一种耐水性磷酸钙硅镁水泥及其加工方法技术

本发明专利技术属于建筑材料领域，尤其涉及一种耐水性磷酸钙硅镁水泥及其加工方法，包括以下原料：磷酸二铵、氧化镁、干基磷石膏、活性炭、乙二胺四乙酸二钠、山梨醇，偏硅酸钠、添加剂；本发明专利技术制备的水泥在水中能较好的维持微孔结构的稳定，无论是在水中还是空气中，水泥全孔隙度都在24‑28％，且在水中养护条件下>1μm空隙所占比例为18.18‑18.49％。此外，本发明专利技术制备的水泥能较好的保持较强的抗压能力，养护30天后，抗压强度最高为的62.0MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种耐水性磷酸钙硅镁水泥及其加工方法
本专利技术属于建筑材料领域，尤其涉及一种耐水性磷酸钙硅镁水泥及其加工方法。
技术介绍
磷酸镁水泥(MPC)是一种基于酸碱中和反应的胶凝材料，其主要组成为重烧氧化镁和酸式磷酸盐，其主要组成为重烧氧化镁和酸式磷酸盐，酸式磷酸盐多采用磷酸二氢铵或磷酸二氢钾，对应的主要水化产物分别是MgNH4PO4·6H2O(MAP)或MgKPO4·6H2O(MKP)。重烧氧化镁和酸式磷酸盐反应迅速，需加入缓凝剂保证施工操作时间，目前多使用硼砂作为缓凝剂，其虽然改善了MPC的凝固时间，但任然存在很多缺点。与普通硅酸盐水泥(OPC)相比，MPC具有快凝快硬、早期强度高、粘结强度高、耐磨性和抗冻性好等优点，在机场跑道、道路、桥梁的快速修补以及重金属离子和放射性核素等有害物质的固化等方面有着重要用途。近年来研究发现，MPC在水中长期浸泡会发生强度倒缩。MPC耐水性的好坏会对其耐久性产生影响，另外，耐水性差将会很大程度上限制其广泛应用。影响MPC耐水性的因素主要是水化产物的结构和性能会对MPC的耐水性产生影响，MPC的强度主要由水化产物晶体的完好程度、生长量、稳定性和未反应的重烧氧化镁颗粒的骨架作用所决定。MAP或MKP作为MPC的主要水化产物，其生长量、晶体的完好程度和稳定性直接影响MPC的耐水性。而原料配比、氧化镁颗粒细度、养护湿度和温度、缓凝剂以及水胶比都将会影响MPC水化产物的生成，从而将会影响MPC的耐水性。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种耐水性磷酸钙硅镁水泥及其加工方法，具体是通过以下技术方案来实现。一种耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下质量份原料：磷酸二铵30-200份、氧化镁70-160份、干基磷石膏30-90份、活性炭5-30份、乙二胺四乙酸二钠1-20份、山梨醇1-20份，偏硅酸钠1-15份、添加剂1-20份。进一步，所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下质量份原料：磷酸二铵150-180份、氧化镁120-140份、干基磷石膏40-70份、活性炭10-20份、乙二胺四乙酸二钠5-12份、山梨醇3-10份，偏硅酸钠1-7份、添加剂1-7份。进一步，所述的氧化镁为轻烧氧化镁。进一步，所述的添加剂，包括以下质量份原料：去离子水30-35份、玉米淀粉15-20份、苯氧乙醇7-13份、羧甲基纤维素钠4-10份、高岭土1-7份。进一步，所述的添加剂，包括以下制备方法：1)去离子水、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠混合，220-250r/min、75-80℃处理4-5h，7-8℃静置40-50min，得料1；2)料1、高岭土、苯氧乙醇混合，55-60℃、100-120r/min、隔绝空气反应2-3h，得料2，料2干燥既得。进一步，所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下制备步骤：1)磷酸二铵、氧化镁、干基磷石膏研磨粉碎到比表面积为2000-3500cm2/g，得物料1；2)活性炭、乙二胺四乙酸二钠、山梨醇，偏硅酸钠、添加剂研磨至粒径为58-96μm，得物料2；3)物料1、物料2混合，70-180℃烘干，既得。进一步，所述的物料1，其比表面积为2780cm2/g。进一步，所述的物料2，其粒径为75μm。进一步，所述的烘干，是在80-90℃烘5-7h，160-165℃烘7-10h，100-120℃烘3-5h。本专利技术有益效果：本专利技术制备的水泥在水中能较好的维持微孔结构的稳定，无论是在水中还是空气中，水泥全孔隙度都在24-28％，远低于对照组的39.27％。此外，在水中养护条件下>1μm空隙所占比例为18.18-18.49％，与在空气中养护相当。此外，本专利技术制备的水泥能较好的保持较强的抗压能力，养护30天后，抗压强度最高为的62.0MPa，然而对照组在养护30天后从35.4MPa降低到了24.3MPa。通过以上分析，以及结合实验数据，可以得出，本专利技术通过在制备水泥原料中添加特质的添加剂，适当的物料比和物料粒径，使得水泥在水化时放热均匀，水化反应相对较温和，水化晶体生长较均匀、生长量增加，减小了水泥收缩，没有产生微裂纹，微孔结构可以维持较稳定的状态，从而阻止了过多的水进入水泥结构内部，对水化产物粘结力破坏较小，水泥可以维持原来的硬化体结构，从而增强了水泥的耐水性。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本专利技术权利要求所要求保护的范围。实施例1一种耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下质量份原料：磷酸二铵150kg、氧化镁120kg、干基磷石膏40kg、活性炭10kg、乙二胺四乙酸二钠5kg、山梨醇3kg，偏硅酸钠1kg、添加剂1kg。