[發明專利]一種制備氯丙乳液改性磷酸鎂水泥的方法

有效

• 申請號: 202110584960.7
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113149485B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 歐陽春發;魏佳君;翟淑寧;高群;單曉茜;張玉青;尹小寶
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學;上海永青環保新材料有限公司
• 主分類號: C04B9/04
• 分類號: C04B9/04;C04B9/20;C04B12/02
• 代理公司: 上海申浩律師事務所 31280
• 代理人: 賈師英

本發明公開了一種氯丙乳液改性磷酸鎂水泥及其制備方法，其由如下原料組成：A.由300份的重燒氧化鎂、100?215份的磷酸二氫鉀、20?80份緩凝劑混合后形成的水泥基礎粉料A；B.由200份水、5?20份聚合物乳液、1?4份陰離子表面活性劑形成的聚合物乳液B；C.10?20份二氧化硅氣凝膠，其與聚合物乳液B混勻后形成呈粉狀的凝膠粉C，當將凝膠粉C加入到水泥基礎粉料A中并施加機械壓力后，凝膠粉C釋放出水分，使磷酸鎂水泥成型。本發明的氯丙乳液改性磷酸鎂水泥方便儲藏和運輸，使用時僅需碾壓即可完成水泥道路的快速修補，且不浪費原料，能夠提高施工效率，節約生產成本，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于道路檢材領域，涉及一種聚合物乳液改性磷酸鎂水泥及其制備方法，尤其涉及一種單組分道路快速修補用氯丙乳液改性磷酸鎂水泥及其制備方法。

背景技術

磷酸鎂水泥(Magnesium phosphate cement MPC)具有以下比較突出的性能：1.快凝快硬，試件可在30min之內拆模；2.早期強度高，1h抗壓強度可達20MPa以上，3h抗壓強度可達40MPa以上；3.低溫凝結速度快，能在-20～5℃的低溫環境中迅速凝結；4.與舊混凝土的粘接強度高；5.耐磨性及抗凍性好，干縮小(參見專利文獻CN111056815A)。因此磷酸鎂水泥非常適用于高速公路、機場跑道和市政主干道的快速修補，在軍事工程的搶修搶建及有害物質的固化方面也有著廣闊的應用前景。

但是磷酸鎂水泥在具體的施工過程中會有一些比較棘手的問題，例如，目前制備磷酸鎂水泥所用的磷酸鹽原料主要是磷酸二氫銨，水化反應過程中會釋放出刺激性的氨氣，污染環境，表面易形成氣孔，不利于施工收平；磷酸鎂水泥凝結速度極快，而且水化熱也極大，這樣在進行道路修補時會因為人工操作的局限而導致無法及時的將鎂水泥鋪設在路面上，從而導致原料的浪費。

為了解決這些問題，人們不斷地對磷酸鎂水泥進行改進，以便克服這些缺點，例如，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。CN105330197A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；并且，在道路修補材料中常加入鋼纖維進行增韌，大量氯的加入會腐蝕道路修補材料中常用的鋼纖維，造成性能的下降以及內部結構的劣化。但是，這些方法普遍存在原料組分較多、成分復雜、配制步驟繁瑣的缺陷。

現有技術的磷酸鎂水泥在進行高速公路、機場跑道、市政主干道的快速修補時，只是簡單地將磷酸鎂水泥各種原料干料成分先行混合反應，在現場分別稱取各種原料干料成分，然后按比例量取水分，經過充分拌和均勻，再進行道路的修補工作，這樣操作既費時，還需要事先配備各種裝備包括攪拌工具/攪拌車、盛水容器/水車；在攪拌取料、鋪設時還必然會導致一定的原料浪費，而且在施工操作上面也會帶來很大的麻煩，不能靈活、簡便的完成修補鋪設工作。

發明內容

為了克服現有的磷酸鎂水泥在施工中的上述缺陷，發明人經過深入研究開反復試驗，巧妙地將二氧化硅氣凝膠作為固水組分，開發出一種單組分形式的磷酸鎂水泥組方，其在現場使用時，只需要將原料成分鋪設在需填補之處，經過簡單碾壓，即可實施水泥道路的快速修補工作，并且不浪費原料，顯著提高了施工效率，大大節約生產成本。具體而言，本發明包括如下技術方案。

一種聚合物乳液改性磷酸鎂水泥，其以重量份計，由如下原料組成：

A.由大約300份的重燒氧化鎂或者重燒菱鎂礦(MgCO₃)、大約100-215份的磷酸二氫鉀、大約20-60份緩凝劑(或稱調凝劑)混合后形成的水泥基礎粉料A；

B.由大約200份水例如去離子水、大約5-20份聚合物乳液、大約1-4份陰離子表面活性劑形成的聚合物乳液B；