技术摘要:
本发明涉及建筑材料领域,特别是涉及一种CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料及其用途。本发明所提供的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料,按重量份计,包括:偏高岭土、水玻璃、NaOH、水,还包括CNF和表面活性剂。本发明所提供的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝 全部
背景技术:
地质聚合物材料是指以粉煤灰、高岭土、冶金矿渣、工业废渣等含硅铝氧化合物的 矿物和固体废弃物为原料,经碱液激发,发生地质聚合反应,形成的新型绿色胶凝材料。与 水泥相比,地质聚合物不仅原料来源广泛、生产能耗低、能实现固废利用,而且强度高、耐酸 碱腐蚀、耐火耐高温。如果能将地质聚合物材料代替部分水泥应用到建筑工程领域,必将给 “资源节约型”和“环境友好型”社会做出巨大的贡献。但是地质聚合物硬化体的脆性比较 大,由于地质聚合反应的特点,地质聚合物的韧性一般低于硅酸盐水泥,因此如何通过增韧 改性提高其性能是地质聚合物材料推广应用的重要问题。
技术实现要素:
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种CNF增强偏高岭土基 地质聚合物胶凝材料,用于解决现有技术中的问题。 为实现上述目的及其他相关目的,本发明一方面提供一种CNF增强偏高岭土基地 质聚合物胶凝材料,按重量份计,包括: 还包括CNF和表面活性剂,所述CNF的质量为偏高岭土的质量的0.001~0.05%,所 述CNF的质量与表面活性剂的质量比为1:4.5~5.5。 在本发明一些实施方式中,所述CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料,按重量 份计,包括: 所述CNF的质量与表面活性剂的质量比为1:4.9~5.1。 在本发明一些实施方式中,所述CNF的横截面的直径为50~200nm,所述CNF的长度 为1~15μm。 在本发明一些实施方式中,所述表面活性剂选自聚羧酸表面活性剂,优选为巴斯 4 CN 111606591 A 说 明 书 2/6 页 夫GS-8325聚羧酸表面活性剂。 在本发明一些实施方式中,所述偏高岭土中SiO2的含量为45~55wt%、Al2O3的含 量为40~50wt%、TiO2的含量为0.5~2.5wt%、Fe2O3的含量为≤1wt%。 在本发明一些实施方式中,所述水玻璃的水玻璃模数为3.1~3.4。 在本发明一些实施方式中,所述水选自蒸馏水。 本发明另一方面提供上述的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料在建筑工程 材料制备领域的用途。 本发明另一方面提供一种成型体,由上述的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝 材料制备获得。 本发明另一方面提供上述的成型体的制备方法,包括: (1)将CNF和表面活性剂于适量的水中分散,以提供CNF的分散液; (2)将NaOH、水玻璃、余量的水和步骤(1)所提供的CNF的分散液混合,以提供碱性 激发剂; (3)将偏高岭土与步骤(2)所提供的碱性激发剂混合; (4)将步骤(3)所提供的混合料注入模具、养护、脱模,以提供所述成型体。 在本发明一些实施方式中,所述步骤(1)中,所述分散选自超声波分散; 在本发明一些实施方式中,所述步骤(4)中,养护的温度条件为室温,优选的,养护 的温度条件为20~30℃。 附图说明 图1显示为本发明实施例1中CNF分散液的紫外光谱分析结果示意图。 图2显示为本发明实施例1中抗压强度分析结果示意图。 图3显示为本发明实施例1中抗折强度分析结果示意图。 图4显示为本发明实施例2中抗压强度分析结果示意图。 图5显示为本发明实施例2中抗折强度分析结果示意图。
本发明涉及建筑材料领域,特别是涉及一种CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料及其用途。本发明所提供的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料,按重量份计,包括:偏高岭土、水玻璃、NaOH、水,还包括CNF和表面活性剂。本发明所提供的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝 全部
背景技术:
地质聚合物材料是指以粉煤灰、高岭土、冶金矿渣、工业废渣等含硅铝氧化合物的 矿物和固体废弃物为原料,经碱液激发,发生地质聚合反应,形成的新型绿色胶凝材料。与 水泥相比,地质聚合物不仅原料来源广泛、生产能耗低、能实现固废利用,而且强度高、耐酸 碱腐蚀、耐火耐高温。如果能将地质聚合物材料代替部分水泥应用到建筑工程领域,必将给 “资源节约型”和“环境友好型”社会做出巨大的贡献。但是地质聚合物硬化体的脆性比较 大,由于地质聚合反应的特点,地质聚合物的韧性一般低于硅酸盐水泥,因此如何通过增韧 改性提高其性能是地质聚合物材料推广应用的重要问题。
技术实现要素:
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种CNF增强偏高岭土基 地质聚合物胶凝材料,用于解决现有技术中的问题。 为实现上述目的及其他相关目的,本发明一方面提供一种CNF增强偏高岭土基地 质聚合物胶凝材料,按重量份计,包括: 还包括CNF和表面活性剂,所述CNF的质量为偏高岭土的质量的0.001~0.05%,所 述CNF的质量与表面活性剂的质量比为1:4.5~5.5。 在本发明一些实施方式中,所述CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料,按重量 份计,包括: 所述CNF的质量与表面活性剂的质量比为1:4.9~5.1。 在本发明一些实施方式中,所述CNF的横截面的直径为50~200nm,所述CNF的长度 为1~15μm。 在本发明一些实施方式中,所述表面活性剂选自聚羧酸表面活性剂,优选为巴斯 4 CN 111606591 A 说 明 书 2/6 页 夫GS-8325聚羧酸表面活性剂。 在本发明一些实施方式中,所述偏高岭土中SiO2的含量为45~55wt%、Al2O3的含 量为40~50wt%、TiO2的含量为0.5~2.5wt%、Fe2O3的含量为≤1wt%。 在本发明一些实施方式中,所述水玻璃的水玻璃模数为3.1~3.4。 在本发明一些实施方式中,所述水选自蒸馏水。 本发明另一方面提供上述的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝材料在建筑工程 材料制备领域的用途。 本发明另一方面提供一种成型体,由上述的CNF增强偏高岭土基地质聚合物胶凝 材料制备获得。 本发明另一方面提供上述的成型体的制备方法,包括: (1)将CNF和表面活性剂于适量的水中分散,以提供CNF的分散液; (2)将NaOH、水玻璃、余量的水和步骤(1)所提供的CNF的分散液混合,以提供碱性 激发剂; (3)将偏高岭土与步骤(2)所提供的碱性激发剂混合; (4)将步骤(3)所提供的混合料注入模具、养护、脱模,以提供所述成型体。 在本发明一些实施方式中,所述步骤(1)中,所述分散选自超声波分散; 在本发明一些实施方式中,所述步骤(4)中,养护的温度条件为室温,优选的,养护 的温度条件为20~30℃。 附图说明 图1显示为本发明实施例1中CNF分散液的紫外光谱分析结果示意图。 图2显示为本发明实施例1中抗压强度分析结果示意图。 图3显示为本发明实施例1中抗折强度分析结果示意图。 图4显示为本发明实施例2中抗压强度分析结果示意图。 图5显示为本发明实施例2中抗折强度分析结果示意图。