所述的氧化镁为轻烧氧化镁。所述的添加剂，包括以下质量份原料：去离子水30kg、玉米淀粉15kg、苯氧乙醇7kg、羧甲基纤维素钠4kg、高岭土1kg。所述的添加剂，包括以下制备方法：1)去离子水、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠混合，220r/min、75℃处理4h，7℃静置40min，得料1；2)料1、高岭土、苯氧乙醇混合，55℃、100r/min、隔绝空气反应2h，得料2，料2干燥既得。所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下制备步骤：1)磷酸二铵、氧化镁、干基磷石膏研磨粉碎到比表面积为2000cm2/g，得物料1；2)活性炭、乙二胺四乙酸二钠、山梨醇，偏硅酸钠、添加剂研磨至粒径为58μm，得物料2；3)物料1、物料2混合，在80℃烘5h，160℃烘7h，100℃烘3h。实施例2一种耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下质量份原料：磷酸二铵160kg、氧化镁130kg、干基磷石膏50kg、活性炭15kg、乙二胺四乙酸二钠8kg、山梨醇6kg，偏硅酸钠5kg、添加剂5kg。所述的氧化镁为轻烧氧化镁。所述的添加剂，包括以下质量份原料：去离子水33kg、玉米淀粉17kg、苯氧乙醇10kg、羧甲基纤维素钠7kg、高岭土5kg。所述的添加剂，包括以下制备方法：1)去离子水、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠混合，230r/min、77℃处理4.5h，8℃静置45min，得料1；2)料1、高岭土、苯氧乙醇混合，57℃、110r/min、隔绝空气反应2.3h，得料2，料2干燥既得。所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下制备步骤：1)磷酸二铵、氧化镁、干基磷石膏研磨粉碎到比表面积为2780cm2/g，得物料1；2)活性炭、乙二胺四乙酸二钠、山梨醇，偏硅酸钠、添加剂研磨至粒径为75μm，得物料2；3)物料1、物料2混合，在85烘6h，163烘9h，110烘4h。实施例3一种耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下质量份原料：磷酸二铵180kg、氧化镁140kg、干基磷石膏70kg、活性炭20kg、乙二胺四乙酸二钠12kg、山梨醇10kg，偏硅酸钠7kg、添加剂7kg。所述的氧化镁为轻烧氧化镁。所述的添加剂，包括以下质量份原料：去离子水35kg、玉米淀粉20kg、苯氧乙醇13kg、羧甲基纤维素钠10kg、高岭土7kg。所述的添加剂，包括以下制备方法：1)去离子水、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠混合，250r/min、75-80℃处理5h，8℃静置50min，得料1；2)料1、高岭土、苯氧乙醇混合，60℃、120r/min、隔绝空气反应3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐水性磷酸钙硅镁水泥，其特征在于，包括以下质量份原料：磷酸二铵30‑200份、氧化镁70‑160份、干基磷石膏30‑90份、活性炭5‑30份、乙二胺四乙酸二钠1‑20份、山梨醇1‑20份，偏硅酸钠1‑15份、添加剂1‑20份。

【技术特征摘要】
1.一种耐水性磷酸钙硅镁水泥，其特征在于，包括以下质量份原料：磷酸二铵30-200份、氧化镁70-160份、干基磷石膏30-90份、活性炭5-30份、乙二胺四乙酸二钠1-20份、山梨醇1-20份，偏硅酸钠1-15份、添加剂1-20份。2.如权利要求1所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，其特征在于，所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，包括以下质量份原料：磷酸二铵150-180份、氧化镁120-140份、干基磷石膏40-70份、活性炭10-20份、乙二胺四乙酸二钠5-12份、山梨醇3-10份，偏硅酸钠1-7份、添加剂1-7份。3.如权利要求1-2任一项所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，其特征在于，所述的氧化镁为轻烧氧化镁。4.如权利要求1-2任一项所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，其特征在于所述的添加剂，包括以下质量份原料：去离子水30-35份、玉米淀粉15-20份、苯氧乙醇7-13份、羧甲基纤维素钠4-10份、高岭土1-7份。5.如权利要求1-2任一项所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥或权利要求4所述的耐水性磷酸钙硅镁水泥，其特征在其于，所述的添加剂，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽钢，杨永彬，杨步雷，项军，付义宏，张燕，向前勇，王琴，彭步平，宋维相，杨晓勇，安柯，王闯，
申请(专利权)人：贵州开磷磷石膏综合利用有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52