[发明专利]一种利用废渣配制的快硬水泥及其制备方法

说明书

本发明涉及一种利用废渣配制的快硬水泥及其制备方法，它由废镁砖、废石膏、磷酸二氢铵、硼砂和矿物掺合料按一定的重量比配制而成。该快硬水泥具有凝结时间更易调控，强度高，折压比大，粘结力强，耐水性和安定性好等优点。

技术领域

本发明涉及一种利用废渣配制的快硬水泥及其制备方法，属于快速修补材料领域。

背景技术

随着我国经济社会快速发展，交通工程由基础设施建设为主，向建设和养护并重转变。机场跑道、公路桥梁和市政工程等水泥混凝土结构在服役过程中，由于受到荷载的反复作用以及周围环境的周期性影响，不可避免地产生破损，如未及时采取有效的修补措施，破损程度将不断加大，水泥混凝土结构的劣化速度会迅速增长，因此，水泥混凝土路面的修补工作已逐渐成为交通行业的重点和难点，修补材料性能的优劣是影响修补质量的关键因素。

目前，国内用于机场跑道、公路桥梁、市政路面等基础设施的快速修补材料主要包括：快硬硫铝酸盐水泥、高铝水泥和氟铝酸盐水泥等。这些修补材料主要存在不足：①粘结强度低，不能解决水泥混凝土结构表层病害问题，不适合用做薄层修补材料；②对养护要求高，易产生裂纹，甚至使修补失效；③后期强度存在倒缩现象，尤其是抗折强度，这也是其内部产生裂缝导致的；④表面易起粉，耐磨性差；⑤低温环境下，小时强度低，不能满足快速开放交通的要求。

磷酸镁水泥具有凝结硬化快，小时强度高，与水泥混凝土的粘结强度高，耐磨性好等优点，但是磷酸盐水泥水化热大，放热集中；耐水性差，长期浸泡在水中时，强度甚至会发生倒缩现象；未反应的游离氧化镁颗粒在潮湿环境下，缓慢发生水化反应，局部体积膨胀，可能导致磷酸盐水泥胀裂，因此存在安定性隐患。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷而提供一种利用废渣配制的快硬水泥。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种利用废渣配制的快硬水泥，由废镁砖、废石膏、磷酸二氢铵、硼砂和矿物掺合料配制而成，各组分按重量百分比的配比如下：

优选的，一种利用废渣配制的快硬水泥，各组分按重量百分比的配比如下：

所述的废镁砖选自玻璃窑、水泥回转窑和炼钢碱性平炉等耐火砖废料，包括烧结镁砖、化学结合镁砖、镁碳砖和镁铝砖中的一种或几种。

所述的废镁砖再经破碎、粉磨成粉末状，细度小于180目。

所述的废石膏选自制造磷酸产生的工业废渣，质量含量大于80％。

所述磷酸二氢铵为工业级，纯度大于97％。

所述的硼砂为工业级硼砂，纯度大于90％。

所述的矿物掺合料由粉煤灰、矿渣、硅灰中的一种或多种组成。

一种利用废渣配制的快硬水泥的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硼砂颗粒用打粉机粉碎成粉末状；

(2)废镁砖在粉磨过程中，加入废镁砖质量的0.2％～0.8％的有机硅烷作为助磨剂，粉磨后凉至室温。

(3)按重量配比称取各组分原材料，倒入混合机混合20～30分钟，即得到本发明产品。

磷酸盐水泥的水化是基于酸碱中和反应，反应速度快，放热量大且集中，当无缓凝剂掺入时，初凝时间2min左右，在实际工程无法应用；当缓凝剂掺量过大，早期强度低，甚至在温度不适宜的环境下，会出现假凝现象(材料失去工作性，但没强度)，无法满足快速开放交通的要求。