胶凝材料以及其制备方法技术

本发明专利技术涉及无机胶凝材料技术领域，且特别涉及一种胶凝材料以及其制备方法。胶凝材料主要由硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂制成。其中硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂的质量比为1:0.8‑0.9:0.005‑0.008：0.2‑0.6：0.015‑0.02:0.01‑0.02。该胶凝材料对钢筋无腐蚀性，成型后强度高，不会生倒缩，不易开裂、强度高、不变形、体积稳定。

Cementitious material and preparation method thereof

The invention relates to the field of inorganic cementing material technology, and particularly relates to a cementitious material and a preparation method thereof. The cementitious material is mainly made from Magnesium Sulfate solution, Magnesium Oxide, sulfuric acid, filler, water resistant agent and modifier. The agent of Magnesium Sulfate, Magnesium Oxide, solution of sulfuric acid, filler, and anti quality modifier is 1:0.8 0.9:0.005 0.008:0.2 0.6:0.015 0.02:0.01 0.02. The cementitious material has no corrosion resistance to the steel bar, high strength after forming, no shrinkage, easy cracking, high strength, no deformation and volume stability.

【技术实现步骤摘要】
胶凝材料以及其制备方法
本专利技术涉及无机胶凝材料
，且特别涉及一种胶凝材料以及其制备方法。
技术介绍
胶凝材料，又称胶结料。在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合固体的物质，胶凝材料的发展有着悠久的历史，人们使用最早的胶凝材料--粘土来抹砌简易的建筑物，接着出现的水泥等建筑材料都与胶凝材料有着很大的关系，而且胶凝材料具有一些优异的性能，在日常生活中应用较为广泛。现有的普通硅酸盐水泥碱性太高，对钢筋有一定的腐蚀性，硫铝酸盐水泥强度容易发生倒缩，普通硫氧镁胶凝材料易开裂、强度低、变形、强度倒缩体积不稳定，虽然经过一般改性但对其材料的性质提高度并不十分理想，其抗压强度和抗折强度都比较低，而氯氧镁水泥易反卤变形，耐水性差，硬化体涨裂，发生泛霜等弊端。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种胶凝材料，其环保、健康、强度高，且能彻底解决现有胶凝材料的耐水性能差、硬化体易涨裂等的技术问题。本专利技术的另一目的在于提供一种制备胶凝材料的方法，该方法步骤简短，操作简单，且能够快速、高效地制备得到胶凝材料。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：本专利技术提出一种胶凝材料，其主要由硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂制成。其中硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂的质量比为1:0.8-0.9:0.005-0.008：0.2-0.6：0.015-0.02:0.01-0.02。本专利技术提出一种制备胶凝材料的方法，包括以下步骤：将硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂按照质量比为1:0.8-0.9:0.005-0.008：0.2-0.6：0.015-0.02:0.01-0.02的比例进行混合均匀后成型再进行养护。本专利技术实施例的胶凝材料以及其制备方法的有益效果是：本专利技术的胶凝材料为气硬性胶凝材料，在空气中稳定性好，使用安全无毒无味，可加工性好，使用方便，生产工艺简单，易于生产，节能低耗，废弃物利用率高，应用领域广，制品范围广。且本专利技术的胶凝材料利用硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂按照质量比为1:0.8-0.9:0.005-0.008：0.2-0.6：0.015-0.02:0.01-0.02的比例相互协同使得胶凝材料对钢筋无腐蚀性，成型后强度高，不会生倒缩，不易开裂、强度高、不变形、体积稳定，经过改性剂改性之后对材料的性质具有很大的提高，不会发生反卤变形，耐水性好，不发生涨裂，无泛霜等弊端。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面对本专利技术实施例的胶凝材料以及其制备方法进行具体说明。本专利技术实施例提供的一种胶凝材料，其主要由硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂制成。硫酸镁溶液与氧化镁混合反应形成氧化镁-硫酸镁-水的三元胶凝体系，同时该胶凝体系内也有部分的氧化镁生成的氢氧化镁胶凝体。