[发明专利]一种CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料

说明书

本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料及其用途。本发明所提供的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料，按重量份计，包括：偏高岭土、水玻璃、NaOH、水，还包括CNF和表面活性剂。本发明所提供的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料，其制备获得的成型体具有更佳的综合力学性能，且由于地质聚合物本身具有的环保优势，可为地质聚合物材料在建筑工程材料领域提供更好的应用，具有良好的产业化前景。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料及其用途。

背景技术

地质聚合物材料是指以粉煤灰、高岭土、冶金矿渣、工业废渣等含硅铝氧化合物的矿物和固体废弃物为原料，经碱液激发，发生地质聚合反应，形成的新型绿色胶凝材料。与水泥相比，地质聚合物不仅原料来源广泛、生产能耗低、能实现固废利用，而且强度高、耐酸碱腐蚀、耐火耐高温。如果能将地质聚合物材料代替部分水泥应用到建筑工程领域，必将给“资源节约型”和“环境友好型”社会做出巨大的贡献。但是地质聚合物硬化体的脆性比较大，由于地质聚合反应的特点，地质聚合物的韧性一般低于硅酸盐水泥，因此如何通过增韧改性提高其性能是地质聚合物材料推广应用的重要问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料，按重量份计，包括：

还包括CNF和表面活性剂，所述CNF的质量为偏高岭土的质量的0.001～0.05％，所述CNF的质量与表面活性剂的质量比为1：4.5～5.5。

在本发明一些实施方式中，所述CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料，按重量份计，包括：

所述CNF的质量与表面活性剂的质量比为1：4.9～5.1。

在本发明一些实施方式中，所述CNF的横截面的直径为50～200nm，所述CNF的长度为1～15μm。

在本发明一些实施方式中，所述表面活性剂选自聚羧酸表面活性剂，优选为巴斯夫GS-8325聚羧酸表面活性剂。

在本发明一些实施方式中，所述偏高岭土中SiO₂的含量为45～55wt％、Al₂O₃的含量为40～50wt％、TiO₂的含量为0.5～2.5wt％、Fe₂O₃的含量为≤1wt％。

在本发明一些实施方式中，所述水玻璃的水玻璃模数为3.1～3.4。

在本发明一些实施方式中，所述水选自蒸馏水。

本发明另一方面提供上述的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料在建筑工程材料制备领域的用途。

本发明另一方面提供一种成型体，由上述的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料制备获得。

本发明另一方面提供上述的成型体的制备方法，包括：

(1)将CNF和表面活性剂于适量的水中分散，以提供CNF的分散液；

(2)将NaOH、水玻璃、余量的水和步骤(1)所提供的CNF的分散液混合，以提供碱性激发剂；

(3)将偏高岭土与步骤(2)所提供的碱性激发剂混合；

(4)将步骤(3)所提供的混合料注入模具、养护、脱模，以提供所述成型体。