[发明专利]一种纤维地聚物改良土及制备方法

说明书

本发明公开了一种纤维地聚物改良土及制备方法，该改良土包括黏土、碱激发胶凝材料与纤维，以黏土为参照，碱激发胶凝材料是黏土质量的10%‑18%，纤维是黏土质量的0.2%‑0.6%，所述的碱激发胶凝材料包括活性剂与激发剂，其制备方法是将偏高岭土、生石灰、硅酸钠与玄武岩纤维均匀干拌混合形成地聚物混合掺料，在使用时加入黏土和适量水充分拌和均匀形成。通过对比发现纤维地聚物改良土无侧限抗压强度分别约为普通硅酸盐水泥土的1.16倍、石灰土的34.84倍、以及黏土的5.45倍，抗劈裂强度值分别约为普通硅酸盐水泥土的1.24倍、石灰土的146.28倍、以及黏土的3.59倍，抗剪强度中粘聚力为198.71KPa、内摩擦角为45.45°，具有良好的工程应用前景。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种纤维地聚物改良土及制备方法。

背景技术

随着经济的飞速发展，建筑行业的发展尤为迅猛，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。传统硅酸盐水泥制备需要1000℃以上的高温烧结，损耗大量煤炭电力能源的同时还会产生大量温室气体和有毒气体，该问题无法得到有效解决。

偏高岭土地质聚合物的使用极大降低了对环境的不利影响，具有很多水泥混凝土难以达到的优良性能，并且原料丰富、工艺简单、价格低廉、绿色环保。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。

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。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。申请号201910379692.8公开了一种常温弱碱地聚物激发水泥土及其制备方法，其是以偏高岭土为活性剂，生石灰-碳酸氢钠按质量比1：1配置为激发剂，活性剂与激发剂质量比为2：1，掺入黏土中拌合均匀制得。但该专利局限之处在于改良土的韧性、劈裂抗拉强度提高并不显著，所得改良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纤维地聚物改良土及制备方法，该发明是将由偏高岭土、生石灰、硅酸钠与玄武岩纤维均匀干拌混合形成的地聚物作为混合掺料加入黏土中，所得改良土具有绿色环保、低碱性、凝结时间适宜且可调、力学性能优良、低成本等特点。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种纤维地聚物改良土，包括黏土、碱激发胶凝材料与纤维，以黏土为参照，碱激发胶凝材料质量是黏土质量的10％-18％，纤维质量是黏土质量的0.2％-0.6％。

进一步的，所述的碱激发胶凝材料包括活性剂与激发剂，活性剂和激发剂的质量比为2:1。

进一步的，所述的活性剂包括偏高岭土、赤泥、火山灰、工业矿渣等硅酸盐材料；所述的激发剂为生石灰和硅酸钠的混合物。

进一步的，以黏土为参照，所述的活性剂是黏土质量的8％-12％；所述的激发剂是黏土质量的2％-3％。

进一步的，所述的纤维包括玄武岩纤维，纤维质量掺量为0.4％，纤维长度为12mm。

上述纤维地聚物改良土的制备方法，包括下列步骤：

步骤1)将活性剂、激发剂与玄武岩纤维混合干拌后得碱激发胶凝材料；

步骤2)向碱激发胶凝材料中加入水和黏土，搅拌均匀后，得到混合物；

步骤3)将混合物倒入模具中，恒温恒湿环境下养护，即得纤维地聚物改良土。

进一步的，步骤3)中模具的尺寸为39.1mm×80mm圆柱样，层数为4层。层数的限定提高了改良土的均一性。

有益效果：