[发明专利]一种混凝土用外加剂、制备及应用

说明书

本发明涉及一种混凝土用外加剂，采用氧化镁、磷酸二氢钾为基本原料，加入缓凝剂、改性剂、减水剂和水混合制成，各组分质量比为：氧化镁：磷酸二氢钾：缓凝剂：改性剂：减水剂：水＝48～60：10～15：3～5：10～30：3～5：5～8。混凝土外加剂在混凝土中的用量为胶凝材料质量的1～3％。混凝土用外加剂可以用于用作土木工程材料，能够加快施工速度，减少施工周期。与现有技术相比，本外加剂结合了水泥、陶瓷等的优点。相对于传统陶瓷，其制备工艺简单，是一种价值高、节能环保的新型绿色材料。混凝土用外加剂用于道路修补。混凝土用外加剂用于3d打印建筑。

技术领域

本发明涉及新型路面快速修补材料领域，特别涉及一种混凝土用外加剂。

背景技术

对磷酸盐水泥的研究由来已久，可以追溯到十九世纪，早期受到技术限制发展缓慢，同时对原料的开采技术不成熟也同样限制了磷酸盐水泥的发展。随着技术的创新和选矿技术的发展，特别是中国菱镁矿资源的大规模发现，原料问题已经不存在，从而也导致磷酸盐家族中的磷酸镁水泥异军突起，受到越来越多的重视。

磷酸镁水泥是一种典型的早强快硬性胶凝材料，用作土木工程材料，能够加快施工速度，减少施工周期。同时由于MPC拥有初期强度高以及粘结力强的特点，能够用作混凝土结构抢建抢修材料。

磷酸镁水泥结合了水泥、陶瓷等的优点，水化后内部致密、粘结力高、耐腐蚀性强，能够固封有毒重金属以及工业废弃物，固化的废弃物制品强度高、稳定性较强、孔隙率低、不易外漏。混凝土的生产需要使用大量的胶凝材料，必然需要具有快速结合效果的结合剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种混凝土用外加剂，加入混凝土使用后能够提高混凝土的粘结性和早期强度，同时对后期强度和耐久性也有帮助。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种混凝土用外加剂，采用氧化镁、磷酸二氢钾为基本原料，加入缓凝剂、改性剂、减水剂和水混合制成，各组分质量比为：氧化镁：磷酸二氢钾：缓凝剂：改性剂：减水剂：水＝48～60：10～15：3～5：10～30：3～5：5～8。

所述的氧化镁为重烧氧化镁，其密度为3.58g/cm3，成分为：MgO含量为94.47％、SiO2含量为1.74％、CaO含量为1.20％、Fe2O3含量为1.21％、Al2O3含量为0.25％。

所述的磷酸二氢钾，其主要成分为：KH2PO4含量为≥99.5％、总氮量为0.001％、氯化物含量为0.001％、硫酸盐含量为0.003％、水不溶物含量为0.002％。

所述的缓凝剂为硼砂，其主要成分为：Na2B4O7含量为≥99.5％、氮化物含量为0.0005％、硫酸盐含量为0.005％、磷酸盐含量为0.001％、盐酸不溶物含量为0.003％。

所述改性剂为粉煤灰、矿渣和硅灰中的一种或几种混合，粉煤灰为二级粉煤灰，细度14％～25％,颗粒的粒径范围为0.5～300μm，孔隙率为50％～80％。

所述减水剂可以为聚羧酸系减水剂、木质素磺酸盐减水剂、萘磺酸盐减水剂、密胺系减水剂或粉末聚羧酸酯减水剂。

所述聚羧酸系减水剂的组分包括聚乙二醇、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、烯醚基聚氧乙烯、马来酸酐、水，各组分的质量比为聚乙二醇：甲基丙烯酸丁酯：甲基丙烯酸甲酯：烯醚基聚氧乙烯：马来酸酐：水＝2:2:5:20:5:66，在80～100℃反应至出现黄褐色粘稠液体时制得。

一种混凝土用外加剂制备方法，包括以下步骤：

(1)按配比称取减水剂、缓凝剂、改性剂和水，放入研磨机中研磨均匀，再放入搅拌机充分搅拌10～15min，取出静置备用；