[发明专利]一种制备氯丙乳液改性磷酸镁水泥的方法

说明书

本发明公开了一种氯丙乳液改性磷酸镁水泥及其制备方法，其由如下原料组成：A.由300份的重烧氧化镁、100‑215份的磷酸二氢钾、20‑80份缓凝剂混合后形成的水泥基础粉料A；B.由200份水、5‑20份聚合物乳液、1‑4份阴离子表面活性剂形成的聚合物乳液B；C.10‑20份二氧化硅气凝胶，其与聚合物乳液B混匀后形成呈粉状的凝胶粉C，当将凝胶粉C加入到水泥基础粉料A中并施加机械压力后，凝胶粉C释放出水分，使磷酸镁水泥成型。本发明的氯丙乳液改性磷酸镁水泥方便储藏和运输，使用时仅需碾压即可完成水泥道路的快速修补，且不浪费原料，能够提高施工效率，节约生产成本，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于道路检材领域，涉及一种聚合物乳液改性磷酸镁水泥及其制备方法，尤其涉及一种单组分道路快速修补用氯丙乳液改性磷酸镁水泥及其制备方法。

背景技术

磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement MPC)具有以下比较突出的性能：1.快凝快硬，试件可在30min之内拆模；2.早期强度高，1h抗压强度可达20MPa以上，3h抗压强度可达40MPa以上；3.低温凝结速度快，能在-20～5℃的低温环境中迅速凝结；4.与旧混凝土的粘接强度高；5.耐磨性及抗冻性好，干缩小(参见专利文献CN111056815A)。因此磷酸镁水泥非常适用于高速公路、机场跑道和市政主干道的快速修补，在军事工程的抢修抢建及有害物质的固化方面也有着广阔的应用前景。

但是磷酸镁水泥在具体的施工过程中会有一些比较棘手的问题，例如，目前制备磷酸镁水泥所用的磷酸盐原料主要是磷酸二氢铵，水化反应过程中会释放出刺激性的氨气，污染环境，表面易形成气孔，不利于施工收平；磷酸镁水泥凝结速度极快，而且水化热也极大，这样在进行道路修补时会因为人工操作的局限而导致无法及时的将镁水泥铺设在路面上，从而导致原料的浪费。

为了解决这些问题，人们不断地对磷酸镁水泥进行改进，以便克服这些缺点，例如，CN101380518A公开了采用氧化镁、磷酸盐、硼酸和粗细骨料加水配制道路快速修补混凝土的方法；该方法制备出的混凝土早强高强，体积稳定性能好，但具体施工中凝结过快，混合搅拌困难，施工难度大。CN105330197A公开了一种调节磷酸镁水泥性能的外加剂，其中采用氯盐作为调凝组分，但从其公开的实施例来看，初凝时间虽有所延长，但最长仅为15min，作为修补材料其操作时间仍然不足；并且，在道路修补材料中常加入钢纤维进行增韧，大量氯的加入会腐蚀道路修补材料中常用的钢纤维，造成性能的下降以及内部结构的劣化。但是，这些方法普遍存在原料组分较多、成分复杂、配制步骤繁琐的缺陷。

现有技术的磷酸镁水泥在进行高速公路、机场跑道、市政主干道的快速修补时，只是简单地将磷酸镁水泥各种原料干料成分先行混合反应，在现场分别称取各种原料干料成分，然后按比例量取水分，经过充分拌和均匀，再进行道路的修补工作，这样操作既费时，还需要事先配备各种装备包括搅拌工具/搅拌车、盛水容器/水车；在搅拌取料、铺设时还必然会导致一定的原料浪费，而且在施工操作上面也会带来很大的麻烦，不能灵活、简便的完成修补铺设工作。

发明内容

为了克服现有的磷酸镁水泥在施工中的上述缺陷，发明人经过深入研究开反复试验，巧妙地将二氧化硅气凝胶作为固水组分，开发出一种单组分形式的磷酸镁水泥组方，其在现场使用时，只需要将原料成分铺设在需填补之处，经过简单碾压，即可实施水泥道路的快速修补工作，并且不浪费原料，显著提高了施工效率，大大节约生产成本。具体而言，本发明包括如下技术方案。

一种聚合物乳液改性磷酸镁水泥，其以重量份计，由如下原料组成：

A.由大约300份的重烧氧化镁或者重烧菱镁矿(MgCO₃)、大约100-215份的磷酸二氢钾、大约20-60份缓凝剂(或称调凝剂)混合后形成的水泥基础粉料A；

B.由大约200份水例如去离子水、大约5-20份聚合物乳液、大约1-4份阴离子表面活性剂形成的聚合物乳液B；