[发明专利]一种感应热致促凝胶凝材料及其激发方法

说明书

本发明公开了一种感应热致促凝胶凝材料及其激发方法。本发明的感应热致促凝胶凝材料，按重量份计，包括以下组分：流变调节剂：0.01‑5份，热致促凝剂：0.01‑5份，电磁感应加热剂：0.01‑10份，超硫酸盐水泥：60‑75份，水：10‑35份。在交变磁场的作用下，本发明的胶凝材料中的感应发热体产生热量，诱导其附近的热致促凝剂反应生成促凝组分，加速胶凝材料的凝结固化，胶凝材料的凝结时间从数小时缩短至数秒。本发明的热致促凝胶凝材料及其激发方法可实现对胶凝材料凝结行为的精准调控，减少了胶凝材料堵管的风险，极大提高了材料在智能制造过程中的可控性和制造效率。

技术领域

本发明涉及胶凝材料凝结调控技术领域，特别涉及一种感应热致促凝胶凝材料及其激发方法。

背景技术

随着科学技术的发展，智能制造正走向人们的日常生活。在建筑行业的智能制造的过程中，需要胶凝材料有着“按需固化”的属性，即在激发信号的作用下，改性剂的物理化学性能、组织形态等发生变化，做出实时响应，对胶凝材料的凝结固化行为进行调控。在目前的智能制造的技术中，喷射混凝土是实现胶凝材料“按需固化”的主要方式，将促凝剂与胶凝材料在混合器中混合后施工，完成高流态向凝固态的迅速转变，实现胶凝材料的“按需固化”技术。但该技术无法完全实现胶凝材料的凝结固化受机械设备信号调控，且在混合器中胶凝材料与促凝剂的混合时间仅有数秒钟，难以实现两者的均匀混合。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种感应热致促凝胶凝材料，该胶凝材料凝结过程易于调控，调控方式简单易行，可有效解决现有胶凝材料“按需固化”过程难以调控等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种感应热致促凝胶凝材料，按重量份计，包括以下组分：流变调节剂：0.01-5份，热致促凝剂：0.01-5份，电磁感应加热剂：0.01-10份，超硫酸盐水泥：60-75份，水：10-35份。

可选地，所述流变调节剂含有触变改性组分和缓凝组分。

可选地，所述触变组分为聚羧酸减水剂、亲水性纳米二氧化硅、凹凸棒土中的一种或两种；所述亲水性纳米二氧化硅的粒径为5-500nm；所述缓凝组分为蔗糖、糖蜜缓凝剂、偏磷酸钠、蛋白类复合缓凝剂中的一种或多种。

可选地，所述热致促凝剂为氧化性硫酸盐过硫酸钾、还原性硫酸盐硫代硫酸钾、连二硫酸钾、连四硫酸钾中的一种或多种。

可选地，所述电磁感应加热剂为铁粉、三氧化二铁粉末、四氧化三铁粉末、羰基铁粉、铁纤维中的一种或多种。

可选地，所述铁粉的粒径为0.05-200μm；所述三氧化二铁粉末的粒径为0.1-10μm；所述四氧化三铁粉末的粒径为0.02-2μm；所述羰基铁粉的粒径为0.02-20μm；所述铁纤维的长度为1-10mm，直径为1-100μm，长径比为50-200。

可选地，按重量份计，所述超硫酸盐水泥包括以下组分：矿渣粉：65-85，硫酸盐激发剂：10-30，碱激发剂：1-5份。

可选地，所述硫酸盐激发剂为高强石膏、建筑石膏和磷石膏的一种或多种。

可选地，所述碱激发剂为氧化钙、氢氧化钙和钢渣中的一种或多种。

本发明的第二目的在于提供一种上述感应热致促凝胶凝材料的激发方法，该激发方法，包括以下步骤：

1)将所述感应热致促凝剂胶凝材料各组分混合并转移至物料管中；

2)将装有感应热致促凝剂胶凝材料的物料管置于连接有高频交流电源的电磁感应线圈中，高频交流电产生的交变磁场使感应热致促凝胶凝材料内部的感应发热剂在短时间内产生热量，热致促凝剂在热场的作用下迅速生成促凝组分，激发凝结过程，促进感应热致促凝胶凝材料的凝结固化；