[发明专利]胶凝材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，具体涉及一种胶凝材料及其制备方法。

背景技术

泥土是地球上最丰富的一种资源，从目前人类对泥土的研究和应用情况来看，最典型的制备方法就是通过烧结来使其达到一定的结构强度，如：砖瓦、陶瓷等，另外就是各种三合土等。还出现了一些在土壤中拌和各种土壤固化剂(如：无机类固化剂、有机聚合类固化剂、离子类固化剂等)来促进泥土硬化的方法。但以这种方法处理的泥土结构强度仅能满足于建筑基础硬化、公路基础硬化、堤坝工事、井下作业、石油开采、垃圾填埋、防尘固沙等领域。并且，这种以土壤固化剂来硬化泥土的方法在施工中对水的掺和量要求非常苛刻，大都采用非常低的掺和水量经反复碾压而成，一旦泥土中水的掺和量过大会给其强度带来致命性破坏，以及给制备带来不便，即不利于碾压。因此这种低水掺和量的要求给操作或和易性带来了极大不便，局限了它的使用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种胶凝材料及其制备方法，以提高泥土材料的结构强度，改善其性能指标来满足更多用途的固结材料，而且其制备方法简单，对掺和量的要求较低，操作性强。

基于上述目的，本发明提供一种胶凝材料由以下原料按重量份配比组成：

1～5份泥土、0.002～0.02份减水剂、0.0002～0.008份土壤固化剂、0.5～7份固结料、0.006～0.06份固结加强剂和2～100份骨料。

可选地，所述泥土优选纯净的黄土、粘土和高岭土中的至少一种。

可选地，所述减水剂选自多环芳香族磺酸盐甲醛缩合物、萘系高效减水剂、木质素磺酸钙减水剂、三聚氰胺高效减水剂、密胺系高效减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂、脂肪族高效减水剂中的至少一种。减水剂的选择无严格要求，最好采用减水、增强效果兼顾的高效减水剂。

优选地，所述高效减水剂为干粉。

较佳地，所述土壤固化剂选自离子土壤固化剂、有机土壤固化剂和无机土壤固化剂中的至少一种。所述土壤固化剂为干粉。

另外，如果采用有机土壤固化剂时可适当减少固结加强剂类的添加量。

优选地，所述离子土壤固化剂是一种由若干强离子试剂制成的混合物，pH值为1.25，呈酸性。离子类土壤固化剂可以选择中国的土固精Toogood；美国的EN-1；澳大利亚的Roadband等品种。所述土壤固化剂为干粉或液体。

可选地，所述固结料选自水泥、石灰、石膏中的一种，或者所述固结料为水泥和石灰的混合物。

较佳地，所述水泥选自32.5普通硅酸盐水泥，42.5普通硅酸盐水泥，硫铝水泥中的至少一种。

优选地，所述固结加强剂选自水泥加强剂、泡花碱、硅质粉、乳胶粉、水性胶等裹覆性粘连剂中的至少一种。

可选地，所述水性胶可以选自聚乙烯醇缩甲醛胶107或者聚乙烯醇缩甲醛胶108。

可选地，所述骨料为由工业废料、建筑废料、石粉、天然砂土、淤泥砂、木屑、秸秆、草筋中的至少一种加工而成的粉粒状混合物或纤维。

较佳地，所述工业废料选自粉煤灰、尾砂、冶炼渣和炉渣中的至少一种，所述建筑废料为建筑砖渣和/或混凝土块。

所述骨料是将上述工业废料、建筑废料、石粉、天然砂土、淤泥砂、木屑、秸秆、草筋等进行破碎加工。加工尺寸可根据需要来调节。若所述胶凝材料用做砌墙砂浆时，可参照粗砂的标准，骨料的粒径≤4.75mm。若所述胶凝材料用做抹墙砂浆时，可参照中砂或细砂标准，骨料的粒径≤3mm。其它用途时参照平常混凝土中米石、石子的标准，骨料的粒径≤10mm。粉、粒比随机加工无严格要求。木屑、秸秆、草筋则视用途加工成长度为3～30mm的纤维。

需要说明的是，木屑、秸秆、草筋一般用于生产抗压强度较低的轻质快硬板材，在其中充当骨料和纤维的作用，以减轻材料的重量。木屑一般不用再加工，而秸秆、草筋的加工长度≤20mm的丝状为宜。

当采用天然砂土或淤泥砂作为集料时，泥土的添加量必须减去天然砂土或淤泥砂中的含泥土量，如果含泥量太高不再添加泥土。

本发明还提供一种制备上述胶凝材料的方法，包括以下步骤：

将泥土烘干，使其含水量≤2％；再将其粉碎，得到粒径≤0.1mm粉末状的泥土；

将骨料破碎成粉粒状和/或纤维状，再进行烘干，使其含水量≤2％；

将粉末状的泥土、减水剂、土壤固化剂、固结料、固结加强剂、粉粒状和/或纤维状的骨料按所需比例用干粉搅拌机搅拌均匀，即得到所述胶凝材料。