[发明专利]一种缓凝型地聚物混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种缓凝型地聚物材料，其特征在于，所述地聚物材料是采用矿渣、粉煤灰为基材，还包括加入填料、碱激发剂、缓凝剂、泛碱抑制剂和水制备而成；所述矿渣和粉煤灰质量混合比I为0.66～1.5:1，所述基材和填料质量混合比II为1:3，所述碱激发剂模数为1.0～1.8；所述地聚物材料的7d抗压强度在30.3～112.6MPa，抗折强度在3.4～21.8MPa，初凝时间90～135min，终凝时间170～262min。

2.根据权利要求1所述的一种缓凝型地聚物材料，其特征在于，所述矿渣比表面积为3500～6000cm²/kg；所述粉煤灰为一级或二级粉煤灰，比表面积为1500-5000cm²/g，氧化硅和氧化铝含量大于70％；所述填料为毫米级石子、微米级砂和纤维中的至少一种；所述碱激发剂为水玻璃和氢氧化钠的混合溶液，所述缓凝剂为硼砂，所述泛碱抑制剂为硅烷防水剂。

3.根据权利要求1或2所述的一种缓凝型地聚物材料，其特征在于，所述水与基材质量混合比III为0.4～0.5:1。

4.根据权利要求1或2所述的一种缓凝型地聚物材料，其特征在于，包括按以下质量混合比IIII混合的材料构成：

矿渣1-400份，粉煤灰1-400份，水玻璃100-170份，氢氧化钠10-20份，砂1200-1600份，水55-70份，硼砂10-15份，硅烷防水剂4-16份。

5.根据权利要求1或2所述的一种缓凝型地聚物材料，其特征在于，所述碱激发剂由以下步骤制备：

步骤A：确定水玻璃的掺量为10％-20％，通过氢氧化钠固体调节水玻璃模数，按下列公式选择需掺入氢氧化钠的质量：G-需掺入氢氧化钠质量；G₁-需调节水玻璃质量；N-水玻璃中Na₂O含量；m₁-水玻璃初始模数；m₂-最终水玻璃模数；P-掺入氢氧化钠纯度；

步骤B：通过所述水与基材质量混合比III和所述水玻璃的掺量，计算所需水的量，所需水的质量包括水玻璃中除去固体部分的液体质量；

步骤C：按步骤A和B称量水玻璃、氢氧化钠和水，并混合搅拌均匀，放置室温下备用。

6.根据权利要求5所述的一种缓凝型地聚物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将矿渣和粉煤灰按照所述质量混合比I混合，加入按所述质量混合比IIII称的砂、碱激发剂、硼砂、硅烷防水剂和水，进行混合搅拌得到粘稠均匀的搅拌物；

步骤二：测试步骤一制备的所述搅拌物的流动性和凝结时间；

步骤三：将步骤一制备的所述搅拌物装入模具中，并用振实台振荡成型，室温下养护一天，待试样硬化脱模，将脱模后的样品养护7天，即制得地聚物胶凝材料。

7.一种基于权利要求2所述的一种缓凝型地聚物材料或基于权利要求6所述的制备方法制备的高性能地聚物材料，其特征在于，包括按以下质量混合比V的材料构成：

矿渣1-690份，粉煤灰1-690份，石英砂1200-1400份，水玻璃250-300份，氢氧化钠30-35份，纤维80-160份，硼砂18-25份，硅烷防水剂6.9-27.6份，外加剂30-35份，水55-70份。

8.根据权利要求7所述的一种高性能地聚物材料，其特征在于，所述的石英砂细度模数为70-120目；所述的外加剂为聚羧酸减水剂；所述纤维为钢纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的一种或多种。