基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料及制备方法，含有的组分及质量份数如下：磷酸镁水泥基胶凝剂粉料68～73；磷酸盐16～21；复合缓凝剂9～12；硅酸钠2～4；磷酸镁水泥基胶凝剂粉料含有的组分及质量份数包括：过烧氧化镁粉82～88；纳米级SiO2粉4～8；纳米级CaO粉3～7；偏高岭土5～8；复合缓凝剂由硼砂、十二水合磷酸盐、聚磷酸盐构成。本发明专利技术制备的磷酸镁水泥基快速修补材料具有凝结硬化快、早期强度高、抗硫酸盐侵蚀性强、耐磨性强、粘结性好等特点，其与旧混凝土结构基体粘结性强，该发明专利技术制备工艺简单、使用方便、节能环保。保。保。

【技术实现步骤摘要】
基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料及制备方法。

技术介绍

[0002]随着城市化、工业化、现代化的发展，混凝土材料以其原材料来源丰富、可塑性强、凝结硬化后强度较高等优点作为建筑材料被广泛应用于建设中。我国沿海城市资源丰富，发展潜力大，尤其是客、货高铁专线的发展十分必要。沿海地区铁路建设过程中混凝土结构的侵蚀问题较为严重，主要原因是沿海城市早期工业发达，混凝土结构在服役过程中受到硫酸盐、氯盐的侵蚀较为严重，尤其是严重的硫酸盐环境，混凝土结构的受到严重的硫酸盐侵蚀，受侵蚀后的混凝土结构生成CaSO4
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2H2O、钙矾石和碳硫硅钙石等致使混凝土结构膨胀的产物，使的混凝土结构表皮水泥浆脱落，进一步打开了硫酸盐向混凝土内部结构的迁徙从而加速了混凝土结构的破坏，及时根治此类问题有利于提高混凝土结构的耐久性。相关研究者就抗硫酸盐涂层提出诸多看法，于此同时配制出一系列衍生的涂层产品，但此类涂层产品均以有机类硅胶为主，使用过程中多采用熟化工艺，可操作性以及对仪器要求较为严苛，同时有机类的材料在服役过程中不可避免的带来老化问题。因此，研制一种与原混凝土结构粘结强度大、耐酸碱性强、抗冻性强、耐老化性强、机械强度高、施工快捷方便、固结快、原料来源丰富的新型无机胶凝材料必有发展前景。
[0003]磷酸镁水泥抗硫酸盐涂层修补材料主要性能指标含括以下几个方面：涂层凝结硬化后与原混凝土的粘结强度、耐水性、收缩系数、良好的耐久性等等。
[0004]抗硫酸盐涂层修复混凝土结构必须坚持以下原则：
[0005](1)耐酸、碱性，依据JG/T335
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2011《混凝土结构防护用成膜性涂料》技术要求，碱性环境30d下无气泡、剥落、分化现象；
[0006](2)附着力，依据JG/T335
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2011《混凝土结构防护用成膜性涂料》技术要求，附着力
[0007]≥1.5MPa；
[0008](3)抗冻性，依据JG/T335
‑
2011《混凝土结构防护用成膜性涂料》技术要求，200次冻融循环无脱落、破裂、起泡现象；
[0009](4)耐酸雨性，依据HG/T4343
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2012《水性多彩建筑涂料》技术要求，历时酸雨腐蚀480h后无异常；
[0010](5)耐人工气候老化，依据HG/T4343
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2012《水性多彩建筑涂料》技术要求，自然环境下历时2000h不起泡、不剥落、无裂纹、无粉化、无明显变色、无明显失光等现象。
[0011]通过公开专利检索，发现以下对比文件：
[0012]CN201110165305.4隧道衬砌混凝土结构硫酸盐侵蚀病害的修补方法，公开了一种隧道衬砌混凝土结构硫酸盐侵蚀病害的修补方法，首先有效清理病害区域，隔离疏导侵蚀性离子，加强处理原有筋材，然后采用抗侵蚀性的修补材料修补和表面涂层处理，并保证整个修补施工质量，最终达到对既有病害隧道结构的有效修补。该修补技术能够显著改善既
有盐侵蚀病害隧道衬砌结构的抗硫酸盐侵蚀性能，有效延长既有隧道结构的服役寿命，并具有技术经济优势，可操作性强的特点。
[0013]经分析，上述公开专利中的修补剂与修补方法与本申请在组分、配比及功能上均存在较大差异，因此不影响本申请的新颖性。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料及制备方法，可解决现有硅溶胶脱水缩聚的过程中速度快、内聚力大、易开裂以及凝结硬化后耐酸碱性较差、耐高温性较差、老化严重等问题，具有凝结硬化快、耐酸碱性强、抗冻性强、耐老化性强、体积稳定性强、耐磨性强、粘结性好等特点，且制备工艺简单、使用方便、节能环保。
[0015]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0016]一种基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料，含有的组分及质量份数如下：
[0017][0018]其中，磷酸盐是由磷酸一铵和磷酸二氢钾复合而得，磷酸一铵与磷酸二氢钾的质量比为3:1～4:1；
