本申请涉及功能性建筑材料，尤其涉及一种酸激发地质聚合物及其制备方法。
背景技术：
1、地质聚合物是由富硅铝质的煅烧粘土或固体废弃物为前驱体原料，在高碱或高酸条件下通过地质聚合反应而形成的由硅氧四面体与铝氧四面体组成的三维网状聚合胶凝材料。地质聚合物需要通过激发以促进稳定相结构的形成，激发的方式包括碱激发和酸激发。其中，酸激发地质聚合物在中性或酸性应用环境下具有更好的抗化学侵蚀性，结合其致密的孔结构使得地质聚合物及相关建材制品的耐久性优异。但酸激发的地质聚合物在常温养护条件下的早期强度发展缓慢，需要消耗大量的能量进行高温水热养护才能保证强度发展，导致其在现场浇筑应用过程中的可行性差。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种酸激发地质聚合物及其制备方法，旨在提高酸激发地质聚合物的早期强度发展，拓展酸激发地质聚合物的工程应用前景。
2、本申请实施例是这样实现的，本申请的一种酸激发地质聚合物，按重量份计，包括：80份的第一原料、40～50份的第一激发剂和5～15份的早强剂；
3、其中，所述第一原料含有活性铝硅质；所述第一激发剂为无机酸；所述早强剂含有第一金属离子，且所述第一金属离子在ph小于7的环境下具有高于al3+的溶解速率，以用于促进无机酸盐凝胶产物相生成。
4、在一些实施例中，所述第一金属离子选自mg2+、ca2+、na+、fe2+、fe3+的至少一种；或者
5、所述早强剂选自铝酸盐水泥、铝酸钠、硫铁尾矿、煅烧白云石中的至少一种。
6、在一些实施例中，所述第一原料包括偏高岭土和粉煤灰；其中，所述偏高岭土和所述粉煤灰的质量比为60-80:1-20。
7、在一些实施例中，按重量份计，酸激发地质聚合物还包括：1～20份的第二原料；其中，所述第二原料含有第二金属离子，且所述第二金属离子在ph小于7的环境下具有高于al3+的溶解速率，以用于促进无机酸盐凝胶产物相生成。
8、在一些实施例中，所述第二金属离子选自mg2+；或者
9、所述第二原料选自富镁镍渣。
10、在一些实施例中，所述第一激发剂选自磷酸、硫酸、硝酸中的至少一种。
11、在一些实施例中，按重量份计，酸激发地质聚合物还包括：10～30份的第二激发剂，所述第二激发剂为水解呈酸性的铝盐。
12、在一些实施例中，所述第二激发剂选自磷酸二氢铝、硫酸铝、硝酸铝、磷酸铝中的至少一种。
13、在一些实施例中，所述第一原料的平均粒径为5～40μm；或者
14、所述早强剂的平均粒径为5～40μm。
15、在一些实施例中，本申请还提供一种酸激发地质聚合物的制备方法，将80份的第一原料、1～20份的第二原料，40～50份的第一激发剂、5～15份的早强剂和10～30份的第二激发剂混合、搅拌获得到地质聚合物浆体；然后在20-50℃，相对湿度大于等于65％的条件下养护形成酸激发地质聚合物；
16、其中，所述第一原料含有活性铝硅质；所述第二原料含有第二金属离子，且所述第二金属离子在ph小于7的环境下具有高于al3+的溶解速率；所述第一激发剂为无机酸；所述早强剂含有第一金属离子，且所述第一金属离子在ph小于7的环境下具有高于al3+的溶解速率；所述第二激发剂为水解呈酸性的铝盐。
