[发明专利]一种磷基灌浆材料的制备方法

说明书

本发明公开一种磷基灌浆材料的制备方法，将磷渣、矿渣、减水剂加水在湿磨机中混合研磨制成浆状料，将浆状料与磷尾矿、改性纳米碳酸钙、二水磷石膏，电石渣、保水剂、水泥熟料及水在均料机中混合制得磷基灌浆材料。本发明利用湿磨制备的磷渣、矿渣与水泥熟料作为胶凝材料，用磷尾矿作为集料，利用纳米碳酸钙作为晶种；通过加电石渣及湿磨工艺，激发矿渣与磷渣潜在活性。本发明制得的灌浆材料无需二次搅拌，可直接施工；利废率≥80％，初始流动度≥290mm，膨胀率为0.1％‑3.5％，28d抗压强度≥60MPa，泌水率≤0.02％，有流动性好、保水性好、微膨胀等特性，可用于混凝土结构的修补、加固，设备支座处的固定等。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种磷基灌浆材料的制备方法。

背景技术

随着现代化建设的不断推进，我国正以空前的规模开发和利用自然资源，在创造社会物质财富的工业化过程中，也产生了大量固体废弃物。磷渣使利用电炉法制取黄磷时产生的一种工业废渣，使用电炉法制取黄磷时得到的熔融物经过淬冷后，得到粒化电炉磷渣，即为磷渣。矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，经水淬并磨细后形成磨细粒化高炉矿渣粉。磷尾矿是在开采磷矿和生产磷精矿时剩余的固体废弃料，属于工业固体废弃物中的矿业固体废弃物。磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙。磷石膏主要成份为：CaSO₄·2H₂O，此外还含有多种其他杂质。为满足我国基础设施与城镇化建设需要，每年生产建筑材料需要的消耗很大，而且还要排放大量CO₂、烟尘、粉尘等颗粒物。基础设施和城镇化建设对建筑材料需求的持续增长使问题变得更加严重，利用具有潜在胶凝性能的固体废弃物生产低碳建材有利于改善这种局面。

湿磨方法是利用水作为介质对粉体颗粒进行球磨处理。在湿法粉磨过程中，水分的存在使粒子表面能降低，防止产生凝聚现象，也可使被粉碎颗粒的破坏强度降低，有利于粉碎过程的进行，得到粒径更小的粉体颗粒，有利于促进粉体颗粒在水化进程中更容易被水化产物包裹；在球磨过程中，因离子溶出使浆体材料呈碱性环境，其碱性大小接近于水泥，使得材料颗粒表面由多聚体向低聚体转化，材料可“预水化”；同时将材料的粒径分布降低至微米级，使得不同尺度材料优化匹配，提高了原材料混合物拌和性能、均匀度、流变性能与稳定性。

灌浆材料为达到确定的工程目所选用的工程材料的总称，它能够以液态形式存在，且便于利用液压、气压或电化学原理注入相应介质的裂缝、裂隙、孔隙等内部空间，并具有胶结固化能力，使介质的泄露通道得到堵塞，使介质的物理性状及力学性能得到改善。

国内已有利用磷渣、矿渣、磷尾矿制备建筑材料的制备方法，如CN103979901B公布了一种掺有磷渣的水泥基无收缩灌浆材料，由普通硅酸盐水泥、磷渣，超细矿渣粉、脱硫石膏、中砂、细砂、膨胀剂、海泡石粉、减水剂、消泡剂和保水剂组成，产品适用于钢筋搭接、支座等的固定、预制构件的灌浆、预应力桥梁灌浆；CN103992078B公布了“一种掺有磷渣的自流平砂浆”，由普通硅酸盐水泥、高铝水泥、磷渣、S105矿渣粉、矿渣、河砂、复合激发剂、减水剂、稳定剂、消泡剂和水组成。CN104628349B公开了一种磷石膏基高流态灌浆材料，其组成磷基半水石膏、粉煤灰、复合激发剂、石膏晶须、缓凝剂、减水剂、保水剂、憎水剂。其中，所述的磷基半水石膏为磷基高强石膏，或是磷基高强石膏/磷基建筑石膏的混合物。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种利用磷渣及其它固体废弃物为原料，生产成本低，抗压强度、流动性和抗收缩性能好的基于湿磨工艺的磷基灌浆材料的制备方法。

本发明目的的实现方式为，一种基于湿磨工艺的磷基灌浆材料的制备方法，具体步骤如下：

1)取经水处理的重量份数为二水磷石膏2.5-10份、磷尾矿100-150份，加用表面活性剂改性的纳米碳酸钙10-25份，搅拌得改性混合料；