CN105000818A - 一种用于氯氧镁水泥的改性剂及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于制备氯氧镁水泥的改性剂及其制备方法和用途。所述改性剂包含H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙；优选地，所述改性剂由H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙组成；更优选地，所述H₃PO₄为液体；本发明提供的改性剂，使得水泥的耐水性及早期强度均显著提高。

Description

一种用于氯氧镁水泥的改性剂及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于组合物改性剂领域，具体涉及一种用于氯氧镁水泥的改性剂及其制备方法和用途。

背景技术

氯氧镁水泥，又称镁水泥、菱镁水泥、索瑞尔(Sorel)水泥，是利用轻烧氧化镁粉和氯化镁溶液(卤水)调制而成的一种气硬性胶凝材料，其材料来源广泛，生产工艺简单，并具有高强、质轻、耐火、耐高温、低碱低腐蚀性等优异性能。

但是，氯氧镁水泥的耐水性差这一缺点严重束缚了它的广泛应用。有研究表明，氯氧镁胶凝材料的主要硬化体由3Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(简称3相)、5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O(简称5相)、Mg(OH)₂或残留的MgO(常温)组成，其中5相是氯氧镁水泥强度的主要来源，其数量越多，镁水泥的强度就越高。但由于3相和5相极易吸水水解，如下式：

〔Mg₂(OH)₃(H₂O)_x〕⁺·Cl^-·(4-x)H₂O(3相)+H₂O→2Mg(OH)₂↓+H⁺+Cl^-+4H₂O 

〔Mg₃(OH)₅(H₂O)_x〕+·Cl^-·(4-x)H₂O(5相)+H₂O→3Mg(OH)₂↓+H⁺+Cl^-+4H₂O 

水解后水泥由网状的紧密堆积结构转变成了由层状晶体Mg(OH)₂堆积的松散结构，最终转变为可溶性组份MgCl₂，造成氯氧镁水泥强度大大降低。

有研究表明，磷酸及可溶性磷酸盐和粉煤灰都是氯氧镁水泥良好的耐水改性剂，但各自都有不足。其中磷酸的缓凝作用巨大，使得水泥的早期强度极低；而粉煤灰对水泥强度的降幅影响不大，但抗水性能远不及磷酸及磷酸盐。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明通过在H₃PO4、粉煤灰、硬脂酸钙分别单一改性研究的基础上，采用磷酸、粉煤灰、硬脂酸钙对氯氧镁水泥进行复合改性，扬长避短，以期发挥本发明所述改性剂的最好效果，寻  找出改善耐水性能的最佳途径，最终获得良好的新型建筑材料。

本发明的第一个目的是提供一种用于氯氧镁水泥的改性剂；

本发明的第二个目的是提供一种上述改性剂在制备改性氯氧镁水泥中的用途。

本发明的第三个目的是提供一种改性氯氧镁水泥。

本发明的第四个目的是提供一种上述改性氯氧镁水泥的制备方法。

用于实现上述目的的技术方案如下：

一种用于氯氧镁水泥的改性剂，所述改性剂包含H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙；优选地，所述改性剂由H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙组成；更优选地，所述H₃PO₄为液体。

所述改性剂由H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙组成，其中，按重量份数计，所述改性剂中H₃PO₄ 0.5～2份，粉煤灰10～30份，硬脂酸钙0.5～2份。

所述改性剂由H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙组成，其中，按重量份数计，所述改性剂中H₃PO₄ 1份，粉煤灰20份，硬脂酸钙1份。

本发明所述改性剂在制备氯氧镁水泥中的用途。

一种改性氯氧镁水泥，所述水泥采用本发明所述的改性剂与MgO、MgCl₂进行制备。

所述改性氯氧镁水泥，按重量份数计，所述水泥的原料包含MgO 90～110份，MgCl₂ 35.5～43.5份，H₃PO₄ 0.5～2份，粉煤灰10～30份，硬脂酸钙0.5～2份；优选地，按重量份数计，所述水泥原料包含MgO 100份，MgCl₂ 39.5份，H₃PO₄ 1份，粉煤灰20份，硬脂酸钙1份。

本发明所述改性氯氧镁水泥的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将所述改性氯氧镁水泥的各原料按比例混合，成型；

优选地，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将MgCl₂制成波美度为32～34°Bé的溶液，然后与H₃PO₄混合；