硫酸为胶凝体系提供充足的硫酸根，保证胶凝体系内硫酸根的含量，继而提升胶凝材料的强度。同时硫酸镁和硫酸能够促进氧化镁溶解以及水化，并且提升氢氧化镁胶体含量，提高胶凝材料的强度。而填料则能够进一步提升胶凝材料的强度、耐水性以及耐磨性，综合强化胶凝材料的各个性能。抗水剂也能够与胶凝材料内的胶凝体系作用，提升胶凝材料的抗水性能。同时改性剂与填料、抗水剂以及胶凝体系等相互作用使得胶凝材料不会产生不会倒缩、不易开裂且不会涨裂。进一步地，硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂的质量比为1:0.8-0.9:0.005-0.008：0.2-0.6：0.015-0.02:0.01-0.02。采用上述比例能够保证硫酸镁溶液、氧化镁、改性剂、抗水剂、硫酸和填料之间的相互作用的效果最佳，即得到的胶凝材料的性能最佳，其抗渗性、抗裂性抗变形性均非常优良。若上述物质使用的比例未处于该范围内会导致制备得到的胶凝材料粘接性能差、抗裂性能差、抗渗性能差且容易出现返卤、泛霜等情况。硫酸镁是一种含镁的化合物，无水的硫酸镁是一种常用的化学试剂及干燥试剂，但硫酸镁常指七水硫酸镁，为白色细小的斜状或斜柱状结晶。硫酸镁溶于水后可与轻烧粉反应形成硫氧镁水泥。在本专利技术实施例中硫酸镁的主要作用是胶凝材料的主要原料，为胶凝体系提供必要的原料。氧化镁是镁的氧化物，一种离子化合物，属于胶凝材料。菱镁矿(MgCO3)、白云石(MgCO3·CaCO3)和海水是生产氧化镁的主要原料。热分解菱镁矿或白云石得氧化镁。氧化镁在本专利技术实施例中是为胶凝材料提供最基本的反应物，氧化镁能够反映成胶体氢氧化镁，同时可与硫酸镁形成胶凝体系，继而为胶凝材料硬化后提供优良的强度和耐磨性能。硫酸硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体，10.36℃时结晶，纯硫酸一般为无色油状液体，密度1.84g/cm3，沸点337℃，能与水以任意比例互溶，同时放出大量的热，使水沸腾。硫酸在本专利技术实施例中主要作用是在硫酸溶解是能够放热，促进胶凝体系的形成，同时，硫酸为胶凝体系提供足够的硫酸根，提升胶凝体系的强度。进一步地，氧化镁为轻烧氧化镁。轻烧氧化镁亦称苛性苦土，活性镁砂，是一种由天然菱镁矿石、水镁石和由海水或卤水中提取的氢氧化镁Mg(OH)2，经700～1000℃温度下煅烧所获得的轻烧氧化镁。进一步地，轻烧氧化镁中镁的质量比大于85％，且其活性度介于60-65。轻烧氧化镁中镁的质量比以及轻烧氧化镁的活性度介于60-65，保证轻烧氧化镁具有良好的活性，继而使得其反应越充分，得到的胶凝材料的强度更好。若镁的质量比或者轻烧氧化镁的活性度低于上述范围，则可能导致轻烧氧化镁的活性不够，进而导致生成的胶凝材料的强度不够，进而降低胶凝材料的各方的性能。若镁的质量比或者轻烧氧化镁的活性度高于上述范围，则可能导致轻烧氧化镁的活性过强，导致制得的胶凝材料强度过高，继而使得胶凝材料易碎，反而降低胶凝材料的性能，缩小胶凝材料的使用范围。进一步地，硫酸镁溶液波美度为20-30度。波美度是表示溶液浓度的一种方法。硫酸镁溶液是硫酸镁与水混合制备得到的，具体的是硫酸镁溶解在水中，便于后续硫酸镁与氧化镁反应，同时水在此时做溶解溶剂，而到后续硫酸镁与氧化镁反应时，水不仅仅作为溶解氧化镁的溶剂还是参与反应的反应物。进一步地，硫酸的质量浓度为28％-30％。硫酸采用上述质量浓度能够进一步提升胶凝材料的强度，保证胶凝材料不易变形，且不易开裂。同时添加硫酸使得胶凝材料不易返卤、泛霜。进一步地，填料的细度大于200目，填料的粗细度采用上述范围的细度，保证填料能够充分地与胶凝体系混合，保证制备得到的胶凝材料具有良好的粗细度，同时使得胶凝材料的强度得到提升。进一步地，填料包括粉煤灰、矿粉或石粉中的任意一种或多种。粉煤灰、矿粉和石粉能够增加胶凝材料的强度，且能够解决胶凝材料吸水返潮的问题。粉煤灰、矿粉和石粉能够进一步与硫酸镁和氧化镁形成的胶凝体系作用，提升胶凝材料的强度、抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶凝材料，其特征在于，其主要由硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂制成，其中所述硫酸镁溶液、所述氧化镁、所述硫酸、所述填料、所述抗水剂以及所述改性剂的质量比为1:0.8‑0.9:0.005‑0.008：0.2‑0.6：0.015‑0.02:0.01‑0.02。

【技术特征摘要】
1.一种胶凝材料，其特征在于，其主要由硫酸镁溶液、氧化镁、硫酸、填料、抗水剂以及改性剂制成，其中所述硫酸镁溶液、所述氧化镁、所述硫酸、所述填料、所述抗水剂以及所述改性剂的质量比为1:0.8-0.9:0.005-0.008：0.2-0.6：0.015-0.02:0.01-0.02。2.根据权利要求1所述的胶凝材料，其特征在于，所述填料的细度大于200目。3.根据权利要求1或2所述的胶凝材料，其特征在于，所述填料包括粉煤灰、矿粉或者石粉中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的胶凝材料，其特征在于，所述硫酸的质量浓度为28％-30％。5.根据权利要求1所述的胶凝材料，其特征在于，所述改性剂包括磷酸、柠檬酸、磷酸三钠、硼酸、三乙醇胺或者水中的任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的胶凝材料，其特征在于，所述氧化镁为轻烧氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建朝，
申请(专利权)人：李建朝，张大树，李磊，刘建伟，张绍华，
类型：发明
国别省市：河北,13