[发明专利]一种玻璃纤维磷酸镁水泥及其制备方法

说明书

一种玻璃纤维磷酸镁水泥及其制备方法，属于胶凝材料快速修补领域；水泥组分按重量份数分配：重烧氧化镁300～500份，细集料1000份，酸式材料100份，增韧材料1.2～1.6份，水16～20份，镁磷比为(3～5)：1；制备方法：1)将菱镁矿煅烧、研磨，得到重烧氧化镁；2)将原料混合并搅拌均匀；3)将样品进行自然养护，得到一种玻璃纤维磷酸镁水泥；本发明改良磷酸镁水泥的成分设计，通过添加处理后的玻璃纤维，在保证高强度的同时，对磷酸镁水泥进行增韧改性，防止被修补的裂缝发生二次开裂，且操作简单，成本较低。

技术领域

本发明属于胶凝材料快速修补领域，特别涉及一种玻璃纤维磷酸镁水泥及其制备方法。

背景技术

混凝土材料作为当今世界上用量最多的建筑材料，其使用环境日益严峻，混凝土结构的耐久性问题受到了更多的关注。随着混凝土材料龄期的增长，其结构在外界各种因素的作用下会发生不同程度的破坏，从而影响结构的整体性以及稳定性，导致有大量服役的混凝土结构需要进行修补，尤其在环境因素的影响下，混凝土结构易出现诸如裂缝、剥蚀、孔洞等问题，若不能及时的处理就有可能加重对结构的破坏，这样不仅会影响结构的稳定性，而且影响着结构整体的安全性能，为了缓解环境对混凝土结构的影响，提高社会经济效益，需要寻求一种凝结速度快、早期强度高的材料，可以在短时间内对破损的混凝土结构进行修补，快速恢复结构的稳定性能。目前，常用的修补材料多为磷酸镁水泥，但其自身也存在着脆性大、强度不足的缺点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种玻璃纤维磷酸镁水泥，解决了传统分磷酸镁水泥脆性大，粘结强度低的问题。

一种玻璃纤维磷酸镁水泥，其组分按重量份数分配：重烧氧化镁300～500份，细集料1000份，酸式材料100份，增韧材料1.2～1.6份，水16～20份，镁磷比为(3～5)：1。

所述重烧氧化镁由菱镁矿(MgCO₃)煅烧后粉磨而成，质量纯度大于90％，200目筛余小于10％，比表面积为238m²/kg；

所述细集料为石英砂，模数为2.2～2.8；

所述酸式材料为磷酸二氢钾(KH₂PO₄)，级别为工业纯，质量纯度大于96％，粒度为245～350μm；

所述增韧材料为经处理剂表面处理的玻璃纤维，其中，处理剂为硅烷偶联剂混合液，其化学成分按体积比为乙醇：去离子水：乙酸：硅烷偶联剂KH570＝230：25：4：1200，重量份数为100～400份。

一种玻璃纤维磷酸镁水泥的制备方法，具体步骤如下：

(1)将菱镁矿在温度为1400℃或1800℃条件下煅烧，经研磨，得到重烧氧化镁；

(2)按玻璃纤维磷酸镁水泥成分配比，分别称量重烧氧化镁、磷酸二氢钾、石英砂、水，按照顺序分别投入到搅拌锅中，搅拌45～60s，接下来向其中加入玻璃纤维先慢速搅拌，再高速搅拌，得到磷酸镁水泥胶凝材料；

(3)将搅拌均匀的磷酸镁水泥胶凝材料迅速倒入三联模具当中，振捣均匀，静置1～3h后拆模，将试件放置在室内进行自然养护1d、3d、7d，得到一种玻璃纤维磷酸镁水泥。

上述玻璃纤维磷酸镁水泥的制备方法，其中：

所述步骤1中，重烧氧化镁的质量纯度大于90％，200目筛余小于10％，比表面积为238m²/kg；

所述步骤2中，玻璃纤维表面处理过程：浸泡于硅烷偶联剂混合液中30～40min，放置于烘箱中以40～50℃进行烘干。

所述步骤2中，以140±5r/min慢速搅拌45～60s，以285±10r/min高速搅拌2～3min。