树脂为水性环氧树脂。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种快速固化的新型渣土基再生复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.制备聚合物水溶液；
S2.按比例取各组分，先在搅拌器中加入渣土和聚合物水溶液混合搅拌均匀，然后加入钙稳定剂搅拌均匀，最后依次加入环氧树脂和促进剂并搅拌均匀后得到该复合材料。
6.根据权利要求5所述的一种快速固化的新型渣土基再生复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S11中的溶剂为乙二醇丁醚。
7.根据权利要求5所述的一种快速固化的新型渣土基再生复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S12中的催化剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
8.根据权利要求5所述的一种快速固化的新型渣土基再生复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中搅拌器的转速为120r/min，每次搅拌的时间为5min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410087885.7A CN117602871B (zh) | 2024-01-22 | 2024-01-22 | 一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410087885.7A CN117602871B (zh) | 2024-01-22 | 2024-01-22 | 一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117602871A CN117602871A (zh) | 2024-02-27 |
| CN117602871B true CN117602871B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=89944669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410087885.7A Active CN117602871B (zh) | 2024-01-22 | 2024-01-22 | 一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117602871B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1513798A (zh) * | 2003-05-14 | 2004-07-21 | 北京国叶奥特赛特固化剂研究开发中心 | 提供一种土壤和建筑垃圾的固化剂 |
| JP2007145704A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-06-14 | Entec Kk | 多孔質セラミックス及びその製造方法 |
| CN105041326A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-11-11 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 一种富水辉绿岩与板岩不规律互侵岩盾构用渣土改良方法 |
| CN105089671A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-11-25 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 一种全断面极硬辉绿岩地层盾构掘进用渣土改良方法 |
| CN105293957A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-02-03 | 山东中粉建材股份有限公司 | 一种混凝土胶凝材料及其制备方法 |
| CN108558285A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-21 | 常州思宇知识产权运营有限公司 | 一种抗裂保温抹面砂浆 |
| CN110818367A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-02-21 | 大同冀东水泥有限责任公司 | 水泥基修复砂浆组合物及其制备方法 |
| CN111704384A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-25 | 宁波夯涌科技环保有限公司 | 一种工程建筑渣土和泥浆固化土的液体稳定剂及其使用方法 |
| CN114436587A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-06 | 明阳(宁波)环保科技有限公司 | 一种渣土固化剂 |
| CN115093181A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-23 | 中建丝路建设投资有限公司 | 一种基于黄土地区盾构渣土的高强免烧砖及其制备方法 |
| CN115231892A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-25 | 中铁投资集团有限公司 | 一种无水泥渣土固化剂及其制备方法和应用 |
| CN115383909A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-25 | 中建八局西南建设工程有限公司 | 一种土基混凝土制备装置及制备方法 |
| CN116252819A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-13 | 北京玄泽新材料科技有限公司 | 一种玄武岩纤维轻量化渣土车车厢 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103596914B (zh) * | 2011-06-02 | 2016-06-29 | 艺康美国股份有限公司 | 甘油短链脂族醚化合物的用途 |
-
2024
- 2024-01-22 CN CN202410087885.7A patent/CN117602871B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1513798A (zh) * | 2003-05-14 | 2004-07-21 | 北京国叶奥特赛特固化剂研究开发中心 | 提供一种土壤和建筑垃圾的固化剂 |
| JP2007145704A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-06-14 | Entec Kk | 多孔質セラミックス及びその製造方法 |
| CN105041326A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-11-11 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 一种富水辉绿岩与板岩不规律互侵岩盾构用渣土改良方法 |
| CN105089671A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-11-25 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | 一种全断面极硬辉绿岩地层盾构掘进用渣土改良方法 |
| CN105293957A (zh) * | 2015-12-03 | 2016-02-03 | 山东中粉建材股份有限公司 | 一种混凝土胶凝材料及其制备方法 |
| CN108558285A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-21 | 常州思宇知识产权运营有限公司 | 一种抗裂保温抹面砂浆 |
| CN110818367A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-02-21 | 大同冀东水泥有限责任公司 | 水泥基修复砂浆组合物及其制备方法 |
| CN111704384A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-25 | 宁波夯涌科技环保有限公司 | 一种工程建筑渣土和泥浆固化土的液体稳定剂及其使用方法 |
| CN114436587A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-06 | 明阳(宁波)环保科技有限公司 | 一种渣土固化剂 |
| CN115231892A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-25 | 中铁投资集团有限公司 | 一种无水泥渣土固化剂及其制备方法和应用 |
| CN115093181A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-23 | 中建丝路建设投资有限公司 | 一种基于黄土地区盾构渣土的高强免烧砖及其制备方法 |
| CN115383909A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-25 | 中建八局西南建设工程有限公司 | 一种土基混凝土制备装置及制备方法 |
| CN116252819A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-13 | 北京玄泽新材料科技有限公司 | 一种玄武岩纤维轻量化渣土车车厢 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117602871A (zh) | 2024-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102827567B (zh) | 沥青混凝土路面裂缝修补材料 | |
| CN101130993A (zh) | 防渗墙墙体浆材与造墙工艺 | |
| CN112679190B (zh) | 一种用于混凝土底部空腔填充的补强防水砂浆 | |
| CN109354463A (zh) | 一种抗渗抗冻c30混凝土及其制备方法 | |
| CN102001852A (zh) | 一种具有高抗渗性能的半柔性快速堵漏砂浆 | |
| CN112759347A (zh) | 一种可低温施工的高韧性环氧复合灌浆材料及其制备方法 | |
| CN111747691A (zh) | 一种高抗裂泡沫混凝土及其制备方法 | |
| CN111196704B (zh) | 一种预制构件用混凝土及其制备方法 | |
| CN113004005A (zh) | 一种基于机制砂制备的水泥基灌浆材料 | |
| CN112047708A (zh) | 一种喷射混凝土及其施工方法 | |
| CN109776037B (zh) | 一种高强度防水混凝土 | |
| CN111620648A (zh) | 一种土壤固化材料及其土壤固化方法 | |
| CN117602871B (zh) | 一种快速固化的新型渣土基再生复合材料及其制备方法 | |
| CN101343158A (zh) | 液态微膨胀泵送剂 | |
| CN116573905A (zh) | 3d打印生土基材料及其制备方法 | |
| CN113200705B (zh) | 一种四臂抗渗密实剂的制备方法 | |
| CN110759681A (zh) | 一种自密实轻骨料混凝土及其制备方法和应用 | |
| CN112174631B (zh) | 一种用于盐岩路基的注浆材料及其制备方法 | |
| CN111848068A (zh) | 一种用于水平表面缺陷的快速修补砂浆及其制备方法 | |
| CN113292268A (zh) | 轻质混凝土板材用添加剂和混凝土及轻质混凝土板材的制备方法 | |
| CN112876184A (zh) | 一种淤泥固化剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN117603707B (zh) | 一种固废基土壤固化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115093247B (zh) | 一种渗透聚合柔性防水材料及其制备方法 | |
| CN113651590B (zh) | 一种建筑堵漏复合材料及其使用方法 | |
| CN113429176B (zh) | 一种基于渗透结晶原理的水泥基防水材料 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant |