[发明专利]一种硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂及其在低钙体系地聚合物中的应用

说明书

本发明提供了一种硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂及其在低钙体系地聚合物中的应用，属于地聚合物外加剂技术领域。本发明提供的硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂，其结构为高活性硅铝酸钾短链结构，是低钙体系地聚合物的前驱体，化学组成包括K₂O、SiO₂和Al₂O₃，K/Si摩尔比为1.0～4.0，Al/Si摩尔比为0.25～1.5。本发明提供的硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂添加到低钙体系地聚合物基体材料中，能有效优化低钙体系地聚合物如偏高岭土的水化进程，均衡内部反应，改善孔隙结构，从而提高力学性能。有效解决低钙体系地聚合物养护条件苛刻，水化反应不均匀，力学性能不达标的问题，为低钙体系地聚合物的应用提供可行方案。

技术领域

本发明涉及地聚合物外加剂技术领域，具体涉及一种硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂及其在低钙体系地聚合物中的应用。

背景技术

地聚合物是一种新型的凝胶材料，具有生产过程环保节能，工艺简单，耐久性能优越的优点，因此自上世纪以来就一直具有极高的研究价值。

然而，地聚合物性能的不稳定阻碍了在建筑领域的推广。特别是以偏高岭土为例的一类低钙体系地聚合物则存在以下问题：力学性能不稳定，水化进程不均匀影响工作性和构件内部孔隙分布，以及收缩过大，易开裂等。

我国是世界上主要的高岭土生产国，产量占世界总产量的78％；偏高岭土矿点有700多处，在低钙体系地聚合物的应用领域上存在很大的潜力。因此非常有必要进行低钙体系地聚合物性能改善的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂及其在低钙体系地聚合物中的应用，本发明提供的硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂改善低钙体系地聚合物的力学性能和改善内部孔隙结构的效果优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂，化学组成包括K₂O、 SiO₂和Al₂O₃，所述硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂中K/Si摩尔比为1.0～4.0， Al/Si摩尔比为0.25～1.5。

优选的，所述硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂的粒径为100～300nm。

优选的，所述纳米氧化硅和纳米氧化铝的粒径独立地为10～100nm。

本发明还提供了上述技术方案所述硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂在低钙体系的地聚合物中的应用。

本发明提供了一种硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂，化学组成包括K₂O、 SiO₂和Al₂O₃，所述硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂中K/Si摩尔比为1.0～4.0，Al/Si摩尔比为0.25～1.5。本发明提供的硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂，其微观结构为具有高活性的硅铝酸盐短链结构，添加到含有偏高岭土的基体材料中，起到引导基体材料发生聚合反应，优化水化进程，避免地聚物粒子全范围随机无序的水化反应，进而导致初始浇筑的时候水化不充分而构件内部结构不均匀，从而影响力学性能。本发明提供的硅铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂中存在的少量微晶颗粒能够起到晶核效应，引导地聚物粒子附着在铝酸钾纳米凝胶前驱体外加剂纳米前驱体上面进行水化反应，起到使地聚物基体材料内部孔隙结构更均匀密实的效果。

附图说明

图1为实施例1制备的硅铝算钾纳米凝胶前驱体外加剂SEM图；

图2为实施例1制备的硅铝算钾纳米凝胶前驱体外加剂的微观结构概念图；

图3为应用例1～2和对比例1～2得到的试块的7天抗压强度图；

图4为应用例1～2和对比例1～2得到试块的7天抗折强度图；