【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磷酸镁修补砂浆领域，尤其涉及一种基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆及其制备方法。
技术介绍
1、随着我国基础设施建设的快速发展，混凝土结构在长期的服役过程中受老化、自然灾害等多重外界因素导致的缺陷问题日益凸显，为防止缺陷问题进一步扩大，需对这些缺陷进行快速修补，因此这也给施工周期长、工序复杂、价格高昂的传统结构设施修补材料提出了新的要求。磷酸镁修补砂浆作为一种新型修补材料，是将磷酸盐、氧化镁与细集料混合与水反应生成的胶凝材料。磷酸镁修补砂浆以其优异的早期强度及流动度，被广泛应用于道路修补、桥梁市政等工程领域范围。
2、目前，磷酸镁修补砂浆中的主要材料氧化镁由天然菱磷镁矿通过高温煅烧和破碎而制成，菱镁矿作为一种不可再生能源，提高反应效率是实现低碳环保的优选方案。现有技术中的磷酸镁修补砂浆因其快硬早强、施工便利等特点比水泥基修补材料更具优势，但因其早期硬化时间过快，中期强度提升有限等缺陷限制了使用条件。
3、由此，亟需研制一种新型磷酸镁修补砂浆，比传统的修补砂浆更加低碳且在施工过程中凝结时间可控，流动性良好，成形后强度增长稳定，耐水性强。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够有效增加凝结时间、耐水性等力学性能的基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆及其制备方法。
2、技术方案：本专利技术基于工业废渣的耐水磷酸镁修补砂浆，按质量分数包括矿物掺合料8-10份、磷酸二氢钾15-22份、氧化镁30-37份、石英
3、首先，本专利技术的磷酸镁修补砂浆基于磷酸二氢钾和氧化镁物质的基础上，引入有机硅凝胶，该有机硅凝胶为固液共存型胶凝材料，一方面其加入能够附着于氧化镁颗粒物质上，阻碍了氧化镁颗粒与水的接触，减缓了水解过程，从而延缓了磷酸镁胶凝材料的水化反应。另一方面，由于其固液共存特性，有机硅胶凝能够以填料的方式有效流动分散于该修补砂浆的内部孔结构中，且在水化反应放热条件下，促进有机硅凝胶的固化，进而不仅提高了整个修补砂浆的力学性能，还由于其填充于孔隙中和具有的疏水性能，有效提高了该修补砂浆的耐水性能，进一步增强了其力学性能。
4、进一步说，该修补砂浆所采用的矿物掺合料由重量份数比1:(2-4):(1-2)的钢渣、镍渣与粉煤灰经混合后，加入占三者重量份数0.03-0.05％的助磨剂三乙醇胺球磨而成。优选的，矿物掺和料中钢渣所含mgo≥10％，镍渣所含mgsio3、mg2sio4总含量≥30％，粉煤灰中二氧化硅和氧化铝总含量≥75％。
5、本专利技术复配的球磨固废矿物掺合料具有活性效应和微集料填充效应，在增大磷酸镁修补砂浆强度的同时可以延缓水化反应的速度，工业废渣的掺入也能更好的实现固废资源化利用。经过研磨后的矿物掺合料不仅能够减少粉煤灰的用量，还能够有效改善水化主要产物中mgkpo4·6h2o晶体的生长方式，经过球磨后粒径较小的矿物掺合料可以填充产物内的孔隙，在一定程度上发挥微集料效应，从而改善磷酸镁修补砂浆的力学性能。
6、进一步说，该修补砂浆所采用的缓凝剂为重量份数(1-3):1的硼酸和蔗糖的混合物。
7、进一步说，该修补砂浆所采用得缓凝剂磷酸二氢钾的粒径可为2-30μm；石英砂粒径集配可为0.5-2.0mm。
8、进一步说，该修补砂浆所采用得缓凝剂氧化镁可为菱镁矿经1500-1800℃的煅烧和粉磨而成，其粒径为2-60μm，比表面积为360m2/kg。
9、本专利技术制备上述基于工业废渣的耐水磷酸镁修补砂浆的方法，包括如下步骤：
10、(1)将磷酸二氢钾、缓凝剂、拌和水混合搅拌1-2min；
11、(2)依次加入氧化镁、有机硅凝胶、矿物掺合料混合搅拌1-2min；
12、(3)最后加入石英砂混合搅拌2-3min，制得该耐水型磷酸镁修补砂浆。
13、有益效果：与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：该修补砂浆应用时凝结时间≥23min，凝结时间可控；流动度≥195mm，流动性好；3h抗压强度≥25.2mpa，3d抗压强度≥47.4mpa，3h抗折强度≥3.6mpa，3d抗折强度≥6.1mpa，强度稳定性好；1d拉伸粘结强度≥0.8mpa，粘结性能好；且吸水率比能够达到0.15以下，耐水性强。
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1.一种基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆，其特征在于按重量份数包括：矿物掺合料8-10份、磷酸二氢钾15-22份、氧化镁30-37份、石英砂44-52份、有机硅凝胶0.4-1.8份、缓凝剂0.8-1.1份及拌和水8-15份。
2.根据权利要求1所述基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆，其特征在于：所述矿物掺合料由重量份数比1:(2-4):(1-2)的钢渣、镍渣与粉煤灰经混合后，加入占三者重量份数0.03-0.05％的助磨剂三乙醇胺球磨而成。
3.根据权利要求2所述基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆，其特征在于：所述矿物掺和料中钢渣所含MgO≥10％；镍渣所含MgSiO3、Mg2SiO4总含量≥30％；粉煤灰中二氧化硅和氧化铝总含量≥75％。
4.根据权利要求1所述基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆，其特征在于：所述缓凝剂为重量份数(1-3):1的硼酸和蔗糖的混合物。
5.根据权利要求1所述基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆，其特征在于：所述磷酸二氢钾的粒径为2-30μm；石英砂粒径集配为0.5-2.0mm。
6.根据权利
7.一种制备权利要求1所述基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆的方法，其特征在于包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆，其特征在于按重量份数包括：矿物掺合料8-10份、磷酸二氢钾15-22份、氧化镁30-37份、石英砂44-52份、有机硅凝胶0.4-1.8份、缓凝剂0.8-1.1份及拌和水8-15份。
2.根据权利要求1所述基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆，其特征在于：所述矿物掺合料由重量份数比1:(2-4):(1-2)的钢渣、镍渣与粉煤灰经混合后，加入占三者重量份数0.03-0.05％的助磨剂三乙醇胺球磨而成。
3.根据权利要求2所述基于工业废渣的耐水型磷酸镁修补砂浆，其特征在于：所述矿物掺和料中钢渣所含mgo≥10％；镍渣所含mgsio3、mg2sio4总含量≥30％；...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘炀，朱星雨，周德勤，黄仟仟，纪小敏，
申请(专利权)人：江苏博拓新型建筑材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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