[发明专利]一种无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥

说明书

本发明属于磷酸镁水泥的制备领域，具体公开了一种无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥及其制备方法，主要原材料为镁粉，磷酸氢二盐和硅灰。制备步骤如下：将烧结氧化镁与硅灰混合并搅拌均匀，加入已事先溶于水的磷酸氢二盐溶液得到无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥。本发明具有高强度（28d抗压强度不低于100MPa），凝结时间较长（初凝时间不低于30min），耐水性好（56d强度保留率可达到95%以上）的特点。

技术领域

本发明属于磷酸镁水泥的制备领域，具体涉及一种无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥。

背景技术

磷酸镁水泥（Magnesium phosphate cement，MPC）作为一种新型的气硬性胶凝材料，同时兼具化学结合陶瓷的属性，具有一系列传统结构材料无以比拟的性能：凝结硬化迅速、早期强度高、粘结强度高、耐热性和耐磨性良好等优点，被大量应用于水泥混凝土的快速修补领域，如飞机跑道、公路和桥面等。磷酸盐是磷酸镁水泥的主要组分之一，主要为磷酸镁水泥反应提供酸性组分。目前，磷酸镁水泥常用磷酸盐主要有NH₄H₂PO₄和KH₂PO₄及两者的复合。也有学者研究用磷酸一氢盐如( NH₄)₂HPO₄、K₂HPO₄和电解镁砂制备磷酸镁水泥，指出虽然采用磷酸一氢盐较磷酸二氢盐相比，水泥的凝结时间变长，但强度比磷酸二氢盐要低很多，几乎没有强度。

磷酸镁水泥其凝结硬化时间很短，几分钟内就凝结硬化，完全失去工作性能；增大水胶比可以提高其施工性能，但是强度下降很大；增加缓凝剂的掺量，虽然可以延长其凝结时间，有利于工作性能的保持，但同时使其强度下降，特别是小时强度下降很明显。并且磷酸镁水泥的强度在水中会发生大幅度降低，耐水性较差。目前关于改善镁水泥凝结过快及耐水性差的问题还未有较有效的解决方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凝结时间较长、耐水性好的高强磷酸镁水泥，解决传统镁水泥凝结时间过快、耐水性差的问题，提出采用磷酸一氢盐制备出高强高性能的磷酸钾镁水泥的方法，对于磷酸钾镁水泥的研究与工程实际应用等具有非常重大的意义。

本发明采用如下技术方案：

一种无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥，由烧结氧化镁、磷酸氢二盐、水和硅灰四种原料制成。

所述的无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥，按重量份数计，烧结氧化镁50～70份，磷酸氢二盐10～40份，硅灰10～20份；加水量为烧结氧化镁、硅灰和磷酸氢二盐重量之和的0.14-0.18倍扣除磷酸氢二盐溶于水所释放出的结晶水的量。

将烧结氧化镁与硅灰混合并搅拌均匀后，再加入已事先溶于水的磷酸氢二盐，低速搅拌60s，高速搅拌60s，得到无需缓凝剂的高耐水性磷酸镁水泥。

所述的低速为：胶砂搅拌机搅拌叶公转60±5 r/min，所述的高速为：胶砂搅拌机搅拌叶公转120±10 r/min。