專利名稱：偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料及其增韌改性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料及其增韌改性劑，更具體地說(shuō)涉及一種偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料及其增韌改性劑。
背景技術(shù)：
偏高嶺土是一種富硅鋁酸鹽質(zhì)無(wú)機(jī)礦物，由高嶺土在適當(dāng)溫度出00 900°C )煅燒后脫水形成，具有很強(qiáng)的火山灰活性，現(xiàn)已作為活性外摻料運(yùn)用于水泥混凝土、砂漿和其它水泥產(chǎn)品中?；谄邘X土的反應(yīng)活性，通過(guò)工業(yè)廢渣(礦渣、鋼渣、粉煤灰、赤泥等)的加入和堿激發(fā)劑的作用，可制備致密高強(qiáng)、耐久性和耐腐蝕性能優(yōu)異的的無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料，現(xiàn)已成為材料界研究的熱點(diǎn)。水泥是土木工程建設(shè)的基本材料之一，同時(shí)，它也是典型的資源、能源消耗型產(chǎn)業(yè)，是對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)。根據(jù)計(jì)算，生產(chǎn)I噸水泥需要消耗1.1噸石灰石，排放出近I噸C02。近30年來(lái)，國(guó)際上主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)對(duì)綠色建材的研制開(kāi)發(fā)都非常重視，氣候變化也為世界各國(guó)人民敲響了警鐘。積極開(kāi)發(fā)利用綠色膠凝材料，最大限度地綜合利用自然資源和能源，降低能耗和物耗，以減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)，走可持續(xù)發(fā)展之路對(duì)于社會(huì)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的制備沒(méi)有石灰石(CaCO3)煅燒過(guò)程，偏高嶺土煅燒溫度也明顯低于水泥制備所需的煅燒溫度，工業(yè)廢渣僅需經(jīng)過(guò)磨細(xì)處理即可使用，因此CO2的排放量顯著減少，且充分利用工業(yè)廢渣，因此，該材料的應(yīng)用將有利于環(huán)境保護(hù)和社會(huì)和諧發(fā)展。偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料存在硬化體脆性大的缺陷，嚴(yán)重限制了該材料的工業(yè)化應(yīng)用。為解決該技術(shù)難題，現(xiàn)有技術(shù)提出:(1)在無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料中加入碳纖維的方法以提高材料的韌性。該方法制得的碳纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的韌性大幅改善，但其存在操作工藝復(fù)雜、制備條件要求高等問(wèn)題，且碳纖維市場(chǎng)價(jià)格高，將其應(yīng)用于膠凝材料增韌改性存在應(yīng)用成本高的問(wèn)題；(2)在無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料中加入纖維以提高材料的韌性，但其存在纖維分散性差，在漿體中易團(tuán)聚等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了纖維的增韌效果。因此，急需開(kāi)發(fā)一種能適應(yīng)堿性體系，有利于偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料韌性提高，且價(jià)格適宜的外加劑即偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑對(duì)材料的韌性進(jìn)行改善，且增韌改性劑的加入應(yīng)對(duì)偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的抗壓強(qiáng)度等性能無(wú)不利影響，進(jìn)而改善偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的性能，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足與問(wèn)題，提供了一種偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，它能有效提高偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的韌性和承載能力。同時(shí)本發(fā)明還提供一種使用該增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，是由60 80重量份的組分A和20 40重量份的組分B組成，所述組分A為一種或一種以上的纖維組成，所述組分B為纖維懸浮劑。本發(fā)明的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的纖維為化纖或玻纖；再進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的化纖為聚丙烯纖維，長(zhǎng)度是5 8mm,所述的玻纖為中堿玻纖,長(zhǎng)度是2 4mm。本發(fā)明的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的纖維懸浮劑為羥乙基纖維素或羧甲基纖維素。本發(fā)明使用上述的任一增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料，包括30 70重量份的偏高嶺土和30 70重量份的礦渣。另外所述偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料中還有占偏高嶺土和礦渣重量之和
0.6% 1.8%的增韌改性劑。所述增韌改性劑由60 80重量份的組分A和20 40重量份的組分B組成，所述組分A為一種或一種以上的纖維組成，所述組分B為纖維懸浮劑。本發(fā)明的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料中增韌改性劑所用的纖維為化纖或玻纖，所述的偏高嶺土目數(shù)為100 600，所述的礦渣目數(shù)為100 600。上述化纖優(yōu)選為聚丙烯纖維，長(zhǎng)度是5 8mm ;玻纖優(yōu)選為中堿玻纖，長(zhǎng)度是2 4mm η 所述纖維懸浮劑為羥乙基纖維素或羧甲基纖維素。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:(I)本發(fā)明的增韌改性劑能有效提高偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的韌性和承載能力，進(jìn)而改善該膠凝材料的使用性能。(2)本發(fā)明的增韌改性劑中含有的纖維韌性高，能有效降低外力沖擊對(duì)偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的破壞作用，且由于纖維在無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料中的橋聯(lián)和搭接作用，能有效提聞該I父凝材料的強(qiáng)度。(3)本發(fā)明的增韌改性劑中含有的懸浮劑具有懸浮性好，分散能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能有效提高纖維在無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料中的分散效果，克服漿體中纖維易團(tuán)聚的缺陷，從而充分發(fā)揮纖維的增韌效果。(4)本發(fā)明的增韌改性劑充分發(fā)揮了纖維的增韌增強(qiáng)和懸浮劑的分散懸浮作用，兩者綜合使用，使纖維均勻分布于無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料中，進(jìn)而充分發(fā)揮纖維對(duì)無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的增韌改性效果，提高該膠凝材料的綜合性能。(5)本發(fā)明的增韌改性劑制備工藝簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，且原料易得，生產(chǎn)成本低。(6)本發(fā)明的增韌改性劑對(duì)偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的抗壓強(qiáng)度無(wú)副作用，且有一定的增強(qiáng)作用。(7)本發(fā)明的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料還利用了礦渣等廢棄物，可變廢為寶，同時(shí)擴(kuò)大了礦渣使用范圍，促進(jìn)礦渣的高效利用，從而有效保護(hù)環(huán)境，減少環(huán)境污染。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅僅限定于這些實(shí)施例。實(shí)施例1