(2)将MgO、粉煤灰和硬脂酸钙混合；

(3)混合步骤(1)和(2)得到的混合物，形成均匀浆体后，成型，养护。

优选地，所述改性氯氧镁水泥成型后于空气中养护；更优选地，养护为24小时之后脱模。

优选地，所述制备方法还包括以下步骤：

(4)脱模后继续养护至少7天。

本发明具体说明如下。

为了验证本发明提供的改性剂中各组分对氯氧镁水泥耐水性的作用，进行了以下研究。

1、测试H ₃ PO ₄ 、粉煤灰和硬脂酸钙分别作为单一改性剂对氯氧镁水泥耐水性能的影响

原材料及试剂：

辽宁营口的轻烧镁粉、盐城响水卤片、工业磷酸液体、粉煤灰、硬脂酸钙以及盐城当地自来水。

仪器设备： 

SJD-30型混凝土搅拌机、SHBY-40A型水泥标准养护箱、101A-3B型电热鼓风干燥箱、电子天平、TYE-2000E型压力试验机、Y-500型X射线衍射仪、QANTA-200型扫描电子显微镜。

试验方法： 

氯氧镁水泥基体的制备：试验过程中采用的基准配合比为MgO∶MgCl₂＝6∶1(摩尔比)，MgCl₂采用溶液形式来制备水泥基体，该溶液的波美度(°Bé)应控制在32～34。将事先称量和制备好的轻烧MgO粉、MgCl₂溶液及待测试的改性剂倒入混凝土搅拌机中搅拌(液态改性剂与MgCl₂融合混合，干燥粉末状改性剂与MgO混合)，形成均匀浆体后，倒入100mm×100mm×100mm模具中成型，在空气中自然养护24h后脱模，分别养护3天和7天，7天后泡水7天，在这三种情况下分别测试其抗压强度，按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》标准规定的方法进行测试。

抗压后的试样用于SEM和XRD分析。

还测试试样的软化系数，参考JG/T 1169-2005《建筑隔墙用轻质条板》中测定方法进行。软化系数I＝R1/R0，式中：R1为养护7天后再泡水7天的抗压强度平均值，R0为养护7天后绝干状态下的抗压强度平均值。(水泥强度是随着凝固时间延长强度渐进增长的，氯氧镁水泥强度需7天才能基本增长完全，3天抗压强度为早期强度，将7天后的水泥再泡水7天后，再测定其抗压强度，泡水7天后的抗压强度与泡水前(7天的)抗压强度的比值即为软化系数。)

同时测试空白样品，为没有添加本发明所述改性剂的氯氧镁水泥。

不同龄期、不同掺量(改性剂与MgO粉的质量百分比)改性氯氧镁  水泥的抗压强度及软化系数结果如下所示：

(1)氯氧镁水泥的H₃PO₄改性效果测试

分别选取0.5％、1％、1.5％、2％掺量的磷酸对氯氧镁水泥进行改性，不同掺量磷酸的改性效果如图1和2所示。

根据图1所示，H₃PO₄对氯氧镁水泥的耐水性能有显著的作用，掺量2％时，水泥的软化系数高达0.91。然而H₃PO₄对氯氧镁水泥强度有较大的影响，当掺量为2％时，H₃PO₄的3天抗压强度仅为38.9MPa，仅为基体空白样品的50.6％，理论研究认为这是由于H₃PO₄对氯氧镁水泥有巨大的缓凝作用所导致的。而当掺量为0.5％～1％时，氯氧镁水泥强度降幅较2％掺量时有所降低，且软化系数仍均高于0.8；当掺量为1％时，软化系数为0.85，7天抗压强度为65.2MPa，泡水7天后强度为55.4MPa，相对较高。

综上所述，H₃PO₄改性使得氯氧镁水泥耐水性增强，当H₃PO₄掺量为1％时，综合改性效果较好，但绝对强度仍较低，尤其是早期强度，单一改性效果不够理想。

由图2(a)可看出，氯氧镁水泥基体空白试样中5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体呈针柱状结晶形态，晶体密密麻麻地穿插于整个水泥石之中，故而整体强度较高，各个晶体棱角分明，排列无序，相互之间无明显交联。泡水时，5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体受水分子作用而不断水解，最终溶解为可溶性盐，耐水性能差。

