[發明專利]一種用于磷酸鎂水泥的超細礦物摻合料

有效

• 申請號: 201911193202.1
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110950562B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 龍翔;李曉東;徐偉龍;陳附雷;李義;許志東;陳登行
• 申請（專利權）人: 廣州市北二環交通科技有限公司
• 主分類號: C04B18/14
• 分類號: C04B18/14;C04B103/40
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李欣榮

本發明公開了一種用于磷酸鎂水泥的超細礦物摻合料，各組分及其所占質量百分比包括：磷渣粉50?60％，超細粉煤灰微珠10?30％，鋼渣粉10?20％，含氟礦渣粉5?10％，膨脹劑3?5％，分散劑1?2％。本發明所述超細礦物摻合料可顯著提高磷酸鎂水性的流動性并延長凝結時間，表現出良好的工作性能，滿足修補施工的要求；顯著改善磷酸鎂水泥的后期強度并可兼具優異的耐水性等其他耐久性能，有效保證磷酸鎂水泥修補材料的使用性能及穩定性能；且涉及的原料來源廣，成本低，可實現工業廢渣的資源化利用，具有重要的經濟和環境效益。

技術領域

本發明屬于道路建筑材料技術領域，具體涉及一種用于磷酸鎂水泥的超細礦物摻合料。

背景技術

磷酸鎂水泥(MPC)是由氧化鎂(MgO)、磷酸鹽為主體，復合硼砂等緩凝組分按一定比例適配而成。與硅酸鹽水泥相比，MPC具有凝結硬化速度極快、收縮小、養護簡單等優點，使其更適用于混凝土工程快速修補領域，尤其是在混凝土路面小型修補。

然而，磷酸鎂水泥在實際應用中還存在很多不足，主要體現在：1)磷酸鎂水泥反應放熱量大，反應速度快，凝結時間非常短，目前市場上主流的磷酸鎂水泥修補材料可操作時間均小于30分鐘，有些產品更低于10分鐘，難以滿足實際工程的需求；2)目前磷酸鎂水泥的主要體系為MgO-NH₄H₂PO₄和MgO-KH₂PO₄，兩個體系的水化產品均存在長期浸水溶出的問題，這使得磷酸鎂水泥及修補材料普遍存在著耐水性差，在潮濕環境下強度倒縮的問題。

中國專利“一種超快硬道路修補材料”(公開號：CN1415573A)公開了一種采用氧化鎂、磷酸二氫銨、粉煤灰、硼酸制備道路快速修補材料的方法。該方法制備出的修補材料早期強度高，凝結時間基本滿足施工要求，但水化過程中磷酸二氫銨易釋放刺激性氨氣，污染環境，表面易形成氣孔，不利于施工收平。中國專利“快硬早強磷酸鎂混凝土及其制備方法”(公開號：CN101380518A)公開了采用氧化鎂、磷酸鹽、硼酸和粗細骨料加水配制道路快速修補混凝土的方法。該方法制備出的混凝土早強高強，體積穩定性能好，但具體施工中凝結過快，混合攪拌困難，施工難度大。中國專利“一種磷酸鎂水泥基復合材料性能調節外加劑”(公開號：CN 105330197 B)公開了一種調節磷酸鎂水泥性能的外加劑，其中采用氯鹽作為調凝組分，但從其公開的實施例來看，初凝時間雖有所延長，但最長僅為15min，作為修補材料其操作時間仍然不足。

發明內容

本發明的主要目的在于針對現有技術的不足，提供一種用于磷酸鎂水泥的超細礦物摻合料，它以磷渣粉、含氟礦渣粉、鋼渣粉和超細粉煤灰微珠為主要原料復配而成，可有效提高磷酸鎂水性的流動性并延長凝結時間，并顯著改善磷酸鎂水泥的耐水性和后期強度等力學性能，且涉及的原料來源廣，成本低，具有顯著的經濟和環境效益。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于磷酸鎂水泥的超細礦物摻合料，各組分及其所占質量百分比包括：磷渣粉50-60％，超細粉煤灰微珠10-30％，鋼渣粉10-20％，含氟礦渣粉5-10％，膨脹劑3-5％，分散劑1-2％。

上述方案中，所述磷渣粉是由電爐制取黃磷產生的工業廢渣經粉磨制備而成，其P₂O₅含量不低于3wt％，可溶性氟化物含量不低于2wt％，表面積為500-600m²/kg。

上述方案中，所述超細粉煤灰微珠的平均粒徑小于0.5μm，比表面積大于1000m²/kg，且不能采用通過粉磨技術制得的超細粉煤灰，以保持粉煤灰顆粒的球體形態，保證混凝土的流動性。

上述方案中，所述鋼渣粉的比表面積為400-500m²/kg。