CN108264256A - 一种地聚合物泛碱抑制剂 - Google Patents
一种地聚合物泛碱抑制剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108264256A CN108264256A CN201810380406.5A CN201810380406A CN108264256A CN 108264256 A CN108264256 A CN 108264256A CN 201810380406 A CN201810380406 A CN 201810380406A CN 108264256 A CN108264256 A CN 108264256A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- salt
- accumulation
- parts
- surface soil
- geopolymer
- 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.)
- Granted
Links
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 8
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002585 base Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010430 carbonatite Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003978 SiClx Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010042674 Swelling Diseases 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001579 aluminosilicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 229910001387 inorganic aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C04B40/0042—Powdery mixtures
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明提供了一种地聚合物泛碱抑制剂，可以有效降低地聚合物材料表面泛碱的风险，有利于地聚合物的凝结硬化、力学性能及提高施工的工程质量的泛碱抑制剂。其步骤如下：将重量份数分别为20‑35份钙基膨润土，30‑40份超细矿渣微粉，10‑20份硅灰，5‑15份纳米材料，1‑8份硼酸，放入行星磨中，均匀混合1h，即制备出能有效抑制碱激发地聚合物泛碱的抑制剂，原料易得，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种地聚合物泛碱抑制剂。
技术背景
地聚合物是指含有活性(无定型)的硅铝酸盐矿物在强碱条件下，经过溶解、扩散、聚合反应得到由[SiO4]4-、[AlO4]5-构成的三维网络结构。地聚合物生产能耗低，仅为硅酸盐水泥的60％，且制备过程CO2排放少，仅为硅酸盐水泥的10％-20％。其原材料来源广泛，近30年来，从消耗天然高岭土矿物资源阶段，向着工业固体废弃物制备地聚合的方向发展，如：赤泥、粉煤灰、低活性尾矿等。地聚合物兼有水泥，高分子材料的特点，是近年来国内外新型绿色胶凝材料的热点。
地聚合物在发生聚合反应过程中需要过量的可溶性碱，高碱性环境下，无定型的硅铝相溶解速率加快导致溶液中硅铝酸盐处于饱和状态，形成低聚态的凝胶。高碱性的激发剂虽然有助于地聚合物聚合反应的进行和提高胶凝体系的稳定性，但也增大地聚合物泛碱的可能性。与普通水泥混凝土一样，泛碱不仅对其外表美观及工程外观评定等级有显著的影响，而且对建筑物着色效果，表面装饰，油漆，切面粘结质量产生影响。甚至造成质量事故，延长交工时间等一系列问题。因此抑制其泛碱是限制地聚合物推广使用的关键问题之一。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种操作简单且价格低廉，能有效降低地聚合物泛碱风险，有利于地聚合物的凝结硬化、力学性能及提高施工的工程质量的泛碱抑制剂。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种地聚合物泛碱抑制剂，其特征在于，由以下重量分数组成：20-35份钙基膨润土，30-40份超细矿渣微粉，10-20份硅灰，5-15份纳米材料，1-8份硼酸。
所述钙基膨润土颗粒粒径主要分布在500μm-1200μm。
所述细矿渣微粉的比表面积为600-1000kg/m2，平均粒径3μm。
所述纳米材料的比表面积为300000-390000kg/m2，平均粒径为5-13nm的纳米二氧化硅，纳米三氧化二铝的一种或两种。
所述的硅灰的比表面积为400-500kg/m2，平均粒径为11μm。
所述的硼酸为工业级，纯度在95％以上。
权利要求1-5中所述一种适用地聚合物泛碱抑制剂的制备及使用方法，包括以下步骤：
(1)将上述质量份数的原料放入行星磨中，均匀混合1h，即得所需的泛碱抑制剂；
(2)使用时，将上述泛碱抑制剂掺入地质聚合物中，砂浆或者混凝土中，所述的泛碱抑制剂掺量占胶凝材料的10％。
本发明的泛碱抑制剂可以直接与多余碱反应，降低体系的碱度，但仍可以保持体系pH值为11以上的碱环境，不影响地聚合物反应的进行。从而从化学反应的源头对地聚合物泛碱进行抑制，并不影响地聚合物的性能。
附图说明
图1为对照组以及实施案例1-3制备的泛碱抑制剂对碱激发偏高岭土的28d抗压强度影响；
图2为对照组以及实施案例1-3制备的泛碱抑制剂对碱激发偏高岭土的孔溶液pH值的影响。
具体实施方式
实施例1
地聚合物泛碱抑制剂，是由以下重量份的原料制得的：28份钙基膨润土，33份超细矿渣微粉，18份硅灰，在9份纳米材料，5份硼酸，按上述质量份数称取原材料放入行星磨中均匀混合1h，得到所需泛碱抑制剂。
将上述泛碱抑制剂与胶凝材料(偏高岭土)以1：10质量比掺入地聚合物中，搅拌均匀，标准养护，其28d抗压强度为38.9MPa，孔溶液pH值为11.9。
实施例2
地聚合物泛碱抑制剂，是由以下重量份的原料制得的：30份钙基膨润土，35份超细矿渣微粉，12份硅灰，6份纳米材料，7份硼酸，按上述质量份数称取原材料放入行星磨中均匀混合1h，得到所需泛碱抑制剂。
将上述泛碱抑制剂与胶凝材料(偏高岭土)以1：10质量比掺入地聚合物中，搅拌均匀，标准养护，其28d抗压强度为39.3MPa，孔溶液pH值为11.7。
实施例3
