[发明专利]抗水性镁水泥

说明书

本发明属于新型抗水性建筑材料和代木材料。

一般的镁水泥抗水性能极低，在水的作用下它的强度急剧下降。因此，普通镁水泥只适合于在干燥环境条件下使用，避免在多水及潮湿的环境下使用。为了解决这个问题，日本55-126561，美国3，320，077，苏联767052等专利提出了在镁水泥组份中加入磷酸、聚磷酸盐、碱金属碳酸盐、氧化锌和硫酸锌、碱金属羧酸盐、苯间二酚甲醛树脂、甲基聚合物、苯胺、聚醋酸乙烯脂乳胶体和有机硅油之类的添加物。虽然加入这类添加物之后，使镁水泥的抗水性能有所提高，但是采用无机或有机产品作为添加物，成本较高，不适于工业生产大规模使用。另外，加入有机添加物的最大缺点是镁水泥易于老化，使镁水泥的形成的保护膜破裂，导致其抗水性能减弱，终期强度下降。本发明便是针对上述缺点提出在镁水泥组份中加入以磷酸盐为主体的添加物以提高镁水泥的抗水性。

本发明的要点在于镁水泥组成物是由含65-75%氧化镁的菱苦土100份（按重量计算，以下皆同）、普通砂100-250份或锯末10-60份、抗水性添加物1-60份和比重为1.20的氯化镁溶液75-100份组成。

本发明所用的菱苦土是由菱镁矿煅烧而得到的，煅烧温度最好是在750-850℃之间。氯化镁按无水氯化镁换算相当于氧化镁的25-35%。当氯化镁用量少于25%时，镁水泥硬化后初期强度小，而且过剩的氯化镁浮于镁水泥硬化体表面，引起掉粉现象。当氯化镁用量超过35%时，镁水泥硬化体也会产生所谓“发汗”现象。普通砂作为补强材料，锯末作为轻质填料。

本发明所用的抗水性添加物是由磷矿粉100份（按重量计算，以下皆同）、煤渣10-70份、菱镁粉10-50份、含铁矿渣10-20份、盐酸（或硫酸）30-80份、水100-200份等组成。制备该添加物的主要原料容易就地取材，成本较低，具有工业实用性。

本发明的镁水泥可以浇注成不同形状的几何体。其工艺流程是将混合而成的镁水泥料浆注入模型，在20±2℃保持8-12小时，然后脱模，脱模后的硬固体在该温度下养护7天，其强度可达到28天强度的65-75%。因此，镁水泥硬固体在室温下养护7天即可使用。

本发明是一种较理想的建筑材料和代木材料，它不仅能在干燥环境条件下使用，而且还适用于在多水及潮湿的环境中使用。在地下矿产资源开采过程中需要大量坑木，本发明的制品完全可以替代。本发明与已有技术相比，具有原料来源广、成本低，抗水性能高，抗压抗折强度大等优点。

在镁水泥组成物中加入或不加入添加物，其抗水性能有显著差异。下面通过几个实施例来进一步说明它的抗水性能。

例1

由含65-75%MgO的菱苦土100份（按重量计算，以下皆同）、抗水性添加物50份、比重为1.20的氯化镁溶液70份混合而成的镁水泥料浆，成型为2×2×2厘米标准试块。在20±2℃温度下保持12-16小时，然后脱模，脱模后的镁水泥硬固体在室温下养护28天，再将试块浸泡在水中六个月后，以WB3-82标准抗压法测定其强度，结果如下表：

空气中养护    在水中浸泡后的抗压强度

类别 28天抗压 （公斤/厘米²）

强度

公斤/厘米²1月 3月 6月

无添加物    674    253    111    81

有添加物    618    576    638    659

例2

由含65-75%MgO的菱苦土100份（按重量计算，以下皆同），普通砂200份，抗水性添加物50份，比重为1.20的氯化镁溶液100份混合而成的镁水泥料浆，成型为4×4×16厘米标准试块。在20±2℃温度下保持12-16小时，然后脱模，脱模后的硬固体在室温下养护28天，再将试块浸泡于水中六个月，以WB3-82标准抗压法测定其强度，结果如下表：

类别 在空气中养护28 在水中浸泡后的强度（公斤/厘米²）

天的强度（公斤/厘米²）

抗压    抗折    抗压    抗折

1月    3月    6月    1月    3月    6月

无添加物    568    116    228    46    49    44    20    17

有添加物    468    108    468    489    525    61    72    91

例3