[发明专利]镁氯水泥中使用的复合改性剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及组合物改性剂领域，尤其涉及一种用在镁氯水泥中的复合改性剂以及使用该复合改性剂的镁氯水泥和制备该镁氯水泥的方法。

背景技术

镁氯胶凝材料具备在空气中固化快、高强度(高出普通硅酸盐水泥几十个Mpa)、隔音效果好、保温效果好、防火效果好等有点，但由于耐水性差等缺点，严重限制了它的应用。在与水长期接触的情况下，镁氯胶凝材料的强度会大幅度下降，在常温下其主要水化产物3Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O，简称3相和5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O，简称5相，在水的作用下会发生水解反应的方程式如下：

〔Mg₂(OH)₃(H₂O)_x〕⁺·Cl^-·(4-x)H₂O(3相)+H₂O→2Mg(OH)₂↓+H⁺+Cl^-+4H₂O

〔Mg₃(OH)₅(H₂O)_x〕⁺·Cl^-·(4-x)H₂O(5相)+H₂O→3Mg(OH)₂↓+H⁺+Cl^-+4H₂O

水解后的水泥石网状结构转变成了由层状晶体Mg(OH)₂堆积的松散结构。

通常选用磷酸、粉煤灰等对镁氯水泥进行改性。有实验数据表明，几乎所有的磷酸及可溶性磷酸盐都可以高效改善镁氯水泥的抗水性，磷酸能促进5·1·8晶体由针杆状向柱状晶体转变，提高晶相在水中的稳定性，因此磷酸对于提高镁氯胶凝材料的耐水性能具有显著的作用，当掺量为1％时，水泥的软化系数高达0.95。但磷酸的缓凝作用巨大，早期强度极低，1％掺量可使水泥3天的抗压强度下降50％，水泥试件3天的抗压强度下降31.1Mpa。

粉煤灰中的部分活性SiO₂和Al₂O₃能与镁氯体系中Mg²⁺、OH^-、Cl^-等离子反应形成部分凝胶相，粉煤灰以颗粒或凝胶的形式填充在水化产物之间，使孔洞及缝隙减少，从而提高结构的致密度。掺量在20％时，耐水性较好，其软化系数达0.71，且早期强度衰减不大，3天抗压强度达54.1Mpa。

但粉煤灰改性抗水性能远不及磷酸及磷酸盐。其软化系数0.71远小于磷酸改性的软化系数0.95。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足之处，提供一种改进的复合改性剂组分，将其使用在镁氯水泥中将显著提高水泥的耐水性及早期强度，浸水28天后抗压强度衰减极小，仍保持较高的水平。大大改变了磷酸改性早期强度低的缺陷，综合改性效果显著。

为了实现上述目的，本发明提供一种镁氯水泥的复合改性剂，包括以下各组分：粉煤灰16-24份；磷酸0.7-1.3份；苯乙烯-丙烯酸酯乳液4-6.5份；NF高效减水剂0.4-0.7份。

在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述粉煤灰的容重≤850kg/m³，粉煤灰0.045mm的筛筛余量≤10.0％。

在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述磷酸的含量≥85％。

在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述苯乙烯-丙烯酸酯乳液的固含量为45-50％，玻璃化温度50℃。

在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述NF高效减水剂的固体成分≥98％，pH值为7-9。

本发明第二个目的在于提供一种使用上述复合改性剂的镁氯水泥，包括以下各组分：氧化镁30-46份；氯化镁12-18份；水14-21份；粉煤灰16-24份；磷酸0.7-1.3份；苯乙烯-丙烯酸酯乳液4-6.5份；NF高效减水剂0.4-0.7份。

本发明第三个目的在于提供制备上述镁氯水泥的方法，包括以下顺序步骤：

步骤1，将卤块、磷酸溶于水中形成混合溶液。

步骤2，将氧化镁和粉煤灰混合均匀后加入上述混合溶液，充分均匀搅拌形成镁氯水泥浆体。