[发明专利]磷酸盐基胶结料

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域的建筑材料，特别涉及一种磷酸盐基的胶结料。

背景技术

磷酸镁胶凝材料具有优越的性能，如快干早强，具有长期稳定、较高的力学性能；可以在低温下水化硬化，能在负温条件下发展强度；与其它材料的粘结性能好；具有良好的致密度和耐酸碱腐蚀性能，干缩小，耐磨性和抗冻性好。磷酸镁胶凝材料硬化后具有某些陶瓷制品的特性，又称为化学结合陶瓷。但是不像烧结的陶瓷制品，也与普通硅酸盐水泥水化硬化形成的材料有所区别，是介于其中的一种材料，能够满足这两者之间的一些用途。由于磷酸盐水泥的优良特性，目前在土木工程修复加固补强中正发挥着越来越重要的作用，应用于公路、桥梁及飞机跑道等的快速修复、补强（CN200810200921，磷酸盐快速修补建筑材料）。另外，磷酸盐胶凝材料可将工业副产物转化为技术附加值较高的建筑材料（CN200910105511，粉煤灰胶凝材料及其干混砂浆）；还可以用于对有害和放射性物质的固化封存（US Patent # 5,830,815，Method of Waste Stabilization via Chemically Bonded Phosphate Ceramics）；也作为制造人造板材的胶凝剂以替代昂贵而且有毒的有机胶凝剂(Donahue,P.K., D. Aro,M.D.,Durable phosphate-bonded natural fiber composite products. Cons.and Buil. Mater., 2010, 24, 215–219.)，等等。

磷酸镁水泥本身的优良性能，但是其本身也有一些性能上的缺点，例如，凝结时间过短，工作性较差，限制了这种材料的使用，使它的优良性能发挥不出来。在工程上许多场合，要求胶凝材料具有做够的流动度和凝结时间，以保证在比较从容的情况下进行施工或制备。例如磷酸镁水泥作为结构加固胶制备混凝土加固用的纤维复合材料时，制备人造复合板材料时，制备自流平料浆时，等等。

纤维增强复合聚合物（FRP－Fibre Reinforced polymer/ Plastic) 具有许多突出的性能优点，因此目前在加固混凝土结构技术领域应用非常普遍。但是，传统的FRP材料的基体为有机树脂，而由其制备的复合材料也存在着明显的缺点，如热稳定性差，与混凝土基材的相容性差等。在FRP用于混凝土加固时，由于树脂和混凝土分别属于有机材料和无机材料，两者的弹性模量差距很大，热胀冷缩的量不同，所以在使用的环境中由于温湿度循环变化，逐渐导致两者之间出现裂缝。另外，还存在价格昂贵、性价比较高、固化时产生内应力等缺点。这些问题成为FRP加固技术在工程应用中的缺陷，从而限制了FRP加固混凝土技术的使用效果，也隐藏着一些工程隐患。

发明内容

本发明的目的是制备一种工作性能优良的磷酸盐胶凝料浆，解决现有技术中凝结时间过短以及工作性较差的技术问题。

本发明为解决上述技术问题而提供的这种磷酸盐基胶结料用磷酸盐胶结混合物与水共同拌合均匀而成，该磷酸盐胶结料浆所组成的材料及质量百分比为：磷酸盐胶结混合物为65%～80%，水20%～35%；磷酸盐胶结混合物的组成的材料及质量百分比为：磷酸二氢盐 20%～60%；镁砂 20%～40%；无机矿物填料 0%～40%；缓凝剂占镁砂的5%～15%；砂子占磷酸盐胶结混合物的0%～30%。

本发明的优选方案是：磷酸盐胶结混合物68%～73%，水27%～32%；磷酸盐胶结混合物的组成的材料及质量百分比为：磷酸二氢盐 30%～50%；镁砂 25%～35%；无机矿物填料 0%～35%；缓凝剂占镁砂的8%～12%；砂子占磷酸盐胶结混合物的0%～30%。

本发明的进一步改进是所述磷酸盐胶结混合物为粉状原料。

本发明的进一步改进是所述磷酸二氢盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢钠以及磷酸二氢铵三种原料中的至少一种，本方案中磷酸二氢钾、磷酸二氢钠以及磷酸二氢铵可以单独使用，也可以任意组合使用。

本发明的进一步改进是所述无机矿物填料是粉煤灰、硅灰石粉、高炉矿渣粉、钢渣粉、高岭土、偏高岭土、沸石中的至少一种，粉体颗粒最大粒径小于200μm。