[发明专利]一种常温弱碱地聚物激发水泥土及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种常温弱碱地聚物激发水泥土及其制备方法，该水泥土包括碱激发胶凝材料与黏土，所述碱激发胶凝材料包括活性剂与激发剂，以黏土为参照，活性剂的掺量为6%‑12%，激发剂的掺量为3%‑11%。其是以黏土为主要材料，并且掺入活性剂与激发剂干拌而成，然后再加入水充分拌和形成，拌和初期强度低，凝结时间适中。由无侧限抗压试验测得其单轴抗压强度，经试验表明碱激发胶凝材料掺量与黏土的掺量之比近似为1:5，活性剂激发剂的掺量比为2:1时，激发剂内组分的质量比为1:1，水泥土的抗压强度达到最优。通过对比发现其混合料的单轴抗压强度是纯黏土试样的2倍，是石灰土试样的1.5倍，在路基工程中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种常温弱碱地聚物激发水泥土及其制备工艺。

背景技术

随着经济的飞速发展和科技的日新月异，矿产资源和能源材料日益枯竭，节能减排和绿色环保备受关注。传统无机非金属材料制备需要1000℃以上的高温烧结，消耗能源的同时还会产生大量温室气体和有毒气体，且地质聚合物与传统硅酸盐水泥相比，在制备过程中无需高温煅烧，二氧化碳排放量也比生产硅酸盐水泥低70％～80％，且原材料多为铝硅酸盐矿物或粉煤灰、矿渣等工业副产品，具有明显的经济效益和环境效益。

偏高岭土地质聚合物具有很多水泥混凝土难以达到的优良性能，具有很好的力学性能，并且原料丰富，工艺简单、价格低廉、节能环保。相比普通水泥材料，偏高岭土地质聚合物具有很好的耐腐蚀性和耐久性。一般水泥基材料在服役15年后会发生明显的结构破坏和解体。因此地聚物可广泛应用于建材、交通、冶金、核废料处理及抢修工程等领域。

然而截至目前为止，在地聚物激发试验配比工艺研究方面，成果十分有限。申请号201810045798.X公开了一种以石灰-碳酸钠为激发剂的单组份碱激发胶凝材料，其是以石灰和碳酸钠按摩尔比1:1配制作为激发剂，火山灰活性材料作为被激发对象，将其干拌混合制得。该胶凝材料的抗压强度为P.O42.5水泥的1.2～1.3倍，且其直接加水即可使用，拌合初期碱性低，凝结时间适中且可通过调整碱掺量或生/熟石灰比例进行调节，具有良好的工程应用前景。但该专利局限之处在于仅仅研究了激发剂配比给水泥土带来的性能影响，所得水泥土的性能有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种常温弱碱地聚物激发水泥土及其制备工艺，该发明以黏土为主要原料，再掺入石灰、小苏打和偏高岭土干拌而成，所得水泥土具有绿色环保、低碱性、凝结时间适宜、力学性能优良、低成本，且取材方便等特点。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种常温弱碱地聚物激发水泥土，包括碱激发胶凝材料与黏土，包括碱激发胶凝材料与黏土，所述碱激发胶凝材料包括活性剂与激发剂，以黏土为参照，活性剂的掺量为6％-12％，激发剂的掺量为3％-9％；所述常温弱碱低聚物激发水泥土的制备工艺，包括以下步骤，包括以下步骤：步骤1，将活性剂与激发剂混合干拌得碱激发胶凝材料；步骤2，向碱激发胶凝材料中加入水和黏土，搅拌均匀后，混合物转入模具中，恒温恒湿环境下养护，即得水泥土。

作为改进的是，所述活性剂为偏高岭土；所述激发剂由石灰与小苏打或纯碱混合而成而成。

作为改进的是，所述活性剂与激发剂的掺量比为2:1，地聚物水泥土的单轴抗压强度达到最优。

作为改进的是，步骤2中碱激发胶凝材料掺量与黏土的掺量之比为1:5。

作为改进的是，步骤2中模具的尺寸为39.1mm×80mm圆柱样，层数为4层。层数的限定提高了水泥土的均一性。

有益效果：

与现有技术相比，本发明的优势在于：

1、使用方便：本发明可将黏土、石灰、小苏打和活性材料偏高岭土进行干拌，待使用时直接加水搅拌即可；