[发明专利]一种快速硬化的高强度粉煤灰地聚物材料及其制备方法

权利要求书

1.一种快速硬化的高强度粉煤灰地聚物材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

（1）将粉煤灰与高炉矿渣混合均匀，得到混合粉料；所述高炉矿渣中CaO的质量分数为40-50%；

（2）向所述混合粉料中加入碱激发剂、纳米增强剂和水混合并搅拌均匀，在搅拌过程中同时发生缩聚反应和水化反应，该两个反应完成后得到地聚物浆料；所述搅拌具体为向所述混合粉料中加入碱激发剂、纳米增强剂和水搅拌4-8min，该搅拌具体为先按照145-155r/min的搅拌速率搅拌，然后按照290-310 r/min的搅拌速率搅拌；其中，所述纳米增强剂为含有SiO₂的纳米增强剂，所述纳米增强剂中SiO₂的质量分数大于50%；

（3）将所述地聚物浆料倒入模具后依次进行振荡、静置，然后将静置完成的地聚物浆料进行加热干燥，脱模得到粉煤灰地聚物材料；

所述振荡的时间为2-5 min，振荡频率2500-2800 Hz；所述静置的时间为30-60 min；所述加热干燥具体为在烘箱中进行加热干燥，干燥温度为60-75 ℃，干燥时间为24-48 h。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合粉料中粉煤灰的质量分数为60-90%，高炉矿渣的质量分数为10-40%，所述粉煤灰中SiO₂的质量分数为50-60%，Al₂O₃的质量分数为25-35%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地聚物浆料中水灰比为0.3-0.35；其中，所述地聚物浆料中水灰比为地聚物浆料中水与混合粉料的质量比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱激发剂为水玻璃，所述水玻璃的模数为1.3-1.5，所述碱激发剂的加入质量以碱激发剂中Na₂O的质量计，所述碱激发剂的加入质量为所述混合粉料质量的8-10%。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米增强剂的加入质量为所述混合粉料质量的0.2-1%。

6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粉煤灰的粒径为10-30 μm，所述向所述混合粉料中加入碱激发剂、纳米增强剂和水混合并搅拌均匀，所述搅拌具体为先按照150r/min的照搅拌速率搅拌2 min，再按照300 r/min的搅拌速率为搅拌2 min。

7.一种通过权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的粉煤灰地聚物材料。

8. 根据权利要求7所述的粉煤灰地聚物材料，其特征在于，所述粉煤灰地聚物材料在60-75 ℃温度下加热干燥24 h后，抗压强度为70 MPa以上。