地聚合物泛碱抑制剂，是由以下重量份的原料制得的：20份钙基膨润土，35份超细矿渣微粉，15份硅灰，13份纳米材料，2份硼酸，按上述质量份数称取原材料放入行星磨中均匀混合1h，得到所需泛碱抑制剂。
将上述泛碱抑制剂与胶凝材料(偏高岭土)以1：10质量比掺入地聚合物中，搅拌均匀，标准养护，其28d抗压强度为41.7MPa，孔溶液pH值为11.4。
对照组
用NaOH调节水玻璃的模数至1.2为碱激发剂，掺量占胶凝材料(偏高岭土)的10％，水灰比为0.5，按其比例混合搅拌均匀后，成型4cm×4cm×4cm立方体，测28抗压强度为32.6MPa，孔溶液pH值为12.4。
Claims (7)
1.一种地聚合物泛碱抑制剂，其特征在于，由以下重量分数组成：20-35份钙基膨润土，30-40份超细矿渣微粉，10-20份硅灰，5-15份纳米材料，1-8份硼酸。
2.所述钙基膨润土颗粒粒径主要分布在500μm-1200μm。
3.所述细矿渣微粉的比表面积为600-1000kg/m2，平均粒径3μm。
4.所述纳米材料的比表面积为300000-390000kg/m2，平均粒径为5-13nm的纳米二氧化硅，纳米三氧化二铝的一种或两种。
5.所述的硅灰的比表面积为400-500kg/m2，平均粒径为11μm。
6.所述的硼酸为工业级，纯度在95％以上。
7.权利要求1-5中所述一种适用地聚合物泛碱抑制剂的制备及使用方法，包括以下步骤：
(1)将上述质量份数的原料放入行星磨中，均匀混合1h，即得所需的泛碱抑制剂；
(2)使用时，将上述泛碱抑制剂掺入地质聚合物中，砂浆或者混凝土中，所述的泛碱抑制剂掺量占胶凝材料的10％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810380406.5A CN108264256B (zh) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 一种地聚合物泛碱抑制剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810380406.5A CN108264256B (zh) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 一种地聚合物泛碱抑制剂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108264256A true CN108264256A (zh) | 2018-07-10 |
| CN108264256B CN108264256B (zh) | 2020-08-11 |
Family
ID=62778324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810380406.5A Expired - Fee Related CN108264256B (zh) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 一种地聚合物泛碱抑制剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108264256B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108751766A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-06 | 济南大学 | 一种纳米氧化铝改性碱激发水泥泛碱抑制剂及其制备方法 |
| CN108840593A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-20 | 济南大学 | 一种纳米碳酸钙改性碱激发水泥泛碱抑制剂及其制备方法 |
| CN108929061A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-04 | 济南大学 | 一种碱激发水泥泛碱抑制剂及其制备方法 |
| CN108947306A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-07 | 济南大学 | 一种纳米氧化钛改性碱激发水泥泛碱抑制剂及其制备方法 |
| CN115403284A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-29 | 武汉大学 | 一种抑制泛碱的碱激发胶凝材料及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6645289B2 (en) * | 1997-05-26 | 2003-11-11 | Sci Con Technologies, Inc. | Complex admixture and method of cement based materials production |
| WO2006070960A1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-06 | Kyung Dong Ceratech Co., Ltd. | Covering composite for fire resistance and sound absorption |
| JP4152562B2 (ja) * | 2000-03-22 | 2008-09-17 | 電気化学工業株式会社 | 高濃度ホウ酸水溶液の固化材及び中性子吸収体 |
| CN102432252A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-05-02 | 武汉奥捷高新技术有限公司 | 抗泛碱型填缝砂浆 |
| US20140264140A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | The Catholic University Of America | High-strength geopolymer composite cellular concrete |
| CN105084798A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-25 | 河海大学 | 一种混凝土抗硫酸盐侵蚀添加剂及其制备方法 |
| CN106542762A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-03-29 | 湖北工业大学 | 高效抗硫酸盐侵蚀混凝土添加剂及其制备方法 |
-
2018