原料重量配比為:偏高嶺土(100目)700g、礦渣￠00目)300g、增韌改性劑10g，其中增韌改性劑中中堿玻纖6.0g、輕乙基纖維素4.0g,以該配比混合后制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料經(jīng)檢測(cè)其性能與未加增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料性能的結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例2原料重量配比為:偏高嶺土(400目)300g、礦渣(400目)700g、增韌改性劑12g，其中增韌改性劑中聚丙烯纖維9.6g、羧甲基纖維素2.4g，以該配比混合后制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料經(jīng)檢測(cè)其性能與未加增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料性能的結(jié)果見(jiàn)表
1實(shí)施例3原料重量配比為:偏高嶺土(300目)700g、礦渣(200目)300g、增韌改性劑6g，其中增韌改性劑中聚丙烯纖維2.4g、中堿玻纖2.4g、羥乙基纖維素1.2g，以該配比混合后制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料經(jīng)檢測(cè)其性能與未加增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料性能的結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例4原料重量配比為:偏高嶺土(100目)600g、礦渣(600目)400g、增韌改性劑10g，其中增韌改性劑中聚丙烯纖維6.0g、中堿玻纖1.5g、羧甲基纖維素2.5g，以該配比混合后制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材 料經(jīng)檢測(cè)其性能與未加增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料性能的結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例5原料重量配比為:偏高嶺土 ￠00目)500g、礦渣(100目)500g、增韌改性劑12g，其中增韌改性劑中聚丙烯纖維4.Sg、中堿玻纖4.2g、羥乙基纖維素3.0g,以該配比混合后制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料經(jīng)檢測(cè)其性能與未加增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料性能的結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例6原料重量配比為:偏高嶺土(300目)400g、礦渣(300目)600g、增韌改性劑14g，其中增韌改性劑中聚丙烯纖維4.2g、中堿玻纖4.2g、羧甲基纖維素5.6g，以該配比混合后制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料經(jīng)檢測(cè)其性能與未加增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料性能的結(jié)果見(jiàn)表I。實(shí)施例7原料重量配比為:偏高嶺土(200目)300g、礦渣(400目)700g、增韌改性劑18g，其中增韌改性劑中聚丙烯纖維9.0g、中堿玻纖4.5g、羥乙基纖維素4.5g，以該配比混合后制備的偏高嶺士基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料經(jīng)檢測(cè)其性能與未加增韌改性劑制備的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料性能的結(jié)果見(jiàn)表1。表1偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料性能一覽表

權(quán)利要求
1.一種偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，其特征在于它由60 80重量份的組分A和20 40重量份的組分B組成，所述組分A為一種或一種以上的纖維組成，所述組分B為纖維懸浮劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，其特征在于所述的纖維為化纖或玻纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，其特征在于所述的化纖為聚丙烯纖維，長(zhǎng)度是5 8mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，其特征在于所述的玻纖為中堿玻纖，長(zhǎng)度是2 4mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料用增韌改性劑，其特征在于所述的纖維懸浮劑為羥乙基纖維素或羧甲基纖維素。
6.一種偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料，其特征在于它包括30 70重量份的偏高嶺土和30 70重量份的礦渣，另外所述無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料中還有占偏高嶺土和礦渣重量之和0.6 % 1.8 %的增韌改性劑，所述增韌改性劑由60 80重量份的組分A和20 40重量份的組分B組成，所述組分A為一種或一種以上的纖維組成，所述組分B為纖維懸浮劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料，其特征在于所述的纖維為化纖或玻纖，所述的偏高嶺土目數(shù)為100 600,所述的礦洛目數(shù)為100 600。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的 偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料，其特征在于所述的化纖為聚丙烯纖維,長(zhǎng)度是5 8mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料，其特征在于所述的玻纖為中堿玻纖，長(zhǎng)度是2 4mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料，其特征在于所述的纖維懸浮劑為羥乙基纖維素或羧甲基纖維素。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料及其增韌改性劑，該增韌改性劑能有效提高偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料的韌性和承載能力，且具有制備工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的偏高嶺土基無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料及其增韌改性劑，是由60～80重量份的纖維和20～40重量份的纖維懸浮劑組成。
文檔編號(hào)C04B24/38GK103086637SQ20121059649
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者諸華軍, 吳其勝, 張長(zhǎng)森, 侯貴華 申請(qǐng)人:鹽城工學(xué)院