一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于水泥缓凝剂技术领域，具体涉及一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂及其应用。本发明专利技术提供的磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂，包括硼酸和外加剂；所述外加剂包括如下原料：三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠；所述三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠的质量比为(80

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂及其应用


[0001]本专利技术属于水泥缓凝剂
，具体涉及一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂及其应用。

技术介绍

[0002]酸
‑
碱水泥(Acid
‑
Base Cements，AB)大约出现于十九世纪中期，其基本原理是通过碱性粉末与酸性液体之间发生酸碱中和反应生成相应盐类起到胶结作用，相对于传统硅酸盐水泥而言，AB水泥属于特种胶凝材料。一般情况下，只要能与相应的酸性液体发生反应并生成盐类的碱性氧化物都可以作为AB水泥的碱组分，如常见的氧化钙、氧化镁、氧化锌、氧化铁、氧化铜以及他们的氢氧化物等；酸性液体有正磷酸、磷酸二氢盐、丙烯酸、丙三羧酸、苹果酸、酒石酸、丙酮酸等酸性液体或其它溶于水的酸式盐。当碱性氧化物采用氧化镁或氢氧化镁，酸性组分采用磷酸或磷酸盐，就称为磷酸镁水泥(Magnesium Phosphate Cement，简称为MPC)。
[0003]磷酸镁水泥因其具有许多独特的性能，其最显著特点是早期强度发展快、后期强度高、体积稳定性好、耐久性好、养护简单等优点，从而近年来受到极大关注，并得到推广应用。
[0004]磷酸镁水泥由于凝结速度极快，导致其应用范围受到限制，很长时间只应用于修补等工程上，使它的优秀特性不能在更大的范围内得到发挥和利用。
[0005]因此，在磷酸镁水泥基材料的制备与应用技术中，凝结时间的有效控制是关键。国内外对其已有一定的研究，其中较有效的缓凝技术是加入缓凝剂如硼酸，但是上述缓凝剂的使用效果不是很理想，存在一些问题，如：硼酸掺量少时缓凝作用不明显，流动性不好，掺量多时对磷酸镁水泥的早期强度和后期强度均有不利影响。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中硼酸作为磷酸镁水泥基材料缓凝剂，无法有效实现在延缓凝结时间、提升其流动性的同时提高磷酸镁水泥及其材料的强度的缺陷，从而提供一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂及其应用。
[0007]本专利技术提供一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂，包括硼酸和外加剂；
[0008]所述外加剂包括如下原料：三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠；
[0009]所述三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠的质量比为(80
‑
90)：(5
‑
12)：(1
‑
5)：(2
‑
4)。
[0010]优选的，所述硼酸和外加剂的质量比为1：(0.25
‑
1)。
[0011]本专利技术提供一种上述所述的磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂在制备磷酸镁水泥基材料中的应用。
[0012]本专利技术还提供一种磷酸镁水泥基材料，所述磷酸镁水泥基材料原料包括氧化镁、磷酸二氢钾、水以及上述所述的磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂。
[0013]优选的，所述氧化镁和磷酸二氢钾的质量比为(1
‑
8)：1。
[0014]优选的，所述水的加入量与氧化镁、磷酸二氢钾和磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂总质量的比为(1.5
‑
3.0)：10。
[0015]优选的，所述磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂中硼酸的加入量为磷酸镁水泥基材料总质量的1
‑
5％，外加剂的加入量为磷酸镁水泥基材料总质量的0.25
‑
5％。
[0016]优选的，所述磷酸镁水泥基材料原料中还包括砂，所述氧化镁、磷酸二氢钾、磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂的总质量与砂的质量比为(0.5
‑
2)：1。
[0017]本专利技术还提供一种上述所述的磷酸镁水泥基材料的制备方法，包括如下步骤：
[0018]将氧化镁、磷酸二氢钾和磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂混合，进行第一次搅拌至均匀，然后加入水，进行第二次搅拌，第二次搅拌结束后倒入模具成型即得。
[0019]优选的，第二次搅拌结束后还包括加入砂进行第三次搅拌的步骤，第三次搅拌结束后倒入模具成型即得；
[0020]所述第一次搅拌转速为40
‑
80r/min，搅拌时间为30
‑
60s；
[0021]所述第二次搅拌转速为40
‑
80r/min，搅拌时间为30
‑
60s；
[0022]所述第三次搅拌转速为100
‑
140r/min，搅拌时间为30
‑
80s。
[0023]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0024](1)本专利技术提供的磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂，包括硼酸和外加剂；所述外加剂包括如下原料：三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠；所述三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠的质量比为(80
‑
90)：(5
‑
12)：(1
‑
5)：(2
‑
4)。本专利技术通过添加外加剂来克服硼酸作磷酸镁水泥基材料缓凝剂的缓凝作用不明显，且会影响水泥强度的缺陷。本专利技术通过硼酸、三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠相互配合，针对磷酸镁水泥基材料，可有效延长磷酸镁水泥基材料凝结时间，增加其流动性，同时还可在一定程度提高磷酸镁水泥及其材料的强度。
[0025](2)本专利技术提供的磷酸镁水泥基材料，可以通过调节磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂掺量的高低调节凝结时间，在满足施工要求(如凝结时间、流动度)的前提下，达到一定的早期强度特别是小时强度，以满足快速修补工程需要。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1本专利技术实施例1和对比例1水化热分析图。
具体实施方式
[0028]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0029]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0030]实施例1
[0031]本实施例提供一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂，由硼酸和外加剂组成，硼酸和外加剂的质量比为1：0.25，所述外加剂由三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠组成，所述三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠的质量比为90：5：1：2。
[0032]实施例2
[0033]本实施例提供一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂，由硼酸和外加剂组成，硼酸和外加剂的质量比为1：0.5，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂，其特征在于，包括硼酸和外加剂；所述外加剂包括如下原料：三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠；所述三乙醇胺、硝酸铝、柠檬酸和多聚磷酸钠的质量比为(80
‑
90)：(5
‑
12)：(1
‑
5)：(2
‑
4)。2.根据权利要求1所述的磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂，其特征在于，所述硼酸和外加剂的质量比为1：(0.25
‑
1)。3.权利要求1或2所述的磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂在制备磷酸镁水泥基材料中的应用。4.一种磷酸镁水泥基材料，其特征在于，所述磷酸镁水泥基材料原料包括氧化镁、磷酸二氢钾、水以及权利要求1或2所述的磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂。5.根据权利要求4所述的磷酸镁水泥基材料，其特征在于，所述氧化镁和磷酸二氢钾的质量比为(1
‑
8)：1。6.根据权利要求4所述的磷酸镁水泥基材料，其特征在于，所述水的加入量与氧化镁、磷酸二氢钾和磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂总质量的比为(1.5
‑
3.0)：10。7.根据权利要求4所述的磷酸镁水泥基材料，其特征在于，所述磷酸镁水泥基材料复合缓凝剂中硼酸的加入量为磷酸镁水泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芝，蔺立明，赵桂朋，黄京立，王金邦，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：