由图2(b)可看出，当H₃PO₄掺量为1％时的试样中含有的针柱状5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体外形变得圆滑，受H₃PO₄的侵蚀，晶体变细，并通过某种络合作用发生明显交联，形成了比较致密的网架结构，从而稳定了5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相的形态，氯氧镁水泥耐水性提高。虽然H₃PO₄没有和氯氧镁水泥反应产生新的水化相，但H₃PO₄会对5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相或3Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相在水中的水解反应有抑制作用，并有理论研究表明，这种抑制作用是通过H₃PO₄中[PO₄]³⁺离子与水泥中Mg²⁺离子配位而实现的，此种配位影响或改变了Mg²⁺离子的水解能力和水解反应产物的特性，降低了氯氧镁水泥水化物形成所需的最低Mg²⁺离子浓度，从而使得水化物5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相可以在Mg²⁺离子浓度很低的氯氧镁水泥净浆中形成，即提高了5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相在水中的稳定性。

(2)氯氧镁水泥的粉煤灰改性效果测试

分别选取10％、20％、30％掺量的粉煤灰对氯氧镁水泥进行改性，不同掺量粉煤灰的改性效果如图3和4所示。

如图3所示，随着粉煤灰掺量的增加，氯氧镁水泥的耐水性不断提高，当掺量为30％时，软化系数最高，达0.71，但泡水7天后的强度为50.6MPa，不如掺量20％时的泡水强度高。随着粉煤灰掺量的增加，氯氧镁水泥的3天和7天的抗压强度不断下降，当掺量为30％时，7天的抗压强度为71.2MPa，较空白样品下降了14.6％。强度降低主要是氯氧镁水泥中单位体积内的轻烧镁粉的减少，导致了强度产生源5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体数量的相对减少造成的。但是，粉煤灰掺量增加造成的强度降幅远小于H₃PO₄，考虑到泡水后强度的实际改性效果，本发明认为掺量为20％的粉煤灰是改性的最佳掺量。

如图4所示，氯氧镁水泥中生成了密密麻麻的5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相针柱状晶体，晶体相互之间纵横交错，使水泥迅速产生强度，但由于5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体早期生长迅速，难免会带来较多的孔隙和微裂纹。从图4(a)至图4(c)看出，由于粉煤灰掺量的不断增加，带来了大量的活性铝硅玻璃体，其表面积较大，因此部分颗粒会吸附溶液中Mg²⁺、OH^-和Cl^-参与反应形成大量固溶了Al、Si元素的新凝胶相，这些新凝胶和颗粒一起填充在氯氧镁水泥基体之中，使得氯氧镁水泥基体中的孔隙率大大降低，氯氧镁水泥中孔洞和缝隙明显减少，结构致密度提高，结构优化，耐水性增强。但是，由于氯氧镁水泥的碱度偏低，pH值波动在8～9.5之间，接近中性，并不能充分激发粉煤灰的活性，因此参与反应的只有部分活性SiO₂和Al₂O₃，生成的凝胶数量也较少，大部分粉煤灰还是以球形颗粒存在，仅充当了微集料作用。

综上所述，粉煤灰与氯氧镁水泥生成了新凝胶相，通过减少氯氧镁水泥基体的孔隙，使得氯氧镁水泥结构变得致密，耐水性有所提高，抗压强度下降，但降幅不大。当粉煤灰掺量为20％时，综合改性效果较好，其软化系数为0.67，3天和7天的抗压强度分别达72.9MPa、77.6MPa，泡水强度可达52.0MPa。

(3)氯氧镁水泥的硬脂酸钙改性效果测试

分别选取0.5％、0.8％、1％、1.5％、2％掺量的硬脂酸钙对氯氧镁水泥  进行改性，不同掺量磷酸的改性效果如图5和6所示。

如图5所示，氯氧镁水泥的耐水性能随着硬脂酸钙掺量的增加，先不断提高后逐渐下降，当硬脂酸钙掺量为1％时，软化系数最大，达到0.80，泡水强度为58.2MPa，比空白样品泡水强度42.5MPa提高了36.9％。由于硬脂酸钙为疏水物质，当均匀分散到氯氧镁水泥中时，可以对水分子产生良好的阻隔作用，减少氯氧镁水泥基体的吸水率，耐水性增强。掺入硬脂酸钙的氯氧镁水泥的抗压强度均比空白样品低，呈现先升高后下降的趋势，当掺量为1％时，抗压强度最高，7天的抗压强度为72.7MPa，仍较空白样品下降了12.8％，这可能由于硬脂酸钙对氯氧镁水泥中的氧化镁颗粒形成包裹，产生疏水作用，阻碍了氧化镁的水化反应，使得氧化镁水化不完全，导致5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体数量的减少，强度下降。

