[發明專利]一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法

在審

• 申請號: 201611018440.5
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106587683A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 姬永生;李軍;金澄;肖理坤;劉翔宇
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;開封大學;江蘇建筑職業技術學院
• 主分類號: C04B12/02
• 分類號: C04B12/02;C04B28/34;C04B24/04;C04B22/14
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種磷酸鎂水泥，特別涉及一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法。

背景技術

磷酸鎂水泥(MPC)是一種早強快硬的新型磷酸鹽修補材料.與普通硅酸鹽水泥相比,MPC具有低溫凝結快、黏結強度高、干縮小、耐磨性和抗凍性良好等優點,被廣泛應用于道路、橋梁、機場跑道的快速修補,以及有害和放射性物質的固化等,有著重要的民用和軍事用途。磷酸鎂水泥，主要由MgO、磷酸鹽和緩凝劑按一定比例配制而成，具有凝結硬化快、早強高、熱膨脹低及粘結性好等優點。作為性能優越的膠結材料，抗水性能是其應用推廣的關鍵。但MPC抗水性能不足，在潮濕環境下，水泥石中的可溶性磷酸鹽易溶出，留下疏松的孔隙結構，強度下降很快。此外，可能還存在磷酸鎂氨(鳥糞石)相轉變引起結構變化。抗水性能差、吸水后材料強度損失，使得MPC在工程應用中受到很大限制。已有多種提高MPC基材料抗水性能的嘗試，如摻有機添加劑纖維素、HEA防水劑和聚合物乳液，無機添加劑硅溶膠、水玻璃、硅灰等。上述措施或者會降低MPC基材料的早期和后期強度、或者對MPC基材料抗水性能的改善效果有限。材料的抗水性能是其耐久性的根本，需要更有效的措施提高MPC基材料的抗水性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，解決了現有技術中磷酸鎂水泥基材料凝結快、水化熱早期集中釋放、早期水養護強度損失嚴重等技術問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，包括以下步驟：

步驟一、取重燒氧化鎂粉作為堿性組份，磷酸一銨作為酸性組份，并摻入多元復合緩凝劑，配制成磷酸鎂水泥基材料粉料，其中，所述重燒氧化鎂粉、磷酸一銨和多元復合緩凝劑的質量比依次為70～90:15～35:16～26；

步驟二、取所述步驟一制得的磷酸鎂水泥基材料粉料，外摻化學添加劑制成磷酸鎂水泥基材料漿體，所述化學添加劑包括硫酸鎂和水，所述磷酸鎂水泥基材料粉料、硫酸鎂和水的質量比依次為100:1～2:12～18。

依照本申請較佳實施例所述的一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，所述化學添加劑還包括細骨料，所述磷酸鎂水泥基材料粉料、硫酸鎂、細骨料和水的質量比依次為100:1～2:100～150:12～18。

依照本申請較佳實施例所述的一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，在所述步驟一中，所述多元復合緩凝劑由冰醋酸和硼砂組成。

依照本申請較佳實施例所述的一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，在所述步驟一中，所述重燒氧化鎂粉中MgO的質量分數≥95％，重燒氧化鎂粉的比表面積為200～210m2/kg。

依照本申請較佳實施例所述的一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，在所述步驟一中，所述磷酸一銨為工業級磷酸一銨，該磷酸一銨的主粒度為70/4000～50/280目/μm。

依照本申請較佳實施例所述的一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，在所述步驟二中，所述硫酸鎂為工業級硫酸鎂。

依照本申請較佳實施例所述的一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，所述細骨料由1/3～1/2河砂組成。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：

本發明提供一種提高磷酸鎂水泥基材料抗水性能的方法，本方法制備的磷酸鎂水泥基材料凝結時間可控、水化熱分階段釋放、標準養護硬化體強度高和早期水養護硬化體強度損失小，該發明制備工藝簡單、使用方便、節能環保、成本較低，具體內容如下：

1.本發明通過合理調節多元復合緩凝劑的組成結構和摻量，可調控磷酸鎂水泥基材料的凝結時間在20～60min，水化熱分階段釋放，解決了磷酸鎂水泥基材料凝結快和施工可操作性差等問題。

2.本發明通過摻適量化學添加劑硫酸鎂，提高磷酸鎂水泥的早期水化程度，使磷酸鎂水泥基材料硬化體的1d抗壓強度較未摻硫酸鎂的磷酸鎂水泥基材料硬化體提高15～20％、90d浸水養護保留強度率提高5～10％。