[发明专利]硫磷酸盐水泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑工程、交通工程技术领域的胶凝材料，尤其涉及一种硫磷酸盐水泥。

背景技术

建筑、桥梁、道路、机场、隧道、大坝、水渠等工程结构在长期的使用过程中，常因发生化学腐蚀、冻融循环、磨损与冲刷破坏、撞击与冲击损坏、地震作用、爆炸作用等耐久性因素或突发性灾害因素引起的表面剥落、结构开裂等损坏现象，采用紧急修补材料、快速地恢复工程结构的使用功能，是土木工程、交通工程、水工工程等领域的一项重要任务。目前，常见的紧急修补材料除高分子建筑结构胶粘剂以外，大量采用以无机材料为基本组成的水泥类修补材料。例如，中国发明专利申请200510011234.7公开了一种由快硬硫铝酸盐水泥、减水组分、缓凝组分、调节组分与早强组分所组成的混凝土快速修补材料及其应用方法，能快速提高修补材料2~6小时强度。中国发明专利申请200610028419.3公开了一种由硫铝酸盐水泥、硅酸盐水泥、尾矿粉、粉煤灰和硅灰组成的建筑、筑路用快速修补材料，具有快速施工等功能。这类修补材料属于传统的硅酸盐水泥或者硫铝酸盐水泥系列，其凝结时间不能自由调节，终凝时间长达2.5小时以上，难以满足紧急修补的使用要求。

中国发明专利申请200810200921.7公开了一种由磷酸二氢盐、金属氧化物粉末、调凝材料和粉煤灰组成的磷酸盐快速修补建筑材料，具有30分钟凝固的特点。中国发明专利ZL96199536.X公开了一种由磷化合物、镁化合物和无机化合物组成的磷镁水泥的制备方法、砂浆及复合材料。这2项发明专利或者专利申请，都是属于磷酸镁水泥系列，可通过调节调凝材料的用量，实现凝结硬化时间从几分钟到几个小时，早强高强，粘结强度高，后期强度不倒缩，微膨胀和低温快速凝结硬化的特点，非常适合于工程结构缺陷的紧急修补。但是，磷酸镁水泥必须使用经过1200℃以上高温煅烧的重烧氧化镁，能耗非常高，同时需要消耗大量的磷酸二氢盐，导致价格昂贵，严重制约了这种修补材料的推广应用，如果能够减少重烧氧化镁的用量，降低磷酸二氢盐的掺量，降低成本和工程造价，以磷酸镁水泥为主要胶凝材料的修补材料将具有较大的市场，应用前景十分看好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉，具有凝结时间任意可调、早强高强、粘结强度高、后期强度不倒缩、微膨胀和低温快速凝结硬化的硫磷酸盐水泥。

为解决上述问题，本发明所述的硫磷酸盐水泥，其特征在于：该水泥由粒度均为1~100μm的下述重量份的原料混合均匀后制成：重烧氧化镁4~60份；磷酸二氢盐3~50份；调凝剂1~6份；轻烧氧化镁8~36份；含硫组份1~10份；工业废渣粉1~20份。

所述重烧氧化镁是指煅烧菱镁矿制成的氧化镁粉末材料、盐湖卤水提取碳酸锂工艺过程中所产生的副产品氧化镁粉末材料中的任何一种或两种的混合物。

所述磷酸二氢盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、磷酸二氢钠、磷酸二氢钙和磷酸二氢镁中的任何一种或两种以上的混合物。

所述调凝剂为硼酸、硼砂中的任何一种或两种的混合物。

所述轻烧氧化镁为煅烧菱镁矿法、水氯镁石-纯碱法、水氯镁石-石灰法、水氯镁石-白云石法、水氯镁石-碳铵法、水氯镁石-热解法、水氯镁石部分热解法制备而成的活性氧化镁粉末材料中的任何一种或两种以上的混合物。

所述含硫组份为浓硫酸、无水硫酸镁、一水硫酸镁、三水硫酸镁、五水硫酸镁、七水硫酸镁中的任何一种或两种以上的混合物。

所述工业废渣粉为粉煤灰、炉渣、矿渣、钢渣、脱硫石膏中的任何一种或两种以上的混合物。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明利用轻烧氧化镁—硫酸镁—水的三元体系胶凝材料（硫氧镁水泥）的快硬早强特性，与磷酸镁水泥进行复合，形成一种同样能够适用于工程结构紧急修补的新型胶凝材料——硫磷酸盐水泥。

2、由于本发明采用大量的粉煤灰、炉渣、矿渣、钢渣、脱硫石膏等工业废渣粉，因此，不但降低了生产成本，而且实现了废物综合利用，减少了对环境的污染。

3、由于本发明中有调凝剂，因此，能够达到快速凝结硬化的目的，凝结时间从几分钟到几个小时之间任意可调，并具有早强高强、与待修补的工程结构之间产生较强的粘结强度、后期强度不倒缩的特点（参见表1）。

表1