[發明專利]硫磷酸鹽水泥

有效

• 申請號: 201210017243.7
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102942317A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 余紅發;陸昊;麻海燕;李成棟
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;天津易鴻建和墻體保溫建筑材料有限公司
• 主分類號: C04B12/02
• 分類號: C04B12/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明涉及一種建筑工程、交通工程技術領域的膠凝材料，尤其涉及一種硫磷酸鹽水泥。

背景技術

建筑、橋梁、道路、機場、隧道、大壩、水渠等工程結構在長期的使用過程中，常因發生化學腐蝕、凍融循環、磨損與沖刷破壞、撞擊與沖擊損壞、地震作用、爆炸作用等耐久性因素或突發性災害因素引起的表面剝落、結構開裂等損壞現象，采用緊急修補材料、快速地恢復工程結構的使用功能，是土木工程、交通工程、水工工程等領域的一項重要任務。目前，常見的緊急修補材料除高分子建筑結構膠粘劑以外，大量采用以無機材料為基本組成的水泥類修補材料。例如，中國發明專利申請200510011234.7公開了一種由快硬硫鋁酸鹽水泥、減水組分、緩凝組分、調節組分與早強組分所組成的混凝土快速修補材料及其應用方法，能快速提高修補材料2~6小時強度。中國發明專利申請200610028419.3公開了一種由硫鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、尾礦粉、粉煤灰和硅灰組成的建筑、筑路用快速修補材料，具有快速施工等功能。這類修補材料屬于傳統的硅酸鹽水泥或者硫鋁酸鹽水泥系列，其凝結時間不能自由調節，終凝時間長達2.5小時以上，難以滿足緊急修補的使用要求。

中國發明專利申請200810200921.7公開了一種由磷酸二氫鹽、金屬氧化物粉末、調凝材料和粉煤灰組成的磷酸鹽快速修補建筑材料，具有30分鐘凝固的特點。中國發明專利ZL96199536.X公開了一種由磷化合物、鎂化合物和無機化合物組成的磷鎂水泥的制備方法、砂漿及復合材料。這2項發明專利或者專利申請，都是屬于磷酸鎂水泥系列，可通過調節調凝材料的用量，實現凝結硬化時間從幾分鐘到幾個小時，早強高強，粘結強度高，后期強度不倒縮，微膨脹和低溫快速凝結硬化的特點，非常適合于工程結構缺陷的緊急修補。但是，磷酸鎂水泥必須使用經過1200℃以上高溫煅燒的重燒氧化鎂，能耗非常高，同時需要消耗大量的磷酸二氫鹽，導致價格昂貴，嚴重制約了這種修補材料的推廣應用，如果能夠減少重燒氧化鎂的用量，降低磷酸二氫鹽的摻量，降低成本和工程造價，以磷酸鎂水泥為主要膠凝材料的修補材料將具有較大的市場，應用前景十分看好。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低廉，具有凝結時間任意可調、早強高強、粘結強度高、后期強度不倒縮、微膨脹和低溫快速凝結硬化的硫磷酸鹽水泥。

為解決上述問題，本發明所述的硫磷酸鹽水泥，其特征在于：該水泥由粒度均為1~100μm的下述重量份的原料混合均勻后制成：重燒氧化鎂4~60份；磷酸二氫鹽3~50份；調凝劑1~6份；輕燒氧化鎂8~36份；含硫組份1~10份；工業廢渣粉1~20份。

所述重燒氧化鎂是指煅燒菱鎂礦制成的氧化鎂粉末材料、鹽湖鹵水提取碳酸鋰工藝過程中所產生的副產品氧化鎂粉末材料中的任何一種或兩種的混合物。

所述磷酸二氫鹽為磷酸二氫鉀、磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鈣和磷酸二氫鎂中的任何一種或兩種以上的混合物。

所述調凝劑為硼酸、硼砂中的任何一種或兩種的混合物。

所述輕燒氧化鎂為煅燒菱鎂礦法、水氯鎂石-純堿法、水氯鎂石-石灰法、水氯鎂石-白云石法、水氯鎂石-碳銨法、水氯鎂石-熱解法、水氯鎂石部分熱解法制備而成的活性氧化鎂粉末材料中的任何一種或兩種以上的混合物。

所述含硫組份為濃硫酸、無水硫酸鎂、一水硫酸鎂、三水硫酸鎂、五水硫酸鎂、七水硫酸鎂中的任何一種或兩種以上的混合物。

所述工業廢渣粉為粉煤灰、爐渣、礦渣、鋼渣、脫硫石膏中的任何一種或兩種以上的混合物。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明利用輕燒氧化鎂—硫酸鎂—水的三元體系膠凝材料（硫氧鎂水泥）的快硬早強特性，與磷酸鎂水泥進行復合，形成一種同樣能夠適用于工程結構緊急修補的新型膠凝材料——硫磷酸鹽水泥。

2、由于本發明采用大量的粉煤灰、爐渣、礦渣、鋼渣、脫硫石膏等工業廢渣粉，因此，不但降低了生產成本，而且實現了廢物綜合利用，減少了對環境的污染。

3、由于本發明中有調凝劑，因此，能夠達到快速凝結硬化的目的，凝結時間從幾分鐘到幾個小時之間任意可調，并具有早強高強、與待修補的工程結構之間產生較強的粘結強度、后期強度不倒縮的特點（參見表1）。

表1