[0019]磷酸镁水泥基胶凝剂粉料含有的组分及质量份数如下：
[0020][0021][0022]而且，复合缓凝剂含有的组分及质量份数如下：
[0023]硼砂
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63～68；
[0024]十二水合磷酸盐
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25～30；
[0025]聚磷酸盐
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8～12；
[0026]其中，十二水合磷酸盐由十二水合磷酸氢二钠与十二水合磷酸氢二钾复合而得，十二水合磷酸氢二钠与十二水合磷酸氢二钾的质量比为2:3～1:1。
[0027]一种基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料的制备方法，包括以下步骤：
[0028]步骤一：制备磷酸镁水泥基胶凝剂粉料：按照确定的过烧氧化镁粉、纳米级SiO2粉、纳米级CaO粉、偏高岭土的质量份数，以过烧氧化镁粉作为主要胶凝组份，纳米级SiO2粉、纳米级CaO粉、偏高岭土用于提高硬化浆体的强度和耐水性，配制成磷酸镁水泥基胶凝组分粉料；
[0029]步骤二：制备磷酸镁水泥抗硫酸盐涂层材料：按照确定的磷酸镁水泥基胶凝剂粉
料、磷酸盐、复合缓凝剂、硅酸钠的质量份数，以步骤一制备的磷酸镁水泥基胶凝材料作为碱性组分，磷酸盐作为酸性组分，掺入复合缓凝剂和用于提高浆体流动性的硅酸钠，均匀混合，掺入一定量的水，制成大流动性喷涂材料。
[0030]将磷酸镁水泥基胶凝剂粉料放入可调速的水泥砂浆搅拌机中，以100～145r/min的速度搅拌粉料至均匀，然后，加入磷酸盐、复合缓凝剂和硅酸钠，以100～145r/min的转度搅拌1min；继续搅拌并加入适量的水，其中水与磷酸镁水泥基胶凝剂粉料的质量比为10～14，调节混合料浆体的流动度为280～320mm，即为所得。
[0031]而且，复合缓凝剂由硼砂、十二水合磷酸盐和聚磷酸盐组成，各组分的质量份数为硼砂63～68；十二水合磷酸盐25～30；聚磷酸盐8～12。
[0032]而且，步骤一中，过烧氧化镁粉≥85，过烧氧化镁粉的比表面积200～230m2/kg。
[0033]而且，步骤一中，纳米级SiO2粉平均粒径在0.2～0.4μm，比表面积为:22000～30000m2/kg。
[0034]而且，步骤一中，纳米级CaO粉平均粒径50nm左右，比表面积30m2/g～50m2/g。
[0035]而且，步骤一中，偏高岭土平均粒径在1.0～3.0μm，比表面积15m2/g～20m2/g。
[0036]而且，步骤二中，磷酸盐是由磷酸一铵和磷酸二氢钾复合而得，其中磷酸一铵与磷酸二氢钾与的质量比为3:1～4:1，磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料，其特征在于，含有的组分及质量份数如下：其中，磷酸盐是由磷酸一铵和磷酸二氢钾复合而得，磷酸一铵与磷酸二氢钾的质量比为3:1～4:1；所述磷酸镁水泥基胶凝剂粉料含有的组分及质量份数如下：2.根据权利要求1所述基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料，其特征在于，所述复合缓凝剂含有的组分及质量份数如下：硼砂
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63～68；十二水合磷酸盐
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25～30；聚磷酸盐
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8～12；其中，十二水合磷酸盐由十二水合磷酸氢二钠与十二水合磷酸氢二钾复合而得，十二水合磷酸氢二钠与十二水合磷酸氢二钾的质量比为2:3～1:1。3.一种如权利要求1所述的基于磷酸镁水泥基抗硫酸盐涂层快速修补材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：制备磷酸镁水泥基胶凝剂粉料：按照确定的过烧氧化镁粉、纳米级SiO2粉、纳米级CaO粉、偏高岭土的质量份数，以过烧氧化镁粉作为主要胶凝组份，纳米级SiO2粉、纳米级CaO粉、偏高岭土用于提高硬化浆体的强度和耐水性，配制成磷酸镁水泥基胶凝组分粉料；步骤二：制备磷酸镁水泥抗硫酸盐涂层材料：按照确定的磷酸镁水泥基胶凝剂粉料、磷酸盐、复合缓凝剂、硅酸钠的质量份数，以步骤一制备的磷酸镁水泥基胶凝材料作为碱性组分，磷酸盐作为酸性组分，掺入复合缓凝剂和用于提高浆体流动性的硅酸钠，均匀混合，掺入一定量的水，制成大流动性喷涂材料；将磷酸镁水泥基胶凝剂粉料放入可调速的水泥砂浆搅拌机中，以100～145r/min的速度搅拌粉料至均匀，然后，加入磷酸盐、复合缓凝剂和硅酸钠，以100～145r/min的转度搅拌1min；继续搅拌并加入适量的水，其中水...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏，
申请(专利权)人：中铁十八局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：