17、本申请的有益效果在于：本申请的一种酸激发地质聚合物，按重量份计，包括：80份的第一原料、40～50份的第一激发剂和5～15份的早强剂；其中，第一原料含有活性铝硅质；第一激发剂为无机酸；早强剂含有第一金属离子，且第一金属离子在ph小于7的环境下具有高于al3+的溶解速率。本申请的酸激发地质聚合物中，通过第一原料含有的活性铝硅质来提供硅氧四面体或铝氧四面体，能够保证地质聚合物的三维网状结构的形成，通过作为第一激发剂的无机酸来提供酸根离子，能够促进地质聚合物内部的激发反应并使地质聚合物在中性或酸性应用环境下具有更好的抗化学侵蚀性；通过早强剂提供在ph小于7的环境下高于al3+的溶解速率的第一金属离子，可以优先与酸性的第一激发剂反应，加速地质聚合物反应，促进无机酸盐凝胶产物相生成，并提高地质聚合物的早期强度发展。
18、本申请提供了一种酸激发地质聚合物的制备方法，将80份的第一原料、1～20份的第二原料，40～50份的第一激发剂、5～15份的早强剂和10～30份的第二激发剂混合、搅拌获得到地质聚合物浆体；然后在20-50℃，相对湿度大于等于65％的条件下养护形成酸激发地质聚合物；其中，第一原料含有活性铝硅质；第二原料含有第二金属离子，且第二金属离子在ph小于7的环境下具有高于al3+的溶解速率；第一激发剂为无机酸；早强剂含有第一金属离子，且第一金属离子在ph小于7的环境下具有高于al3+的溶解速率；第二激发剂为水解呈酸性的铝盐。本申请针对酸激发地质聚合物早期强度发展缓慢且需要水热养护的问题，通过适用于酸激发地质聚合物的早强剂，使得酸激发地质聚合物在常温(20℃)条件下养护24h即可达到24-35mpa，养护72h达到40-65mpa，有效拓展了此类地质聚合物的工程应用前景，为地下水管道系统及其他地下基础设施等酸性环境下的施工建设提供了耐酸性能优异的胶凝材料。
1.一种酸激发地质聚合物，其特征在于，按重量份计，包括：80份的第一原料、40~50份的第一激发剂和5~15份的早强剂；
2.根据权利要求1所述的酸激发地质聚合物，其特征在于，所述第一金属离子选自mg2+、ca2+、na+、fe2+、fe3+的至少一种；或者
3.根据权利要求1所述的一种酸激发地质聚合物，其特征在于，所述第一原料包括偏高岭土和粉煤灰；其中，所述偏高岭土和所述粉煤灰的质量比为60-80:1-20。
4. 根据权利要求3所述的一种酸激发地质聚合物，其特征在于，按重量份计，酸激发地质聚合物还包括：1~20份的第二原料；其中，所述第二原料含有第二金属离子，且所述第二金属离子在ph小于7的环境下具有高于al3+的溶解速率，以用于促进无机酸盐凝胶产物相的生成。
5.根据权利要求4所述的一种酸激发地质聚合物，其特征在于，所述第二金属离子选自mg2+；或者
6.根据权利要求1所述的一种酸激发地质聚合物，其特征在于，所述第一激发剂选自磷酸、硫酸、硝酸中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的一种酸激发地质聚合物，其特征在于，按重量份计，酸激发地质聚合物还包括：10~30份的第二激发剂，所述第二激发剂为水解呈酸性的铝盐。
8.根据权利要求7所述的一种酸激发地质聚合物，其特征在于，所述第二激发剂选自磷酸二氢铝、硫酸铝、硝酸铝、磷酸铝中的至少一种。
9. 根据权利要求1所述的一种酸激发地质聚合物，其特征在于，所述第一原料的平均粒径为5~40 μm；或者所述早强剂的平均粒径为5~40 μm。
10.一种酸激发地质聚合物的制备方法，其特征在于，将80份的第一原料、1~20份的第二原料，40~50份的第一激发剂、5~15份的早强剂和10~30份的第二激发剂混合、搅拌获得到地质聚合物浆体；然后在20-50℃，相对湿度大于等于65%的条件下养护形成酸激发地质聚合物；
