本發(fā)明涉及建筑材料，具體而言，涉及一種纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、一個(gè)多世紀(jì)以來，普通波特蘭水泥一直是建筑行業(yè)的支柱，因其具有較好的耐久性、強(qiáng)度和適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)其生產(chǎn)過程伴隨的高能耗和大量的co2排放(占全球co2排放量的8％-10％)，對環(huán)境造成了較大的負(fù)擔(dān)，因此需要尋找新的可持續(xù)建筑材料。堿激發(fā)膠凝材料的原材料來源于工業(yè)副產(chǎn)品，如粉煤灰和礦渣，在具有較低碳足跡的同時(shí)還能提供與普通波特蘭水泥相當(dāng)?shù)牧W(xué)強(qiáng)度，是普通波特蘭水泥的可行替代品。但堿激發(fā)膠凝材料也面臨著一些挑戰(zhàn)，例如低抗折強(qiáng)度以及易收縮等問題，這些缺陷限制了其在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料及其制備方法，以改善上述問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

2、一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，包括：纖維素納米晶體：0.05％-0.5％；堿激發(fā)劑：4％-8％；粉煤灰：10％-60％；礦渣：10％-60％；水：15％-45％；上述原料的重量百分比之和為100％。

3、進(jìn)一步地，所述粉煤灰和所述礦渣的重量比包括3：7-7：3。

4、進(jìn)一步地，水膠比的范圍在0.35-0.5。

5、進(jìn)一步地，所述粉煤灰的粒徑范圍為0.3-224μm。

6、進(jìn)一步地，所述礦渣的粒徑范圍為0.3-158μm。

7、進(jìn)一步地，所述堿激發(fā)劑為無水偏硅酸鈉。

8、進(jìn)一步地，所述無水偏硅酸鈉的模數(shù)為0.9-1.1。

9、進(jìn)一步地，所述纖維素納米晶體的結(jié)晶度指數(shù)為70.80％。

10、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料制備方法，所述方法包括：

11、s1：制備纖維素納米晶體溶液；

12、s2：將粉煤灰、礦渣以及堿激發(fā)劑在攪拌器中混合3分鐘，得到混合干料；

13、s3：將纖維素納米晶體溶液緩慢加入上述混合干料中，攪拌5分鐘，得到膠凝材料。

14、本發(fā)明的有益效果為：

15、1.本發(fā)明通過加入纖維素納米晶體不僅可以提升堿激發(fā)膠凝材料的力學(xué)性能，而且可解決其收縮性大的問題。

16、2.本發(fā)明采用粉煤灰和礦渣等工業(yè)廢棄物作為主要原料，減少了廢棄物對環(huán)境的占用和污染，為工業(yè)廢棄物的資源化利用提供了新的途徑和方法，符合可持續(xù)發(fā)展的理念，同時(shí)在制備過程中較傳統(tǒng)膠凝材料能耗更低，且減少了二氧化碳的排放量。

17、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制備而成：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，其特征在于：所述粉煤灰和所述礦渣的重量比包括3：7-7：3。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，其特征在于：水膠比的范圍在0.35-0.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，其特征在于：所述粉煤灰的粒徑范圍為0.3-224μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，其特征在于：所述礦渣的粒徑范圍為0.3-158μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，其特征在于：所述堿激發(fā)劑為無水偏硅酸鈉。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，其特征在于：所述無水偏硅酸鈉的模數(shù)為0.9-1.1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料，其特征在于：所述纖維素納米晶體的結(jié)晶度指數(shù)為70.80％。

9.一種纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料的制備方法，其特征在于，步驟如下：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料的制備方法，其特征在于，所述制備纖維素納米晶體溶液，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種纖維素納米晶體增強(qiáng)堿激發(fā)膠凝材料及其制備方法，所述材料由以下重量百分比的原料制備而成：纖維素納米晶體：0.05％?0.5％；堿激發(fā)劑：4％?8％；粉煤灰：10％?60％；礦渣：10％?60％；水：15％?45％；總上述原料的重量百分比之和為100％。本發(fā)明制備的膠凝材料具有優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和低收縮，適用于建筑、道路、橋梁等土木工程領(lǐng)域，為工程結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定和安全提供了可靠的保障。

技術(shù)研發(fā)人員：郭奧飛,郝芳蘋,馮虎,杜運(yùn)興,湯寄予,于振云,龐育陽,蘇暢,蘇一帆,馬浩偉,耿友乾,張?jiān)迫?br/>受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/6/3