粉煤灰活性激發(fā)劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種粉煤灰活性激發(fā)劑及其制備方法，該方法將對氨基苯磺酸鈉、水、堿液、丙酮、尿素和甲醛溶液混合后進行反應(yīng)，得到粉煤灰活性激發(fā)劑，其具有式(I)所示的重復(fù)單元，數(shù)均分子量為5000～20000。該激發(fā)劑分子結(jié)構(gòu)包括含有孤對電子的N和C＝O雙鍵，能激發(fā)粉煤灰中的活性SiO2和Al2O3，使其與Ca(OH)2電離出來的鈣離子反應(yīng)，生成具有空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水合硅酸鈣和水合鋁酸鈣等水合產(chǎn)物；并且，該激發(fā)劑分子中含有大量的羥基，溶于水后，電離出OH-，會腐蝕粉煤灰玻璃體的表面，使粉煤灰的表面結(jié)構(gòu)解體，增加粉煤灰的不飽和鍵，促進火山灰反應(yīng)，可以在摻量較低的情況下有效激發(fā)粉煤灰的活性。式(I)
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種粉煤灰活性激發(fā)劑及其制備方法。 粉煤灰活性激發(fā)劑及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 粉煤灰，是可以從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，是一種具有潛在活性的火 山灰質(zhì)粉末，可作為水泥和混凝土等建筑材料的摻料，具有改善材料性能和降低成本等作 用。粉煤灰的成分包括活性成分和表面光滑且堅硬的玻璃體等，其中，玻璃體的存在會阻礙 活性成分的水化，從而導(dǎo)致粉煤灰在使用時早期活性低，影響其在水泥和混凝土中的摻量。
[0003] 為了提高粉煤灰在水泥和混凝土中的摻量，必須激發(fā)其潛在活性。激發(fā)粉煤灰活 性的途徑主要有三種：一是物理活化，即通過機械磨細來破壞粉煤灰玻璃體的結(jié)構(gòu)，同時增 加比表面積，以加快生成Ca(0H) 2的水化反應(yīng)速度；二是化學(xué)活化，即通過添加化學(xué)激發(fā)劑 和改性劑來激發(fā)粉煤灰的活性；三是水熱激發(fā)。相比之下，通過加入化學(xué)激發(fā)劑和改性劑 的化學(xué)活化方法快捷，簡單有效。目前，粉煤灰活性激發(fā)劑主要分為無機類激發(fā)劑和有機類 激發(fā)劑，其中，無機類激發(fā)劑主要有Na0H、Na 2Si03和Na2C03 (純堿）等堿性化合物，CaS04和 Na2S04等硫酸鹽，以及NaCl和CaCl2等鹵化物。有機類激發(fā)劑主要有三乙醇胺和三異丙醇 胺等醇胺類有機物，以及乙二醇和丙三醇等醇類有機物。
[0004] 雖然上述激發(fā)劑對粉煤灰的活性都有一定的激發(fā)作用，但是，這些粉煤灰活性激 發(fā)劑的摻量普遍較大，成本較高，也會影響混凝土等材料的質(zhì)量，例如，堿含量過高會引起 堿集料反應(yīng)，氯鹽會銹蝕鋼筋等等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種粉煤灰活性激發(fā)劑及其制備方法，本發(fā) 明提供的粉煤灰活性激發(fā)劑在較低的摻量下，能有效激發(fā)粉煤灰的活性，提高粉煤灰在水 泥和混凝土中的摻量。
[0006] 本發(fā)明提供一種粉煤灰活性激發(fā)劑，具有式（I)所示的重復(fù)單元：
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種粉煤灰活性激發(fā)劑，具有式α)所示的重復(fù)單元：
所述粉煤灰活性激發(fā)劑的數(shù)均分子量為5000?20000。
2. -種權(quán)利要求1所述的粉煤灰活性激發(fā)劑的制備方法，包括以下步驟： 將對氨基苯磺酸鈉、水、堿液、丙酮、尿素和甲醛溶液混合后進行反應(yīng)，得到粉煤灰活性 激發(fā)劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體包括以下步驟： Α)將對氨基苯磺酸鈉和水混合，利用堿液調(diào)節(jié)pH值至12?14,得到混合溶液； B) 將所述混合溶液與丙酮及尿素混合后進行反應(yīng)，得到第一反應(yīng)液； C) 將所述第一反應(yīng)液與甲醛溶液混合后進行反應(yīng)，得到粉煤灰活性激發(fā)劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述對氨基苯磺酸鈉、水、丙酮、 尿素和甲醛溶液的重量份之比為（30?50) : (80?120) : (20?40) : (10?20) : (80? 130)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟B)中，所述反應(yīng)的溫度為 50°C?60°C，所述反應(yīng)的時間為0. 5h?lh。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟C)中，所述混合的溫度為 75--85?。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟C)中，所述混合具體為： 向所述第一反應(yīng)液中滴加甲醛溶液，所述滴加的時間為2h?3h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟C)中，所述反應(yīng)的溫度為 90°C?98°C，所述反應(yīng)的時間為3h?4h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述堿液為氫氧化鈉溶液或氫氧 化鉀溶液，所述堿液的質(zhì)量濃度為30 %。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述甲醛溶液的質(zhì)量濃度為 37%。
【文檔編號】C08G16/04GK104058621SQ201410304710
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】宋南京, 侯濤, 趙貴亮, 朱化雨, 趙洪義 申請人:山東宏藝科技股份有限公司