一种聚合物改性高炉矿渣粉材料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105800969A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610194481.3(22)申请日2016.03.30(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人陈潇李正周明凯梁雄毅周菲(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人刘洋(51)Int.Cl.C04B7/153(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种聚合物改性高炉矿渣粉材料(57)摘要本发明公开了一种聚合物改性高炉矿渣粉材料。其组成按重量百分比是：高炉矿渣粉16.1％-25.9％；石英砂61.4％-71.7％；氢氧化钠1.0％-1.9％；硅酸钠水溶液3.3％-4.7％；水6.0％-7.9％；高分子聚合物0.01％-0.075％；所述的高聚物为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。本发明聚合物改性高炉矿渣粉材料具有高极限抗弯强度，高弯曲韧性，低弹性模量，即变形性能得到明显改善，弥补了抗折强度较低、脆性较大的缺点，同时其也具有耐高温、耐化学腐蚀、抗渗性优良、低收缩率等优点。CN105800969ACN105800969A权利要求书1/1页1.聚合物改性高炉矿渣粉材料，其特征在于组成按重量百分比是：所述的高聚物为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。2.如权利要求1所述聚合物改性高炉矿渣粉材料，其特征在于所述的高炉矿渣粉主要活性成分及含量为CaO33.64wt％以上、SiO232.93wt％以上、Al2O314.72wt％以上。3.如权利要求1所述聚合物改性高炉矿渣粉材料，其特征在于所述的石英砂粒径0.075-2mm。4.如权利要求1所述聚合物改性高炉矿渣粉材料，其特征在于所述的硅酸钠水溶液模数3.2，波美度40，固含量34％。5.如权利要求1所述聚合物改性高炉矿渣粉材料，其特征在于所述的高聚物为聚丙烯酸钠，分子量大于3×107。6.权利要求1所述聚合物改性高炉矿渣粉材料的制备方法，包括以下步骤：将高分子聚合物、氢氧化钠、硅酸钠水溶液溶解于水中得到混合溶液；将高炉矿渣粉倒入混合溶液中，然后加入碱激活剂氢氧化钠，开动搅拌；匀速加入石英砂得到胶砂；将胶砂注入模具，置于室温24h后盖上保鲜膜，在17-23℃、相对湿度60％的标准养护箱内养护24h后拆模，再放入环境温度20℃、恒温恒湿养护箱中用水完全浸没，养护至28天后干燥，即得到聚合物改性高炉矿渣粉材料。2CN105800969A说明书1/5页一种聚合物改性高炉矿渣粉材料技术领域[0001]本发明属于建筑材料科学领域，具体涉及一种聚合物改性高炉矿渣粉材料。背景技术[0002]高炉矿渣粉属于碱激发的地聚合物胶凝材料，是一种优良的“绿色环保材料”，但是大量研究表明，碱激发高炉矿渣粉虽具有较好的力学性能，但是存在抗折强度较低、脆性较大的缺点，这点也与其它无机非金属材料不谋而合。该缺点严重制约了高炉矿渣粉应用于对弯拉强度、刚度、延性、韧性和裂缝控制能力有更高更严格要求的现代混凝土工程。因此如何合理高效的改性高炉矿渣粉，增加其韧性是尤为重要。掺加纤维类材料对高炉矿渣粉屡见不鲜，但是其在实际应用方面依然存在一定的局限：纤维的掺入不仅对材料的抗压强度与工作性等性能均有较大的影响而且地聚合物结构形成需要很强的碱性环境，所以对纤维耐碱腐蚀的性能也提出了更高的要求，同时纤维的掺入、均化等工序也相对复杂。这严重制约了该材料的发展。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种改性高炉矿渣粉材料，解决碱激发高炉矿渣粉在应用时抗折强度较低、脆性较大的缺点，增韧改性高炉矿渣粉，从而拓宽高炉矿渣粉材料的应用领域，提高其使用价值。[0004]为了实现上述目的，采用技术方案如下：[0005]聚合物改性高炉矿渣粉材料，其组成按重量百分比是：[0006][0007]所述的高聚物为聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。[0008]按上述方案，所述的高炉矿渣粉主要活性成分及含量为CaO33.64wt％以上、SiO232.93wt％以上、Al2O314.72wt％以上。[0009]按上述方案，所述的石英砂粒径0.075-2mm。[0010]按上述方案，所述的硅酸钠水溶液模数3.2，波美度40，固含量34％。[0011]按上述方案，所述的高聚物为聚丙烯酸钠，分子量大于3×107。[0012]上述聚合物改性高炉矿渣粉材料的制备方法，包括以下步骤：[0013]将高分子聚合物、氢氧化钠、硅酸钠水溶液溶解于水中得到混合溶液；3CN105800969A说明书2/5页[0014]将高炉矿渣粉倒入混合溶液中，然后加入碱激活剂氢氧化钠，开动搅拌；匀速加入石英砂得到胶砂；[0015]将胶砂注入模具，置于室温24h后盖