一种双液态磷酸镁材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双液态磷酸镁材料及其制备方法。所述双液态磷酸镁材料包括A液和B液，其中A液由重烧氧化镁、减水剂、增稠剂、超细粉体和水组成；B液由磷酸盐、缓凝剂和水组成。制备方法为：将组成A液和B液的原料分别按照配比称量好，然后分别搅拌均匀制备成A液和B液并密封保存，使用时根据工程需求按不同的A液与B液体积比混合，混合后能发生反应，硬化后形成强度。本发明专利技术采用能较长时间保持稳定状态的两个液相，可解决粉体磷酸镁水泥易受潮导致性能下降和失效的问题；能节省粉体磷酸镁水泥现场使用时需准确称量用水的工序，使得施工速度更快；采用双液体可使得混合效率更高，解决粉体磷酸镁水泥需要搅拌时间长而凝结时间过快的不便。

【技术实现步骤摘要】
一种双液态磷酸镁材料及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及一种双液态磷酸镁材料及其制备方法。
技术介绍
磷酸镁水泥(MagnesiumPhosphateCement，MPC)是由重烧氧化镁和磷酸或酸式磷酸盐以及缓凝剂按适当比例配制，加水发生酸-碱中和反应，凝结硬化产生强度的一种特种胶凝材料。其中，重烧氧化镁通常是由菱镁矿经1300~1700℃的高温煅烧后而成的烧结氧化镁。磷酸盐一般包括磷酸一氢盐和磷酸二氢盐，主要为反应提供磷酸根离子和氢离子，与氧化镁可以反应形成鸟粪石。常用的缓凝剂是硼砂、硼酸等硼化合物。磷酸镁水泥作为一种胶凝材料，同时具有化学结合陶瓷属性，与普通硅酸盐水泥相比，磷酸镁水泥具有流动性好、凝结硬化快、早期强度高、粘结性能好、体积稳定性好、耐磨及抗盐侵蚀性能优异等一系列性能，被广泛应用于道路、桥梁、机场跑道的快速修补，以及有害和放射性物质的固化等，有着重要的民用和军事用途。MPC的优良性能，使其在快速抢修、工程修补和抢建方面具有独特的优势，不仅在国防工程、军用机场的快速构筑与工程设施的抢修恢复方面具有十分重要的应用价值和军事意义，而且在桥梁码头、民用房屋建筑、民航机场跑道、厂房设施、市政主干道及高速公路等工程的快速修补方面也有着广泛的应用前景。然而，现有的磷酸镁水泥在实际应用中，也存在一系列的问题有待解决。MPC的凝结时间短既是优点又是缺点，尤其在高温环境下MPC凝结时间更快，存在现场施工操作时间不足的问题。磷酸镁水泥现通常以单组分粉体或双组分粉体产品形式，磷酸镁水泥粉体存放容易受潮结块，影响产品性能，甚至失效；粉体磷酸镁水泥使用时需要加入水，但用水量需要严格控制，因为用水量微小变化就对磷酸镁水泥流动性和强度影响很大，现场使用时称量水使得工序增加而影响施工速度，而且还容易引起实际用水量的波动。使用粉体磷酸镁水泥，包括双组分粉体磷酸镁水泥，需要使用时加入水，很多情况下难以保证磷酸镁水泥使用时的均匀性和品质，因为构成磷酸镁水泥的酸碱组分需要一定时间溶解再参与反应，但磷酸镁水泥反应迅速，凝结硬化后磷酸镁水泥的主要组分溶解程度迅速降低。因此粉体磷酸镁水泥在使用时常遇到加水后搅拌混合均匀所需时间长而凝结时间短，导致施工操作时间不足的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种双液态磷酸镁材料，采用双液态方式，以解决粉体磷酸镁水泥在实际应用过程中存在储存条件苛刻、配制工序多、用水量波动大和需要搅拌时间长难以适应快速凝结硬化场所等问题。本专利技术还提供了双液态磷酸镁材料的制备方法，可以保证制备出具有悬浮态且能长期保存的双液态磷酸镁材料。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种双液态磷酸镁材料，由A液和B液按一定的体积比混合而成；其中，A液为重烧氧化镁、减水剂、增稠剂和水按照配比称量混合后，搅拌均匀并密封得到；B液为磷酸盐、缓凝剂和水按照配比称量混合后，搅拌均匀并密封得到。进一步，将重烧氧化镁、减水剂、增稠剂、超细粉体和水按照配比混合制备成A液。A液中除加入增稠剂外，还通过掺加超细粉体，形成细小的颗粒悬浮，有利于保持较粗氧化镁颗粒的悬浮，再通过充分搅拌，提高A液的均匀性，使A液能保持较长时间的悬浮状态，而不发生沉降板结。采用将缓凝剂与磷酸盐和水按照特定比例高速搅拌混合均匀制得B液，在≥10℃的温度下将磷酸盐、缓凝剂和水高速搅拌均匀，使磷酸盐和硼砂在水中部分溶解，使磷酸盐和硼砂颗粒细小化，使得固液密度差大幅度缩小，同时溶解的磷酸盐和硼砂自身作为增稠剂和分散剂，使得B液可以长时间保存悬浮液稳定状态。双液态磷酸镁材料现场使用时按照一定的A液与B液的体积比混合，A液与B液的体积比通常为(0.5~4):1，可以满足绝大部分实际工程的使用需求。本专利技术所使用的A液由重烧氧化镁粉体、超细粉体、减水剂、增稠剂和水按比例混合制备而成。