[发明专利]一种磷酸镁水泥修补砂浆用外加剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种磷酸镁水泥修补砂浆用外加剂及其制备方法，所述外加剂的添加量为磷酸镁水泥修补砂浆总量的5‑35%，所述外加剂按重量份包括以下组分：耐水剂25‑35份、减水剂1‑3份、缓凝剂1‑3份、稻壳灰3‑4份以及掺和料50‑60份；所述耐水剂包括铁钒、硅灰以及焦磷酸钠。制备方法具体包括以下步骤：S1.先将铁钒、硅灰以及焦磷酸钠搅拌混合均匀，搅拌速度为20‑30r/min，搅拌温度为20‑25℃；S2.再依次加入掺合料、稻壳灰、减水剂以及缓凝剂混合均匀，搅拌温度为25‑30℃，搅拌时间为1‑3min，制成外加剂。本发明具有提高磷酸镁水泥修补砂浆耐水性的效果。

技术领域

本发明涉及建筑材料的技术领域，尤其是涉及一种磷酸镁水泥修补砂浆用外加剂及其制备方法。

背景技术

目前世界水泥工业主要以硅酸盐水泥为主，对于硅酸盐水泥的开发应用最为成熟，硅酸盐水泥在土木、水利等大型工程项目上占据统治地位，主要原因是性能稳定，原料便宜易得，生产工艺成熟。在硅酸盐水泥体系之外还有铝酸盐水泥以及磷酸盐水泥等，其中磷酸镁水泥由于具有早强快硬的特性在快速修补领域独树一帜。

磷酸镁水泥修补砂浆是一种气硬性凝胶材料，只能在空气中凝结硬化，并且在室内干空气中有良好的空气稳定性，其抗折抗压强度也会随着龄期的增长而增长；磷酸镁水泥修补砂浆的耐磨性是普通硅酸盐水泥的三倍，特别适合作为修补材料应用于多个领域；磷酸镁水泥修补砂浆的密度只有普通硅酸盐水泥的70％，因此磷酸镁水泥修补砂浆具有十分明显的低密度性；磷酸镁水泥修补砂浆具有不燃性，可以耐受数百摄氏度高温而不变形。但是，磷酸镁水泥修补砂浆的耐水性很差，其硬化体在水中可逐渐失去强度，强度损失率可达70-80％，在潮湿的环境下，磷酸镁水泥修补砂浆表面会出现水珠或潮渍，即“吸潮返卤”,“吸潮返卤”会导致磷酸镁水泥修补砂浆内部产生疏松的孔隙结构，导致其强度迅速下降。

目前，公告号为CN104591570A的中国发明专利公开了一种耐水性磷酸镁水泥，所述的耐水性磷酸镁水泥包括下列组分：重烧氧化镁、磷酸盐、矿渣，其中，所述重烧氧化镁中的镁元素与磷酸盐中的磷元素的物质的量之比为4-5：1，所述矿渣的质量含量基于磷酸镁水泥的总质量为10％-30％；所述矿渣为铁矿石经过选矿或冶炼后的残渣。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述方案通过添加矿渣细化水泥孔结构，降低孔隙率，从而减少K型鸟粪石在水泥表面的析出和重结晶，以增强其耐水性。矿渣虽然具有提高耐水性的效果，但其作为矿物掺合料，主要作用是增强磷酸镁水泥的强度，其提高磷酸镁水泥耐水性的效果有限。

发明内容

本发明的目的一是提供一种磷酸镁水泥修补砂浆用外加剂，其具有提高磷酸镁水泥修补砂浆耐水性的效果。

本发明的目的二是提供一种基于目的一中的磷酸镁水泥修补砂浆用外加剂的制备方法。

本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种磷酸镁水泥修补砂浆用外加剂，所述外加剂的添加量为磷酸镁水泥修补砂浆总量的5-35％，所述外加剂按重量份包括以下组分：耐水剂25-35份、减水剂1-3份、缓凝剂1-3份以及掺和料50-60份；所述耐水剂包括铁钒、硅灰以及焦磷酸钠。

通过采用上述技术方案，铁钒中的铁离子与磷酸镁水泥修补砂浆中的游离镁离子反应生成镁铁凝胶，镁铁凝胶堵塞磷酸镁水泥修补砂浆中的毛细通道，从而改善了磷酸镁水泥修补砂浆硬化体的结构，提高了磷酸镁水泥修补砂浆的抗渗性，从而提高了其耐水性能；

硅灰中含有大量活性氧化硅和氧化铝，在磷酸镁水泥修补砂浆中发生铝硅酸盐反应生成铝硅酸镁凝胶，一方面，铝硅酸镁凝胶本身具有良好的耐水性与化学稳定性，用于堵塞基体内部的部分连通孔，改善磷酸镁水泥修补砂浆的内部孔结构，从而有效增加材料的密实度，提高材料的抗水性能；另一方面，铝硅酸镁凝胶在磷酸镁水泥中充当骨架，起到抑制其他水化产物变形的作用；