[发明专利]一种用于磷酸镁水泥的快速修补材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于磷酸镁水泥的新型快速修补材料及其制备方法，该复合材料主要由以下重量份比例的原料制成：氧化镁25份、磷酸二氢钾15‑20份、乙二胺四乙酸二钾盐二水合物0.5‑1.5份、水5‑10份。本发明使用乙二胺四乙酸二钾盐二水合物作为缓凝剂，代替了传统磷酸镁水泥使用的硼砂。本发明缓凝效果优良，一方面，磷酸镁修复体系的凝结时间大大延长；另一方面，该体系不仅能保证磷酸镁水泥试样的早期强度，还在一定程度上提高其后期强度。

技术领域

本发明涉及一种用于磷酸镁水泥的快速修补材料及其制备方法，属于水泥基快速修补材料技术领域。

背景技术

磷酸镁水泥(MPC)作为一种新型的胶凝材料，因为其快硬早强、干缩变形小的特点，被广泛应用于于公路、桥面、飞机跑道等快速修补领域。磷酸镁水泥的水化机理本质上是一种酸碱中和反应，其主要作用相氧化镁和磷酸盐遇水后反应非常剧烈，在不掺加缓凝剂或所掺缓凝剂缓凝时间较短时，磷酸镁水泥从拌合到终凝时间极短，难以满足施工操作和工艺要求。因此，针对这种情况，开发适用于磷酸镁体系的缓凝剂，对发挥磷酸镁水泥体系在修复施工中快硬早强优势具有重要意义

目前，国内外许多学者针对磷酸镁体系研究了不同类型的缓凝剂，其中以硼砂和硼酸的效果最佳。但是，研究表明，当硼砂掺量达20％，初凝时间仍不超过20min，且硼砂掺量越高，MPC早期强度抑制越明显。因此，急需一种缓凝效果更强，并且对早期强度发展抑制较小的新型快速修补材料来提高其使用性能。

发明内容

发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于磷酸镁水泥的快速修补材料及其制备方法。

技术方案：为了实现上述目的，本发明公开了一种用于磷酸镁水泥的快速修补材料，其主要由以下重量份比例的原料制成：

氧化镁25份、磷酸二氢钾15-20份、乙二胺四乙酸二钾盐二水合物0.5-1.5份、水5-10份。

所述的氧化镁为菱镁矿粉于1500℃以上高温熔融煅烧而得。

所述的磷酸二氢钾为化学分析纯KH₂PO₄。

所述的乙二胺四乙酸二钾盐二水合物为化学分析纯C₁₀H₁₄K₂N₂O₈·2H₂O。

所述水为自来水或饮用水，符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)的要求。

本发明还提供了所述的快速修补材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取氧化镁、磷酸二氢钾，搅拌将其混合均匀，得到均匀粉料；

(2)将乙二胺四乙酸二钾盐溶于水中并搅拌均匀，然后缓慢加入到上述混合粉料中，搅拌均匀，装入模具中，硬化后脱模即可得到所述快速修补材料。

步骤(1)和(2)中利用水泥净浆搅拌机进行搅拌。

技术效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1.该发明缓凝剂用于磷酸镁水泥体系时，缓凝效果优异。该缓凝剂不但能在常温下大大延长磷酸镁修复体系的凝结时间，而且在高温环境中仍有很强的缓凝作用。

2.该发明缓凝剂用于磷酸镁水泥体系时，缓凝时间显著延长。与相同条件下现有的传统缓凝剂的缓凝效果相比，采用本发明缓凝剂，缓凝时间可达到已有缓凝剂的2倍以上。

3.该发明缓凝剂用于磷酸镁水泥体系时，能提高磷酸镁水泥的力学性能。该缓凝剂对磷酸镁水泥体系的早期强度发展抑制作用小，且在一定程度上能促进磷酸镁水泥凝结后期强度的发展。完全避免了现有的缓凝剂抑制磷酸镁水泥早期强度发展的重大缺陷。