[发明专利]一种缓凝磷酸钙硅镁水泥及其制作方法

说明书

本发明公开了一种缓凝磷酸钙硅镁水泥及其制作方法，涉及建筑材料领域，水泥原料组成为：磷质原料、钙质原料、镁矿原料、工业废渣粉和调凝剂；以质量百分数计，各组分原料占总水泥百分比为，磷质原料13.6～47％、钙质原料4.4～9.6％、镁矿原料17.7～54.8％、调凝剂0.4～1.9％、工业废渣粉8.8～40％；本发明引入了以磷酸二铵为主要的磷质原料的理念，与磷酸一铵进行合理的配比后，早期强度高、抗折强度强，延缓了水泥凝固时间。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种有缓凝磷酸钙硅镁水泥及其制作方法。

背景技术

磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,MPC)是一种新型无机胶凝材料，早在20世纪三四十年代Prosen和Rarnshaw就发现MPC材料可应用于铸造业。MPC是一种以酸碱中和反应为基础形成化学键而产生强度的胶凝材料，国外学者又将其命名为CBPCs(Chemically bondedphosphate ceramics)。这类胶凝材料具有传统水泥所不具有的优异性能：早强快硬、粘结力强、体积稳定性好、耐热性好、耐高温、与旧混凝土之间的相容性好、耐久性好及环境适应性广等，同时兼有陶瓷、水泥、耐火材料的优点。MPC具有独特的性能，在建筑材料、耐高温材料、固封废料、深层油井固化、生物骨粘结材料等方面呈现出广阔的应用前景，已成为国内外学者关注的研究热点之一。

硅磷酸镁水泥(Magnesium Silico-Phosphate Cements，MSPC)(另含MgO和可溶性磷酸盐)，尤其是铵基硅磷酸镁(磷酸一铵，Monoammonium Phosphate，或MAP)水泥，由于凝固快，强度高，对现有混凝土的粘附性强，而广泛用作道路、机场跑道及其他混凝土的修复应用中的修补砂浆。虽然在以最小停工时间为目标的情况下，例如修复道路或飞机跑道时，凝固快可能是一种优点，然而，过快凝固也可能是一种缺点，因其限制了水泥凝固前对水泥浇注件进行加工的时间量。

为了延长水泥浇注件凝固的时间，目前最为常用的缓凝剂基于硼酸盐或硼酸，其能将水泥的可加工时间延长约10分钟至约半小时。然而，能够添加的缓凝剂含量限制在按重量约0.4～2％，其只能将凝固时间延长约10分钟。更高含量的阻滞剂可以进一步延长凝固时间，但其代价是令水泥浇注件凝固后的抗压强度显著下降。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明创造目的之一是提供一种缓凝磷酸钙硅镁水泥及其制作方法，水泥原料中引入了磷酸氢二铵(diammonium phosphate，或DAP)，与磷酸一铵进行合理的配比后，早期强度高、抗折强度强，延缓了水泥凝固时间。

一种缓凝磷酸钙硅镁水泥，原料组成为：磷质原料、钙质原料、镁矿原料、工业废渣粉和调凝剂；以质量百分数计，各组分原料占总水泥百分比为，磷质原料13.6～47％、钙质原料4.4～9.6％、镁矿原料17.7～54.8％、调凝剂0.4～1.9％、工业废渣粉8.8～40％。

所述磷质原料为磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵。

所述的钙质原料为氯化钙。

所述的镁矿原料为氯化镁。

所述的调凝剂为硼砂。

所述的工业废渣粉为粉煤灰。

所述的粉煤灰成分为：SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、MgO、SO₃、TiO₂等。