一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土及其制备方法

本发明属于地聚物混凝土，尤其涉及一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土及其制备方法。

背景技术：

1、地质聚合物是一种由硅氧四面体和铝氧四面体构成的具有三维网状结构的新型无机高分子材料，其大多以工业废弃物为原料，例如粉煤灰、矿渣等，具有成本低、无毒、环保等优越的特点，同时还有强度高、耐化学腐蚀、耐高温性等类似于陶瓷、玻璃和水泥的良好特性，但是存在韧性不足、脆性较大的缺点。

2、地质聚合物混凝土是一种新型混凝土，在混凝土的基本力学性能中，其抗压强度是最显著的，但是由于地质聚合物脆性材料的特性，其抗拉强度明显降低，十分容易开裂，一旦达到其弹性极限，就会产生微裂纹，随后裂缝扩展连接发展成大裂缝，最终破裂，对结构的安全性造成威胁。目前，使用钢筋加固是提高混凝土的抗拉强度和延展性的最常规的解决方案，但这种加固方式不能抑制微小裂缝的产生，同时，由于这些裂缝的产生，空气中的水及有害成分会渗透到混凝土内部与钢筋发生反应而造成腐蚀损伤。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明实施例是这样实现的，一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土，包括以下重量份的原料：矿渣30-70份、粉煤灰30-70份、水25-35份、氢氧化钠1.8-3.4份、水玻璃20-35份和聚乙二醇0.2-1份。

3、优选地，所述矿渣采用粒化高炉矿渣粉。

4、优选地，所述聚乙二醇的分子量为2000，灼烧残渣以硫酸盐计≤0.1％。

5、本发明实施例的另一目的在于提供一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土的制备方法，包括以下步骤：

6、取氢氧化钠倒入水中，混合均匀、静置，得到氢氧化钠溶液，将聚乙二醇加入到氢氧化钠溶液中，充分溶解；

7、称取粉煤灰、矿渣搅拌均匀得到干料；

8、将溶解了聚乙二醇的氢氧化钠溶液与水玻璃混合，制备得到碱激发剂；

9、将碱激发剂加入到干料中搅拌均匀，得到地质聚合物浆料；

10、将地质聚合物浆料注入模具内，放置处理，在放置过程中覆盖模具进行养护；

11、将模具置于养护条件下固化后拆模，继续养护，即可得到改性后的地聚物混凝土。

12、优选地，称取粉煤灰、矿渣搅拌均匀得到干料的步骤中，所述搅拌采用先低速搅拌、再高速搅拌的操作。

13、优选地，将碱激发剂加入到干料中搅拌均匀的步骤中，所述搅拌采用先低速搅拌、再高速搅拌的操作。

14、优选地，所述养护的温度为20-25℃。

15、本发明实施例提供的一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土，掺入大量粉煤灰制备地聚物混凝土，可实现工业废弃物的资源化利用，还可以节省水泥用量，减少对自然资源所产生的影响，降低生产成本，符合可持续发展的要求，并掺入适量的聚乙二醇，可以改善地聚物混凝土的断裂性能，使其具有较高韧性，显著提高其抗压和抗拉强度，使裂缝的数量和长度显著减少，相比于其他方法制备得到的改性地聚物混凝土，本发明实施例提供的制备方法生产成本降低，生产过程简单，可进行工业化生产。

技术特征：

1.一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：矿渣30-70份、粉煤灰30-70份、水25-35份、氢氧化钠1.8-3.4份、水玻璃20-35份和聚乙二醇0.2-1份。

2.根据权利要求1所述的采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土，其特征在于，所述矿渣采用粒化高炉矿渣粉。

3.根据权利要求1所述的采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为2000，灼烧残渣以硫酸盐计≤0.1％。

4.一种如权利要求1-3任一所述的采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土的制备方法，其特征在于，称取粉煤灰、矿渣搅拌均匀得到干料的步骤中，所述搅拌采用先低速搅拌、再高速搅拌的操作。

6.根据权利要求4所述的采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土的制备方法，其特征在于，将碱激发剂加入到干料中搅拌均匀的步骤中，所述搅拌采用先低速搅拌、再高速搅拌的操作。

7.根据权利要求4所述的采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土的制备方法，其特征在于，所述养护的温度为20-25℃。

技术总结本发明适用于地聚物混凝土技术领域，提供了一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土，包括以下重量份的原料：矿渣30‑70份、粉煤灰30‑70份、水25‑35份、氢氧化钠1.8‑3.4份、水玻璃20‑35份和聚乙二醇0.2‑1份。本发明还提供了一种采用聚乙二醇改性的地聚物混凝土的制备方法。本发明掺入大量粉煤灰制备地聚物混凝土，可实现工业废弃物的资源化利用，还可以节省水泥用量，减少对自然资源所产生的影响，降低生产成本，符合可持续发展的要求，并掺入适量的聚乙二醇，可以改善地聚物混凝土的断裂性能，使其具有较高韧性，显著提高其抗压和抗拉强度，使裂缝的数量和长度显著减少，制备方法生产成本低，生产过程简单。技术研发人员：刘运林,吴可,王冬花,吴少财,李卓阳,肖行正,杨可受保护的技术使用者：安徽建筑大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27