本發(fā)明屬于灌漿料制備，具體是指一種自密實環(huán)保型灌漿料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)灌漿料因其高成本、高能耗及環(huán)境負(fù)擔(dān)等問題面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。現(xiàn)有技術(shù)多依賴高純度水泥和骨料，不僅資源消耗大，且在施工中需依賴振搗密實，難以滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)的填充需求；與此同時，建筑每年產(chǎn)生數(shù)十億噸建筑廢料，其填埋處理占用土地并釋放有害物質(zhì)，而低效的資源化利用方式難以發(fā)揮其潛在價值；另一方面，工業(yè)與民用建筑對材料的耐火性、耐久性及環(huán)保性能要求日益提升，尤其在高溫環(huán)境中，普通灌漿料因耐火度不足易發(fā)生結(jié)構(gòu)失效。

2、因此，開發(fā)一種兼具高強(qiáng)自密實、優(yōu)異耐火性、環(huán)境友好且低成本的新型灌漿料，成為解決建筑廢料循環(huán)利用、降低碳排放、滿足嚴(yán)苛工程需求的關(guān)鍵突破口。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明公開了自密實環(huán)保型灌漿料，以水泥為基材，通過建筑廢料與水泥共煅燒，利用建筑廢料中sio2/al2o3與水泥cao反應(yīng)生成高強(qiáng)度硅酸鈣/硫鋁酸鈣，并引入天然沸石與稻殼灰經(jīng)高溫煅燒形成莫來石/鈣長石復(fù)合結(jié)構(gòu)，提高整體的耐熱溫度；沸石吸附有害離子并優(yōu)化漿體離子環(huán)境，促進(jìn)界面si-o-ca鍵增強(qiáng)材料整體性；pmns（聚次甲基萘磺酸鈉）協(xié)同稻殼灰與硅烷偶聯(lián)劑形成si-o-si鍵提升擴(kuò)展度，其萘環(huán)與磺酸基在煅燒中分別嵌入顆粒間隙、生成硫酸鈣延緩凝結(jié)，二次浸泡引入磺酸基提供靜電斥力；工藝中通過稻殼灰活化-界面改性-多相煅燒降低表面張力，建筑廢料的資源化利用既提升強(qiáng)度又減少co2排放，實現(xiàn)高性能、低成本的環(huán)保材料的制備。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為一種自密實環(huán)保型灌漿料，包括以下重量份材料：水泥改性物15-20份、砂5-8份、粉煤灰4份、鋼纖維0.3份、聚乙二醇0.5-1.5份、減水修復(fù)劑1.5-2份、腰果酚環(huán)氧樹脂0.5-0.8份和聚丙烯酸鈉0.2份。

3、進(jìn)一步地，所述水泥改性物的制備方法，步驟如下：

4、i.稱取10-15份稻殼灰加入50份酸液中浸泡4h，使用去離子水和無水乙醇交替清洗各3次，之后在溫度為500-700℃的條件下煅燒2h，自然冷卻至室溫，得到活化稻殼灰；

5、ii.將步驟i得到的活化稻殼灰和1.5份pmns加入30份硅醇溶液中，在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，得到改性稻殼灰；

6、iii.稱取20-35份建筑廢料粉碎，使用100目的目網(wǎng)過篩，得到廢料粉粒，稱取40-60份水泥、0.8份助熔劑和0.3份礦化劑加入廢料粉粒中，在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，得到基礎(chǔ)物；

7、iv.將步驟iii得到的基礎(chǔ)物放入900-1200℃的溫度條件下煅燒4h，升溫速率為10℃/min，自然冷卻至室溫，得到改性物，稱取8份天然沸石和步驟ii得到的改性稻殼灰加入得到的改性物中，使用滾筒式球磨機(jī)研磨6h，粒徑尺寸為30-50μm，放入溫度為650-850℃的條件下二次煅燒2h，升溫速率為10℃/min，得到共聚物。將二次煅燒得到的共聚物放入50份pmns溶液浸泡24h，之后過濾使用去離子水清洗5次，放入溫度為65℃的條件下干燥24h，得到水泥改性物。

8、進(jìn)一步地，所述建筑廢料為廢舊磚瓦，所述酸液為10%鹽酸+90%去離子水，所述助熔劑為gaf2，所述礦化劑為tio2，所述硅醇溶液為30%的硅醇+70%的去離子水，所述pmns溶液為15%的pmns+85%的去離子水。

9、進(jìn)一步地，所述減水修復(fù)劑的制備方法，步驟如下：

10、a.稱取60-90份聚乙二醇單甲醚，在溫度為80℃的條件下加熱1h，之后向其中加入3-6份硅烷偶聯(lián)劑和1.5-3份硫酸鈉，通入流量為0.3l/min的氮?dú)鈿怏w，并在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌1h，得到聚乙二醇單甲醚改性物；

11、b.稱取0.1-0.3份三乙醇胺加入步驟a得到的聚乙二醇單甲醚改性物中，稱取酒石酸調(diào)節(jié)ph為5-6，采用超聲頻率為60khz超聲15min，之后在溫度為70-90℃的條件下加熱1.5h，自然冷卻至室溫，得到減水修復(fù)劑前體；

12、c.稱取25-35份硅灰加入步驟b得到的減水修復(fù)劑前體中，在溫度為70℃的條件下加熱2h，并以轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌，之后加入1份過硫酸銨和0.3份抗壞血酸，將溫度降溫至50℃繼續(xù)加熱1h，自然冷卻至室溫，得到減水修復(fù)劑。

