[发明专利]一种轻质高强的地聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质高强的地聚合物材料及其制备方法，所述地聚合物材料包含如下组分：磨细煤矸石粉、再生磨细粉、超细偏高岭土、硅灰、高强石膏粉、混凝土膨胀剂、玄武岩纤维、钢纤维、水玻璃、苛性碱、羧基丁苯胶乳、组合发泡剂、消泡剂和减水剂。本发明提供的轻质高强地聚合物材料，有效利用了工业废渣、老旧建筑废弃物；不但具有自重轻、强度高、韧性好等特点，而且具有吸声、隔音、降噪、防沉降等性能，应用范围广泛；本发明提供的轻质高强的地聚合物材料的制备方法，操作步骤简单，无需高温成型养护。

技术领域

本发明涉及一种地聚合物及其制备方法，尤其涉及一种轻质高强的地聚合物材料及其制备方法。

背景技术

煤矸石是我国排放量最大的固体废弃物之一，造成环境污染、占用大量土地的问题亟待解决；老旧建筑物的拆除产生大量的废弃混凝土、砖块、砂浆、玻璃、瓷块等无机非金属废弃物，合理的将它们资源化再利用符合可持续发展的国策。

轻质、高强、耐久性好是大部分建筑材料的发展方向，部分建筑物、道路结构、大跨度桥梁因其自重大，造成路基、路面、桥梁不均匀沉降，进而导致裂缝的产生；轻质地聚合物是一种新型的节能环保材料，其具有自重轻的特点，但存在强度低、韧性差、整体性差、收缩性大等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轻质高强的地聚合物材料及其制备方法，能够减小地聚合物材料自重、收缩的同时，提高其强度、韧性、耐久性。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种轻质高强的地聚合物材料，包含如下组分：磨细煤矸石粉、再生磨细粉、超细偏高岭土、硅灰、高强石膏粉、混凝土膨胀剂、玄武岩纤维、钢纤维、水玻璃、苛性碱、羧基丁苯胶乳、组合发泡剂、消泡剂和减水剂。

本发明还提供一种上述轻质高强的地聚合物材料的制备方法，其中，包括以下步骤：(1)将磨细煤矸石粉、再生磨细粉、超细偏高岭土、硅灰、高强石膏粉、混凝土膨胀剂、玄武岩纤维、钢纤维、消泡剂、减水剂按预设的重量份数，投入到砂浆搅拌机中，在300-500r/min的转速下，搅拌3-5min至均匀，得到地聚合物干混料；(2)先称取总拌和用水量的1/4加入到500ml或1000ml的塑料烧杯中，然后按预设的重量份数，将羧基丁苯胶乳、组合发泡剂加入到烧杯中，使用手持式小型搅拌机，在5000-8000r/min的转速下，搅拌水中的羧基丁苯乳胶和组合发泡剂，持续2-3min，得到泡沫混合液；(3)在步骤(1)制得的地聚合物干混料中加入总拌和用水量的3/4，搅拌机转速保持在200-700r/min，继续搅拌1min，边搅拌边加入预设重量份数的水玻璃和苛性碱，继续搅拌1-2min，采用先消泡后引泡的方式，利用消泡剂抑制混合料中有害大气泡的生成，然后加入步骤(2)制得的泡沫混合液，持续搅拌1-2min至均匀，最后得到轻质高强的地聚合物浆料。

进一步地，各组分按重量份数配比如下：

进一步地，所述磨细煤矸石粉由煤矸石废弃物经过破碎机的破碎、600℃-1000℃高温活化和粉磨机粉磨工艺制备而成，比表面积为600-1000m²/kg。

进一步地，所述再生磨细粉由建筑废弃物经过破碎、600-800℃高温活化、粉磨和筛分工艺制备而成，比表面积为300-500m²/kg。

进一步地，所述组合发泡剂由50-70％的动物蛋白发泡剂、20-40％的十二烷基硫酸钠、5-10％的黄原胶、2-5％的麦芽糊精复配而成，消泡时间2-4h，发泡倍数20-40倍，2h沉降距0-5mm，气泡直径为0.001-1mm。

进一步地，所述高强石膏粉为β型半水石膏，由二水石膏在150-300℃的高温下煅烧而成，细度为0.3mm方孔筛筛余小于1％，2h抗折强度大于5Mpa，2h抗压强度大于10Mpa。