[发明专利]一种基于高活性氧化镁粉的镁基复合水泥及其制备方法

说明书

本发明的目的是为了解决现有技术中磷酸镁水泥、硫氧镁水泥和氯氧镁水泥耐水性差，凝结时间无法掌控，不利于现场施工的问题，提供了一种基于高活性氧化镁粉的镁基复合水泥及其制备方法，属于水泥材料技术领域。本发明的镁基复合水泥的原料含有：硫酸镁或氯化镁或可溶性磷酸盐，含硼化合物，轻烧氧化镁粉，以及铁尾矿或硼泥。进一步的，原料还含有萘系减水剂和玻璃纤维。本发明以硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥为粘结剂，以含硼化合物为改性剂，以铁尾矿或硼泥为活性掺合料，以萘系减水剂为减水剂，以玻璃纤维为增韧材料，制得的水泥产品耐水性和强度性能提高，通过调整配方，控制凝结时间，能够满足不同的施工场景。

技术领域

本发明属于水泥材料技术领域，特别涉及一种基于高活性氧化镁粉的镁基复合水泥及其制备方法。

背景技术

镁基胶凝材料包括水化硅酸镁水泥、磷酸镁水泥、硫氧镁水泥和氯氧镁水泥。其中，硫氧镁水泥是由轻烧氧化镁粉、硫酸镁和水混合配制而成的气硬性胶凝材料；氯氧镁水泥是由轻烧氧化镁粉、氯化镁和水混合配制而成的气硬性胶凝材料；磷酸镁水泥是由重烧氧化镁、可溶性磷酸盐和水混合配制而成的无机胶凝材料。较硫铝酸盐水泥，硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥具有质轻早强、硬化快等优势；较普通硅酸盐水泥，硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥的耐磨性是普通硅酸盐水泥的2-3倍、抗冻性是普通硅酸盐水泥的2-4倍、抗折强度是普通硅酸盐水泥的1-3倍。然而，硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥的耐水性较差，浸泡在水中28天后，这两种水泥的耐压强度损失60％～80％，这不利于硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥的发展。

近年针对改善硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥的耐水性已做了大量研究。中国专利申请201810139216.4公开了一种提钛尾渣建筑装饰板及其生产方法，其实质以提钛尾渣为填料，以硅灰、粉煤灰为活性填料提高硫氧镁水泥的耐水性。但Na Zhang等在Effects oflow-and high-calcium fly ash on the water resistance of magnesium oxysulfatecement[J]，Construction Building Materials，2020(38)：116951中发现粉煤灰提高硫氧镁水泥耐水性的同时，延缓了其凝结时间。中国专利申请201410737427.X公开了一种抗水型氯氧镁水泥的制备方法和应用，其实质以可溶性磷酸盐为改性剂提高氯氧镁水泥的耐水性。但陈啸洋等在Effect of tartaric acid and phosphoric acid on the waterresistance of magnesium oxychloride(MOC)cement[J]，Construction BuildingMaterials，2019(213)：528-536和邓德华在The mechanism for soluble phosphates toimprove the water resistance of magnesium oxychloride cement[J]，Cement andConcrete Research.2003(33)：1311-1317)分别发现氯氧镁水泥耐水性被磷酸及其可溶性盐类提高的同时，氯氧镁水泥的凝结时间亦被延长。中国专利申请201611018440.5公开了一种提高磷酸镁水泥基材料抗水性能的方法，其实质以硫酸镁、冰醋酸为外加剂，提高磷酸镁水泥基材料的耐水性，相应的凝结时间亦被延长。硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥的凝结时间的长短决定了其材料的应用方向。缩短硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥的凝结时间可以提高其产品的生产效率；延长硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥的凝结时间有利于其产品的现场施工性。因此，改善硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥耐水性的同时，制备出凝结时间可控的硫氧镁或氯氧镁或磷酸镁水泥具有重要意义。