如图6所示，当硬脂酸钙掺量为0.5％时，氯氧镁水泥结构中5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体数量较少，结构较为致密，但局部仍有少量的微小缝隙(见图6(a))；当掺量为1％时，5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体发育不完全，但所有的5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体都合为一体，孔洞等缺陷被硬脂酸钙所填补，看不到任何的孔洞和缝隙，基体结构相当致密(见图6(b))；当掺量增加至2％时，5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体也比较细小，相互之间成无规则平面状堆积，结构疏松，孔隙也较多(见图6(c))。

当适量硬脂酸钙加入到氯氧镁水泥中时，由于氯氧镁水泥的水化反应水化热很大，反应剧烈，使得试块温度升高，此时硬脂酸钙会受氯氧镁水泥反应释放热的作用，熔化成液态胶状物质，附着在水泥石表面，并填补了氯氧镁水泥中局部区域的微小缝隙和孔洞，使得氯氧镁水泥基体变得更加密实，加上硬脂酸钙本身具有的疏水作用，隔绝了氯氧镁水泥与水的接触，吸水率下降，耐水性提高。但掺量较少时，形成的胶状物质较少，不能完全填充水泥石的孔隙；过多时，可能会造成硬脂酸钙局部分散不均，破坏了最佳的平衡状态，结构恶化，强度及耐水性下降。

综上所述，硬脂酸钙对氯氧镁水泥5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体生长有抑制作用，造成晶体发育不完全，强度降低。但当掺量为1％时，硬脂酸钙可以在水泥石中分散均匀，形成胶状物堵塞基体缝隙和孔洞，使得基体结构致密，抗压强度较高，并具有疏水作用，吸水率下降，耐水性  提升。其软化系数可达0.80，3天和7天的抗压强度分别达64.4、72.1MPa，泡水强度达58.2MPa，短期泡水改性效果好。

2、测试H ₃ PO ₄ 、粉煤灰和硬脂酸钙的组合对氯氧镁水泥耐水性能的影响

比较上述各种单一改性剂对氯氧镁水泥基体改性的结果不难发现，磷酸改性氯氧镁水泥时虽使软化系数较高，但造成早期强度很低；粉煤灰改性氯氧镁水泥则使抗压强度降幅不大，但耐水性能也提升有限；适量的硬脂酸钙通过物理作用使得氯氧镁水泥的短期耐水性提高，但终究没能从根本上解决耐水性问题。鉴于以上各单一改性剂的作用效果考虑，本发明选择磷酸与粉煤灰两者的复合改性作为基础，并添加硬脂酸钙对氯氧镁水泥进行三元复合改性，以进一步提升其改性效果。复合改性配比及改性结果如表1、图7、图8、图9所示。

表1：复合改性剂对氯氧镁水泥耐水性能影响

注：各添加剂的掺量为与MgO粉的质量百分比

如表1和图7所示，采用复合改性剂得到的改性氯氧镁水泥在抗压强度和软化系数方面均高于单一改性剂。例如，泡水强度较磷酸和粉煤灰单一改性剂均有所增长，3天抗压强度远高于掺量为1％的磷酸改性剂，7天抗压强度与20％粉煤灰为单一改性剂时更高。因此，氯氧镁水泥在特定掺量的磷酸、粉煤灰、硬脂酸钙三者复合改性剂的作用下，3天及7天抗压强度分别高达62.3MPa、78.98MPa，特别是复合改性剂使得软化系数高达0.96，泡水强度高达75.7MPa，较空白样品的泡水强度提升了78.1％，由此改变了单一改性剂的弊端。

如图8所示，编号1复合改性氯氧镁水泥试样结构中的晶体形貌更加复杂繁多，受磷酸影响，5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体的外轮廓已经变得模糊，变得相当圆滑，部分针柱状晶体长而细，细丝状晶体将结构中众多晶体联接在一起，形成了复杂的空间网状结构；粉煤灰仍以微集料和产生部分凝胶相填充氯氧镁水泥基体，提高了氯氧镁水泥基体的致密度，耐水性提高，强度增强。

如图9所示，可以看出，被磷酸、粉煤灰和硬脂酸钙的复合改性剂改性的水泥试样中，生成了一种新的凝胶相，成分以Mg、Cl、Al、Si和O元素为主。新凝胶相的产生可能主要归因于粉煤灰的加入反应，其含有的活性SiO₂和Al₂O₃与溶液中Mg²⁺、OH^-和Cl^-等发生反应生成。新凝胶的形成稳定的5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体，使得各原料之间紧密地结合，结构变得致密与牢固，进一步证实了粉煤灰对氯氧镁水泥的作用。

