[发明专利]一种赤泥基高性能建筑修复材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及种赤泥基高性能建筑修复材料及其制备方法和应用。由高碱土金属型固废原料10‑90份、磷酸镁水泥20‑60份、缓凝剂2‑8份、改色剂1‑5份组成，高碱土金属型固废原料为赤泥、电石渣、煤矸石、矿粉、铝灰、钢渣、铜渣中的一种。磷酸镁水泥由重烧氧化镁和磷酸盐组成。重烧氧化镁和磷酸盐的质量比为1‑9：1。可以提高磷酸镁水泥的力学强度，延缓凝结时间，减小水化放热量，使磷酸镁水泥具有更广的工程适用性。

技术领域

本公开属于建筑修复材料制备技术领域，具体涉及一种赤泥基高性能建筑修复材料及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

土木工程是人们赖以生存的物质基础，然而，当今世界由于各种原因所引起的结构失效或建筑功能失效不仅影响了人们的正常生活而且造成了巨大的经济损失。资料显示，工业发达国家建设总投资的40％以上用于建筑的维修和加固，不足60％才用于新建筑的建设。单在美国，截止到2015年，专家统计用于基础设施必要修复和改善的金额达500万亿美元，它已成为继预算赤字和国际贸易赤字的美国第三大赤字。尤其是在道桥方面，这一现象更加明显。我国截止2017年底，已建成各级水泥混凝土路面约370万公里，据不完全统计，现有的水泥混凝土路面将有20％～30％左右都面临着修补和改善。

目前建筑修复材料以硅酸盐水泥为主，发明人发现，该类材料具有凝结时间长、粘结能力差等缺点，在建筑修复领域具有一定的局限性。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本公开的一个目的是提供一种赤泥基高性能建筑修复材料。本公开解决了磷酸镁水泥的凝结时间短、放热量大、成本昂贵的问题，提高了它的可操作性及工程适用性。

为了解决以上技术问题，本公开的技术方案为：

一方面，一种赤泥基高性能建筑修复材料，由高碱土金属型固废原料10-90份、磷酸镁水泥20-60份、缓凝剂2-8份、改色剂1-5份组成，高碱土金属型固废原料为赤泥、电石渣、煤矸石、矿粉、铝灰、钢渣、铜渣中的一种或多种。

利用固废中碱土金属参与磷酸镁水泥的反应过程中，因固废活性低，从而延缓了胶凝材料的凝结时间，提高了修复材料的可操作性，并利用固废的胶凝活性、微集料效应提高修复材料的力学性能，并可以大幅度降低产品的成本，利用改色剂对修复材料进行改色，使之可以适用于不同颜色建筑修补。

作用机理为赤泥中的Na₂O、Fe₂O₃、Al₂O₃可以与磷酸二氢钾反应，生成胶凝矿物，其次，赤泥颗粒较细，在磷酸镁水泥中具有充填作用，提高结石体的密实度。

在一些实施例中，磷酸镁水泥由重烧氧化镁和磷酸盐组成。

本公开选择重烧氧化镁的原因为重烧氧化镁具有较高的活性。

在一些实施例中，重烧氧化镁和磷酸盐的质量比为1-9：1。

重烧氧化镁和磷酸镁的质量比影响磷酸镁水泥的胶凝硬度，同时决定了其与高碱土金属型固废材料混合后的性能，在上述范围内的磷酸镁水泥能够更好的和高碱土金属型固废材料进行配合得到更好的修复材料。

在一些实施例中，重烧氧化镁的比表面积为250-400m²/kg。

重烧氧化镁的比表面积范围保证重烧氧化镁的高活性，并且易于粉磨。

在一些实施例中，磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠中的一种。

在一些实施例中，高碱土金属型固废原料30-65份。