[发明专利]一种改性磷酸镁水泥砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性磷酸镁水泥砂浆，由以下成分组成：氧化镁、磷酸二氢钾、复合缓凝剂、砂子、硅灰以及水，改性磷酸镁水泥砂浆中氧化镁与磷酸二氢钾的摩尔比值为4:1‑6:1，复合缓凝剂的加入量为氧化镁和磷酸二氢钾总共质量的3％‑10％，硅灰与氧化镁、磷酸二氢钾和硅灰总质量的质量比值为5％‑20％，砂子与氧化镁、磷酸盐和硅灰总共质量的质量比值为1:1，氧化镁、磷酸二氢钾、复合缓凝剂、硅灰共同组成胶凝组分，水和胶凝组分的质量比为0.2‑0.25。本发明的一种改性磷酸镁水泥砂浆，其流动性较好，具有延缓磷酸镁水泥砂浆凝结时间的效果和改善其后期强度增长率低以及耐水性差的问题。本发明还公开了一种改性磷酸镁水泥砂浆的制备方法。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种改性磷酸镁水泥砂浆，用于结构修补及加固技术领域，本发明还涉及上述改性磷酸镁水泥砂浆的制备方法。

背景技术

磷酸镁水泥是一种介于陶瓷和水泥之间的新型材料，由可溶性磷酸盐、氧化镁和外加剂按照一定比例，在酸性条件下通过酸碱化学反应和物理作用生成以磷酸盐为粘结像的无机胶凝材料。与普通硅酸盐水泥相比，磷酸镁水泥具有水化反应快，早期强度高，与被修补材料之间粘接强度高，耐磨性、体积稳定性、耐盐性、耐高温性能好等优点。使其不仅在厂房设施、市政主干道、桥梁码头、民用房屋建筑、机场跑道及高速公路等工程的快速修补方面有着广泛的应用前景，而且在国防工程、军用机场的快速构筑与工程设施的抢修恢复方面具有十分重要的应用价值和军事意义。

但磷酸镁水泥砂浆目前存在以下几个问题：凝结速度快、凝结时间不可控；其次，耐水性能比较差，在潮湿和浸水环境下，其抗压强度会出现倒缩；再者，耐盐侵蚀性能较差，在海水和地下环境下，其强度会有一定程度的降低。因此严格限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性磷酸镁水泥砂浆，其流动性较好，具有延缓磷酸镁水泥砂浆凝结时间的效果和改善其后期强度增长率低以及耐水性差的问题。

本发明的另一目的是提供上述一种改性磷酸镁水泥砂浆的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种改性磷酸镁水泥砂浆，由以下成分组成：氧化镁、磷酸二氢钾、复合缓凝剂、砂子、硅灰以及水，改性磷酸镁水泥砂浆中氧化镁与磷酸二氢钾的摩尔比值为4:1-6:1，复合缓凝剂的加入量为氧化镁和磷酸二氢钾总共质量的3％-10％，硅灰与氧化镁、磷酸二氢钾和硅灰总质量的质量比值为5％-20％，砂子与氧化镁、磷酸盐和硅灰总共质量的质量比值为1:1，氧化镁、磷酸二氢钾、复合缓凝剂、硅灰共同组成胶凝组分，水和胶凝组分的质量比为0.2-0.25。

优选地，复合缓凝剂为由葡萄糖和硼酸按一定比例混合而成的缓凝剂。

优选地，硼酸和葡萄糖的质量比为3:5.27。

优选地，氧化镁的纯度≥90％，由MgCO₃经高温煅烧而成，反应公式为其中煅烧温度≥1200℃。

优选地，硼酸为工业级硼酸且纯度≥99％；葡萄糖为工业级葡萄糖且纯度≥99％；砂子为普通河砂，砂子的直径≤4mm。

优选地，磷酸二氢钾为工业级磷酸二氢钾且纯度≥99％。

本发明采用的另一种技术方案是，一种改性磷酸镁水泥砂浆的制备方法，具体按照如下步骤实施：

步骤1，按照质量百分比称取以下配料

改性磷酸镁水泥砂浆由以下成分组成：氧化镁、磷酸二氢钾、复合缓凝剂、砂子、硅灰以及水，改性磷酸镁水泥砂浆中氧化镁与磷酸二氢钾的摩尔比值为4:1-6:1，复合缓凝剂的加入量为氧化镁和磷酸二氢钾总共质量的3％-10％，硅灰与氧化镁、磷酸二氢钾和硅灰总质量的质量比值为5％-20％，砂子与氧化镁、磷酸盐和硅灰总共质量的质量比值为1:1，氧化镁、磷酸二氢钾、复合缓凝剂、硅灰共同组成胶凝组分，水和胶凝组分的质量比为0.2-0.25；