结论：

(1)磷酸单一改性使得氯氧镁水泥耐水性增强，但绝对强度较低，尤其是早期强度，单一改性效果不够理想，而在磷酸的掺量选择上，掺量为1％时，其综合改性效果较好。

(2)粉煤灰与氯氧镁水泥生成了新凝胶相，通过减少基体的孔隙，使得氯氧镁水泥结构变得致密，耐水性有所提高，抗压强度下降，但降幅不大。当粉煤灰掺量为20％时，综合改性效果较好。

(3)硬质酸钙对氯氧镁水泥5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O相晶体生长有抑制作用，造成晶体发育不完全，强度降低。但当硬脂酸钙掺量为1％时，硬脂酸钙可以在水泥石中分散均匀，形成胶状物堵塞基体缝隙和孔洞，使得基体结构致密，抗压强度较高，并具有疏水作用，吸水率下降，耐水性提升。

(4)磷酸、粉煤灰与硬脂酸钙的复合对氯氧镁水泥改性效果有很大提升，使得水泥的耐水性及早期强度均显著提高。其中根据本发明的具体实施方式，1％掺量的磷酸、20％掺量的粉煤灰和1％掺量的硬脂酸钙复合改性效果最显著，养护3天和7天后的早期强度分别高达62.3MPa和78.9MPa，而软化系数高达0.96，养护7天后再泡水7天的泡水强度高达75.7MPa。

附图说明

图1为不同掺量的磷酸对氯氧镁水泥基体强度及软化系数的影响；

图2(a)为氯氧镁水泥基体空白样品的断面形貌SEM图；

图2(b)为掺量为1％的磷酸改性氯氧镁水泥基体试样断面形貌SEM图；

图3为不同掺量的粉煤灰对氯氧镁水泥基体强度及软化系数的影响；

图4(a)为掺量为10％的粉煤灰改性氯氧镁水泥基体试样断面形貌SEM图；

图4(b)为掺量为20％的粉煤灰改性氯氧镁水泥基体试样断面形貌SEM图；

图4(c)为掺量为30％的粉煤灰改性氯氧镁水泥基体试样断面形貌SEM图；

图5为不同掺量的硬脂酸钙对氯氧镁水泥基体强度及软化系数的影响；

图6(a)为掺量为0.5％的硬脂酸钙改性氯氧镁水泥基体试样断面形貌SEM图；

图6(b)为掺量为1％的硬脂酸钙改性氯氧镁水泥基体试样断面形貌SEM图；

图6(c)为掺量为2％的硬脂酸钙改性氯氧镁水泥基体试样断面形貌SEM图；

图7为不同复合改性剂改性氯氧镁水泥3d、7d及泡水7d抗压强度柱状图；

图8为编号1复合改性剂改性氯氧镁水泥基体试样的断面形貌SEM图；

图9为编号1复合改性剂改性氯氧镁水泥基体试样的EDS微区分析图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。

以下为各实施例原材料和试验方法：

原材料及试剂：辽宁营口的轻烧镁粉、盐城响水卤片、工业磷酸液体、粉煤灰、硬脂酸钙、苯丙乳液以及盐城当地自来水。

仪器设备：SJD-30型混凝土搅拌机、SHBY-40A型水泥标准养护箱、101A-3B型电热鼓风干燥箱、电子天平、TYE-2000E型压力试验机、Y-500型X射线衍射仪、QANTA-200型扫描电子显微镜。

抗压强度按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》标准规定的方法进行测试。软化系数参考JG/T 1169-2005《建筑隔墙用轻质条板》中测定方法进行测试，其中软化系数I＝R1/R0，R1为养护7天后再泡水7天的抗压强度平均值，R0为养护7天后绝干状态下的抗压强度平均值。

实施例1：本发明所述改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 0.5份，粉煤灰10份，硬脂酸钙0.5份，MgO粉体90份，MgCl₂ 35.5份。

制备和测试：将MgCl₂制成波美度为32～34°Bé的溶液，然后与H₃PO₄混合；将MgO粉、粉煤灰和硬脂酸钙混合；将两种混合物倒入混凝土搅拌机中搅拌，形成均匀浆体后，倒入100mm×100mm×100mm模具中成型，在空气中自然养护24h脱模，分别养护至3天和7天，7天后泡水7天。测试3天、7天以及再泡水7天后的抗压强度，并测试软化系数。

实施例2：本发明所述改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 2份，粉煤灰30份，硬脂酸钙2份，MgO粉体110份，MgCl₂ 43.5份。

