[发明专利]一种用于碱矿渣水泥的包裹型激发剂及其制备方法

说明书

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种用于碱矿渣水泥的包裹型激发剂及其制备方法。该包裹型激发剂由芯材和壁材组成，形成包裹体，所述芯材由碱激发剂形成，所述壁材由憎水性聚合物粉末形成。本发明采用包裹的方式制备出包裹型激发剂，并将该包裹型激发剂与矿渣混合，可以有效改变碱矿渣水泥的凝结时间，聚合物薄膜前期起到包裹作用来达到延迟释放激发剂的目的，后期随着水化反应，聚合物薄膜分散在碱矿渣水泥中，其较好的粘结作用可以有效降低压折比，改善碱矿渣水泥的力学性能和耐久性。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种用于碱矿渣水泥的包裹型激发剂及其制备方法。

背景技术

碱激发胶凝材料的概念由法国人Davidovits提出，是一种由碱激发硅铝质材料而形成的新型绿色胶凝材料，其制备是以高硅高铝质的天然矿物或固体废弃物为原料。碱激发胶凝材料具有快凝早强、强度高及耐久性好等多方面优良性能，是低成本、高性能的环保型材料。

根据碱激发胶凝材料自身的特点，碱激发胶凝材料多用于修补材料，但是由于其凝结迅速，实际施工过程中常常还未完工就提前凝结，给施工造成极大的不便，且其压折比过大，导致碱激发胶凝材料在工程应用时易损耗，且使用寿命较短。

目前对于其凝结速度的控制多采取加入缓凝剂的方式，缓凝剂的加入推迟碱激发胶凝材料的水化反应，延长其凝结时间，使其满足工程需要。但缓凝剂存在用量不宜控制、实际作用效果受温度影响较大、可能会产生泌水现象、影响早期强度等一系列的问题，以上种种问题严重限制了碱激发胶凝材料在实际工程中的应用。因此，探索一种可以延缓碱激发水泥初凝时间的同时不显著改变碱激发水泥早期强度的方法成为碱激发水泥在工程上大范围应用的重点问题。

经过许多研究人员的不懈努力，我国在提高碱激发胶凝材料产品性能领域取得了一定的进展。申请公布号为CN111574166A的中国发明专利申请公开了一种碱激发胶凝材料及其制备方法，该方法加入甲基硅酸钠作为碱激发剂，通过调整甲基硅酸钠和硅酸钠的比例调控凝结时间；申请公布号为CN110790553A的中国发明专利申请通过加入葡萄糖酸钠作为缓凝剂公开了一种可调控碱激发矿渣固井水泥体系及稠化时间的调控方法。以上方法均是通过加入不同的试剂对碱激发胶凝材料的凝结时间进行粗略调控，并且胶凝材料的力学性能有待进一步提升。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够准确调节凝结时间，同时能够降低碱矿渣水泥压折比的用于碱矿渣水泥的包裹型激发剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于碱矿渣水泥的包裹型激发剂，所述包裹型激发剂由芯材和壁材组成，形成包裹体，所述芯材由碱激发剂形成，所述壁材由憎水性聚合物粉末形成。

优选地，芯材与壁材的质量比为(1～10):1；进一步优选地，芯材与壁材的质量比为(7～10):1。

优选地，所述憎水性聚合物粉末的粒径为500～1000目。

优选地，所述憎水性聚合物粉末为环氧树脂、聚氯乙烯、聚乙烯中的一种或两种及以上组成的混合物。

优选地，所述碱激发剂的粒径为10～30目。

优选地，所述碱激发剂为硅酸钠；进一步优选地，所述硅酸钠的模数为1～1.35。

上述用于碱矿渣水泥的包裹型激发剂的制备方法，采用分两批加入所述憎水性聚合物粉末的方式，包括以下步骤：

(1)将第一批憎水性聚合物粉末与水混合，制成均匀分散液；

(2)在环境温度下，向步骤(1)所得的均匀分散液中加入碱激发剂，混合均匀，得混合液；