其中重烧氧化镁的粒径小于100μm，其中至少有40%重烧氧化镁的粒径小于50μm，配制A液的水固比为0.1~0.6，减水剂的掺加量为重烧氧化镁质量的0~5%，增稠剂的掺量为重烧氧化镁质量的0.01%~2%，超细粉体的掺加量为重烧氧化镁质量的0~20%，制得的A液在常温常压下可较长时间保持悬浮液稳定状态。本专利技术中制备A液时重烧氧化镁的粒径可优选为10~75μm，其中至少有80%重烧氧化镁的粒径小于50μm，配制A液的水固比优选为0.18~0.4，减水剂的掺加量优选为重烧氧化镁质量的0.2%~1%，增稠剂的掺量优选为重烧氧化镁质量的0.01%~1%，超细粉体的掺加量优选为重烧氧化镁质量的1%~3%，进一步优选配比制得的A液流动性和稳定性都比较好，最后将制备好的A液密封保存。如上所述的A液的制备方法，包括如下步骤：首先将重烧氧化镁粉磨后筛分，然后将筛分后的重烧氧化镁、减水剂、超细粉体和水混合，用高速搅拌机（高速搅拌转速大于300r/min）搅拌均匀后加入增稠剂，再低速搅拌（低速搅拌转速小于100r/min）均匀即可得到流动性和稳定性都比较好的氧化镁悬浮液，最后将制备好的A液密封保存。本专利技术所使用的B液由磷酸盐粉体、缓凝剂和水按比例混合制备而成，其中B液的水固比为0.05~0.6，缓凝剂的掺加量为磷酸盐质量的0~50%，制得的B液在常温常压下可较长时间保持悬浮液稳定状态。本专利技术中制备B液时磷酸盐可优选为磷酸二氢铵和磷酸二氢钾复合，水固比可优选为0.15~0.3，缓凝剂可优选为硼砂，硼砂掺量优选为磷酸盐质量的6~20%，进一步优选配比所得到的B液的流动性和稳定性都比较好，最后将制备好的B液密封保存。如上所述的B液的制备方法，包括以下步骤：将磨细的磷酸盐、缓凝剂和水在≥10℃的温度下按比例混合后，高速搅拌（高速搅拌转速大于300r/min）均匀，静置不少于1小时，再低速搅拌（低速搅拌转速小于100r/min）均匀即可得到流动性和稳定性都比较好的磷酸盐悬浮液。本专利技术可根据实际工程的不同环境条件、不同位置以及不同性能需求，调整A液与B液的体积比，得到流动性能、力学性能和粘接性能都优异的磷酸镁材料，从而满足不同实际工程的使用需求。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术创造性地提出双液态磷酸镁材料，使得构成磷酸镁水泥的主要组分先充分溶解，形成非常细小的悬浮颗粒，当两液态组分稍加混合就能充分反应，有利于磷酸镁材料性能的提升，也有利于降低磷酸镁材料有效组分的用量。双液态磷酸镁材料使用时无需再计量水分，只需将A、B两液态组分混合，而且由于A、B两液态为颗粒细小的悬浮液，相对粉体混合达到充分程度的时间更短。2、本专利技术在使用前按A液和B液的双液态形式保存，使用时由A液和B液按一定的体积比混合而成，在实际工程应用时可按所需性能调节体积比混合使用。其中，A液和B液为颗粒细小悬浮液态，不仅短时间就能搅拌充分，并且在短时间发生反应程度更充分，满足早强要求，而粉体磷酸镁水泥使用时再加水，需要较长搅拌时间才能混合均匀，环境温度较高和施工量大时使用非常不便。A液、B液在30s内就能混合均匀，能充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双液态磷酸镁材料，其特征在于，由A液和B液按一定的体积比混合而成；其中，A液为重烧氧化镁、减水剂、增稠剂和水按照配比称量混合后，搅拌均匀并密封得到；B液为磷酸盐、缓凝剂和水按照配比称量混合后，搅拌均匀并密封得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种双液态磷酸镁材料，其特征在于，由A液和B液按一定的体积比混合而成；其中，A液为重烧氧化镁、减水剂、增稠剂和水按照配比称量混合后，搅拌均匀并密封得到；B液为磷酸盐、缓凝剂和水按照配比称量混合后，搅拌均匀并密封得到。


2.根据权利要求1所述双液态磷酸镁材料，其特征在于，所述A液的配比包括：水固比为0.1~0.6，减水剂的掺加量为重烧氧化镁质量的0~5%，增稠剂的掺加量为重烧氧化镁质量的0.01%~2%；所述B液的配比包括：水固比为0.05~0.6，缓凝剂的掺加量为磷酸盐质量的0~50%；A液与B液的体积比为（0.5~4）：1。


3.根据权利要求1或2所述双液态磷酸镁材料，其特征在于，所述A液中还掺入超细粉体，其掺加量为重烧氧化镁质量的0~20%，所述超细粉体为纳米二氧化硅、纳米粘土矿物、超细粉煤灰、磨细煅烧高岭土中的至少一种，其中至少有80%的超细粉体粒径小于10μm。


4.根据权利要求1或2所述双液态磷酸镁材料，其特征在于，所述重烧氧化镁的粒径小于100μm，其中至少有40%的重烧氧化镁粒径小于50μm。


5.根据权利要求1或2所述双液态磷酸镁材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱觉时，张艺，汪宏涛，秦继辉，李振，王帆，
申请(专利权)人：重庆安淮科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50