制备和测试同实施例1。

实施例3：本发明所述改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 0.5份，粉煤灰10份，硬脂酸钙1份，MgO粉体100份，MgCl₂ 39.5份。

制备和测试同实施例1。

实施例4：本发明所述改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 2份，粉煤灰30份，硬脂酸钙2份，MgO粉体100份，MgCl₂ 39.5份。

制备和测试同实施例1。

实施例5：本发明所述改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 1份，粉煤灰20份，硬脂酸钙1份，MgO粉体100份，MgCl₂ 39.5份。

制备和测试同实施例1。

对比例1：改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 0.3份，粉煤灰8份，硬脂酸钙0.3份，  MgO粉体100份，MgCl₂ 39.5份。

制备和测试同实施例1。

对比例2：改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 0.1份，粉煤灰5份，硬脂酸钙0.2份，MgO粉体100份，MgCl₂ 39.5份。

制备和测试同实施例1。

对比例3：改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 3份，粉煤灰33份，硬脂酸钙3份，MgO粉体100份，MgCl₂ 39.5份。

制备和测试同实施例1。

对比例4：改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 5份，粉煤灰40份，硬脂酸钙6份，MgO粉体100份，MgCl₂ 39.5份。

制备和测试同实施例1。

对比例5：改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 2份，粉煤灰50份，苯乙烯-丙烯酸酯乳液13份，MgO粉体100份，NF高效减水剂1份，波美度为25的MgCl₂溶液40份，水50份。

按照专利申请CN201210216756.0实施例4的方法制备改性氯氧镁水泥。

对比例6：改性氯氧镁水泥的制备

原料：按重量份数计，H₃PO₄ 2.8份，粉煤灰52份，苯乙烯-丙烯酸酯乳液14.1份，MgO粉体100份，NF高效减水剂1.5份，波美度为30的MgCl₂溶液39.1份，水45.7份。

按照专利申请CN201210216756.0实施例4的方法制备改性氯氧镁水泥。本发明中各实施例和对比例制备的改性氯氧镁水泥耐水性能对比见下表2：

表2：本发明各实施例制备的改性氯氧镁水泥耐水性能对比(以重量份数计)

结论：磷酸、粉煤灰与硬脂酸钙对氯氧镁水泥复合改性效果有很大提升，本发明所述改性剂，其按重量份数计，当H₃PO₄ 1份、粉煤灰20份和硬脂酸钙1份时的复合改性效果最显著。

Claims (7)

1.一种用于氯氧镁水泥的改性剂，所述改性剂包含H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙；优选地，所述改性剂由H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙组成；更优选地，所述H₃PO₄为液体。

2.根据权利要求1所述的改性剂，其特征在于，所述改性剂由H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙组成，其中，按重量份数计，所述改性剂中H₃PO₄0.5～2份，粉煤灰10～30份，硬脂酸钙0.5～2份。

3.根据权利要求1或2所述的改性剂，其特征在于，所述改性剂由H₃PO₄、粉煤灰和硬脂酸钙组成，其中，按重量份数计，所述改性剂中H₃PO₄1份，粉煤灰20份，硬脂酸钙1份。

4.如权利要求1至3中任一项所述的改性剂在制备改性氯氧镁水泥中的用途。

5.一种改性氯氧镁水泥，所述水泥采用如权利要求1至3中任一项所述的改性剂与MgO、MgCl₂进行制备。

6.根据权利要求5所述的改性氯氧镁水泥，其特征在于，所述水泥的原料包含MgO 90～110份，MgCl₂35.5～43.5份，H₃PO₄0.5～2份，粉煤灰10～30份，硬脂酸钙0.5～2份；优选地，按重量份数计，所述水泥原料包含MgO 100份，MgCl₂39.5份，H₃PO₄1份，粉煤灰20份，硬脂酸钙1份。

7.如权利要求5或6所述的改性氯氧镁水泥的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将所述改性氯氧镁水泥的各原料按比例搅拌混合，成型；

优选地，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将MgCl₂制成波美度为32～34°Bé的溶液，然后与H₃PO₄混合；

(2)将MgO、粉煤灰和硬脂酸钙混合；

(3)混合步骤(1)和(2)得到的混合物，形成均匀浆体后，成型，养护；

优选地，所述改性氯氧镁水泥成型后于空气中养护；更优选地，养护为24小时之后脱模；

优选地，所述制备方法还包括以下步骤：

(4)脱模后继续养护至少7天。