[发明专利]一种磷酸钾镁水泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥，特别是一种磷酸钾镁水泥。

背景技术

磷酸钾镁水泥是由死烧氧化镁与可溶性磷酸盐、化学添加剂以及矿物掺合料按照一定比例，在酸性条件下通过酸碱化学反应及物理作用而变化生成以磷酸盐为黏结相的无机胶凝材料。该类材料在常温下通过化学键结合，具备了硅酸盐类胶凝材料和陶瓷材料的主要特点，即低温固化、高早强、高体积稳定性、粘结性强、硬化体偏中性和良好的耐久性等。

但是现有技术磷酸钾镁水泥的热膨胀系数较高，同时水化放热量大，在水泥凝固后会容易形成裂缝。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种低热膨胀系数，在凝固后减少裂缝形成的一种磷酸钾镁水泥。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种磷酸钾镁水泥，包括34%~40%KH₂PO₄，43%~49%MgO，7.2%~8.8%Al（H₂PO₄）₃，3.3%~4.9%玻璃纤维，1%~1.8%乙二胺四亚甲基膦酸钾，0.4%~1.2%磷酸单酯偶联剂，0.4%~0.8%三聚磷酸钠和0.9%~1.3%乙二胺四甲叉膦酸钠。

由于采用了上述技术方案，在磷酸钾镁水泥中添加磷酸二氢铝能够增加水泥的强度，增加耐水性，减小水泥的热膨胀系数，减小水泥的收缩性能；玻璃纤维能够增加水泥的韧性，减小缝隙的产生；磷酸单酯偶联剂的疏水端可以与基体产生键合作用，改善界面结合性能，对水泥的韧性降低方面起到了缓冲的作用；加入三聚磷酸钠，二胺四亚甲基膦酸钾和乙二胺四甲叉膦酸钠可以降低水泥水化体系初始温度和控制磷酸钾镁水泥水化体系液相的pH值，使磷酸钾镁水泥浆体的凝结时间明显延长，总水化放热量减少，从而保证晶体水化产物生长完好，裂缝和缺陷少，硬化体孔结构也得到改善。

本发明的一种磷酸钾镁水泥，包括37%KH₂PO₄，46%MgO，9%Al（H₂PO₄）₃，4.1%玻璃纤维，1.4%乙二胺四亚甲基膦酸钾，0.8%磷酸单酯偶联剂，0.6%三聚磷酸钠和1.1%乙二胺四甲叉膦酸钠。

由于采用了上述技术方案，磷酸钾镁水泥水中酸碱组分比例对水泥应滑梯的抗压强度和早期水稳定性有着显著影响，上述比例为最佳酸碱组分比例，能够有效延缓水泥浆体的早期水化反应速度，水化产物晶体堆积紧密、缺陷少，水泥硬化体有较完善的孔结构。

本发明的一种磷酸钾镁水泥，所述氧化镁颗粒的粒径为86μm，所述氧化镁颗粒的比表面积为1737cm²/g。

由于采用了上述技术方案，能够保证施工的可操作时间和良好的流动度，同时，粒径较小改善了水泥的收缩性能，从而使水泥产生微膨胀，减小了热膨胀系数。但是粒径过小则会提高水化温度，因此，该粒径大小为最佳值。

本发明的一种磷酸钾镁水泥，所述磷酸二氢钾颗粒的粒径为130μm，所述磷酸二氢钾的比表面积为2110cm²/g。

由于采用了上述技术方案，能够保证施工的可操作时间和良好的流动度，同时，粒径较小改善了水泥的收缩性能，从而使水泥产生微膨胀，减小了热膨胀系数。但是粒径过小则会提高水化温度，因此，该粒径大小为最佳值。

本发明的一种磷酸钾镁水泥，所述磷酸二氢铝颗粒的粒径为90μm，所述磷酸二氢铝的比表面积为2320cm²/g。

由于采用了上述技术方案，能够保证施工的可操作时间和良好的流动度，同时，粒径较小改善了水泥的收缩性能，从而使水泥产生微膨胀，减小了热膨胀系数。但是粒径过小则会提高水化温度，因此，该粒径大小为最佳值。

本发明的一种磷酸钾镁水泥，所述玻璃纤维为纳米TiO₂/微米复合玻璃纤维，所述纳米/微米TiO₂玻璃纤维呈层状结构，包括TiO₂在玻璃纤维表面形成的多孔包覆层，所述TiO₂颗粒的粒径为43nm。

由于采用了上述技术方案，将纳米二氧化钛与玻璃纤维进行复合，改善了两相之间的界面作用，能够显著增加玻璃纤维的耐磨性。

本发明的一种磷酸钾镁水泥，所述纳米TiO₂/微米复合玻璃纤维通过以下步骤制备而成：