13、本發(fā)明還提供一種自密實環(huán)保型灌漿料的制備方法，步驟如下：

14、步驟一.稱取15-20份水泥改性物、5-8份砂、4份粉煤灰和0.3份鋼纖維加入10份硅醇-水中，采用超聲頻率為60khz超聲15min，之后并在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌1h，得到底物；

15、步驟二.稱取0.5-1.5份聚乙二醇和0.5-0.8份腰果酚環(huán)氧樹脂加入步驟一得到的底物中，在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，得到復(fù)合物；

16、步驟三.稱取1.5-2份減水修復(fù)劑和0.2份聚丙烯酸鈉加入步驟二得到的復(fù)合物中，在轉(zhuǎn)速為800r/min的條件下攪拌30min，得到自密實環(huán)保型灌漿料。

17、進(jìn)一步地，所述硅醇-水為硅醇30%+70%的去離子水。

18、本發(fā)明取得的有益效果如下：

19、本發(fā)明制備的自密實環(huán)保型灌漿料，以水泥作為主體材料，通過水泥和建筑廢料煅燒，建筑廢料中的sio2/al2o3與水泥中的cao反應(yīng)，生成硅酸鈣或硫鋁酸鈣，天然沸石和稻殼灰的加入，高溫煅燒后的復(fù)合體可形成莫來石（3al2o3·2sio2）或鈣長石（caal2si2o8），提高耐熱溫度，使得水泥整體的強(qiáng)度得到提升，此外沸石的引入吸附有害離子，減少收縮與侵蝕風(fēng)險，ca2?置換沸石中的na?/k?，優(yōu)化漿體離子環(huán)境，促進(jìn)界面si-o-ca鍵的合成，提升材料整體性。

20、本發(fā)明制備的自密實環(huán)保型灌漿料，加入pmns促進(jìn)稻殼灰和硅烷偶聯(lián)劑之間形成si-o-si鍵，可顯著提升灌漿料的擴(kuò)展度與分散穩(wěn)定性，此外pmns的萘環(huán)在煅燒后嵌入水泥顆粒間隙，并且磺酸基在煅燒分解與氧化鈣形成硫酸鈣，抑制鋁酸三鈣水化，延緩凝結(jié)時間，二次通過pmns溶液浸泡引入磺酸基團(tuán)，改變水泥表面的電性，提供靜電斥力，并且天然沸石的存在，在煅燒過程當(dāng)中，保留孔道結(jié)構(gòu)，吸附煅燒過程中產(chǎn)生的氣體，減少煅燒過程氣孔的形成，此過程通過稻殼灰活化-界面改性-多相煅燒的工藝，降低了水泥材料的表面張力。

21、本發(fā)明制備的自密實環(huán)保型灌漿料，選取建筑廢料作為輔料，提高水泥材料的強(qiáng)度，并且通過不同的煅燒條件形成化學(xué)鍵以及改變電性，削弱材料之間的界面張力，促進(jìn)水泥材料的擴(kuò)展度，本發(fā)明從選材-過程優(yōu)化不同的條件，制備出高性能、高強(qiáng)度的灌漿料，廢物的二次利用，既降低了二氧化碳的減排，同時降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種自密實環(huán)保型灌漿料，其特征在于，包括以下重量份材料：水泥改性物15-20份、砂5-8份、粉煤灰4份、鋼纖維0.3份、聚乙二醇0.5-1.5份、減水修復(fù)劑1.5-2份、腰果酚環(huán)氧樹脂0.5-0.8份和聚丙烯酸鈉0.2份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自密實環(huán)保型灌漿料，其特征在于，所述建筑廢料為廢舊磚瓦，所述酸液為10%鹽酸+90%去離子水，所述助熔劑為gaf2，所述礦化劑為tio2，所述硅醇溶液為30%的硅醇+70%的去離子水，所述pmns溶液為15%的pmns+85%的去離子水。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自密實環(huán)保型灌漿料，其特征在于，所述減水修復(fù)劑的制備原料包括以下重量份比例材料：聚乙二醇單甲醚:硅烷偶聯(lián)劑:硅灰:三乙醇胺:硫酸鈉:酒石酸=60-90:3-6:25-35:0.1-0.3:1.5-3:2。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自密實環(huán)保型灌漿料，其特征在于，所述減水修復(fù)劑的制備方法，步驟如下：

5.一種根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種自密實環(huán)保型灌漿料的制備方法，其特征在于，步驟如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自密實環(huán)保型灌漿料的制備方法，其特征在于，所述硅醇-水為硅醇30%+70%的去離子水。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于灌漿料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種自密實環(huán)保型灌漿料及其制備方法，自密實環(huán)保型灌漿料，包括以下重量份材料：水泥改性物15?20份、砂5?8份、粉煤灰4份、鋼纖維材料0.3份、聚乙二醇0.5?1.5份、減水修復(fù)劑1.5?2份、腰果酚環(huán)氧樹脂0.5?0.8份和聚丙烯酸鈉0.2份；本發(fā)明以水泥為基材，將水泥與建筑廢料共熱形成高強(qiáng)度硅酸鈣/硫鋁酸鈣，將天然沸石與稻殼灰煅燒形成莫來石/鈣長石復(fù)合結(jié)構(gòu)，提高耐溫性；此外PMNS與稻殼灰構(gòu)建Si?O鍵網(wǎng)絡(luò)提升流動性與密實度，并利用磺酸基調(diào)控凝結(jié)時間與流動性，實現(xiàn)材料高強(qiáng)度、自密實和環(huán)保特性。

技術(shù)研發(fā)人員：魏玉強(qiáng),方愛華,常圣,李扣蘭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州婁城新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15