- 2018-04-25 CN CN201810380406.5A patent/CN108264256B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6645289B2 (en) * | 1997-05-26 | 2003-11-11 | Sci Con Technologies, Inc. | Complex admixture and method of cement based materials production |
| JP4152562B2 (ja) * | 2000-03-22 | 2008-09-17 | 電気化学工業株式会社 | 高濃度ホウ酸水溶液の固化材及び中性子吸収体 |
| WO2006070960A1 (en) * | 2004-12-31 | 2006-07-06 | Kyung Dong Ceratech Co., Ltd. | Covering composite for fire resistance and sound absorption |
| CN102432252A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-05-02 | 武汉奥捷高新技术有限公司 | 抗泛碱型填缝砂浆 |
| US20140264140A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | The Catholic University Of America | High-strength geopolymer composite cellular concrete |
| CN105084798A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-11-25 | 河海大学 | 一种混凝土抗硫酸盐侵蚀添加剂及其制备方法 |
| CN106542762A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-03-29 | 湖北工业大学 | 高效抗硫酸盐侵蚀混凝土添加剂及其制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108751766A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-06 | 济南大学 | 一种纳米氧化铝改性碱激发水泥泛碱抑制剂及其制备方法 |
| CN108840593A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-11-20 | 济南大学 | 一种纳米碳酸钙改性碱激发水泥泛碱抑制剂及其制备方法 |
| CN108929061A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-04 | 济南大学 | 一种碱激发水泥泛碱抑制剂及其制备方法 |
| CN108947306A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-07 | 济南大学 | 一种纳米氧化钛改性碱激发水泥泛碱抑制剂及其制备方法 |
| CN115403284A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-29 | 武汉大学 | 一种抑制泛碱的碱激发胶凝材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108264256B (zh) | 2020-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108264256A (zh) | 一种地聚合物泛碱抑制剂 | |
| CN110304872B (zh) | 一种纳米改性水泥基水下不分散材料及其制备方法 | |
| CN101913815B (zh) | 一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为c140的混凝土 | |
| CN103121814A (zh) | 一种轻质混凝土及其制备方法及应用 | |
| CN103224374A (zh) | 生态型纳米超高性能水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN106116324B (zh) | 一种玻璃微珠轻质声屏障及其制备方法 | |
| CN103553458A (zh) | 一种用于型钢混凝土组合结构c180强度等级的混凝土 | |
| CN105481272B (zh) | 地聚合物及其前体的制作方法、产品和应用 | |
| CN104671725B (zh) | 一种早强绝缘子水泥胶合剂 | |
| CN108892438A (zh) | 一种高韧性轻质混凝土及其制备方法 | |
| CN108516768A (zh) | 一种采用稻壳灰、硅灰和碳纳米管为掺合料制备的高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN110256038A (zh) | 一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料及其制备方法 | |
| CN109942219A (zh) | 一种兼具保坍作用的混凝土减胶剂 | |
| CN111003966B (zh) | 一种抗硫酸盐低碱硅酸盐水泥增强剂及其应用 | |
| CN107602013B (zh) | 膨润土水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN104072052A (zh) | 一种纳米SiO2增强苯丙乳液改性砂浆 | |
| CN101412608A (zh) | 一种复合泡沫砂浆及其制备方法和施工方法 | |
| CN107628790A (zh) | 一种装饰水泥 | |
| CN106746880A (zh) | 一种高性能透水混凝土胶结剂及其应用 | |
| CN102408213B (zh) | 玻化砖专用粘合剂 | |
| CN105621995B (zh) | 一种用于型钢混凝土组合结构c30强度等级的混凝土 | |
| CN105481317B (zh) | 一种用于型钢混凝土组合结构c50强度等级的混凝土 | |
| CN108529913A (zh) | 一种粉煤灰地聚物材料及其制备方法与应用 | |
| CN109592942A (zh) | 一种三合一干混砂浆 | |
| CN110304860B (zh) | 一种混凝土柔性剂及混凝土 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200811 |