CN108455964A - 一种环境友好型快速修补材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环境友好型快速修补材料及其制备方法，该复合材料主要由以下重量份比例的原料制成：氧化镁25份、磷酸二氢钾15‑20份、硼砂0.15‑0.25份、风积砂21‑84份、水5‑10份。相对于现有技术，本发明利用风积砂替换传统河砂，制备出磷酸镁水泥胶砂(MPC)快速修补材料，产品抗压强度以及凝结时间与采用河砂作为细集料的MPC水泥胶砂相当，使废弃资源得到利用，实现“变废为宝”。

Description

一种环境友好型快速修补材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种环境友好型快速修补材料及其制备方法，属于水泥基快速修补材料技术领域。
背景技术
磷酸镁水泥具有快硬早强的特点，适用于机场跑道以及高速公路等快速修补方面。磷酸镁水泥由重烧氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂混合而成，由于其水化机理本质上是以一种酸碱中和反应，相对于普通硅酸盐水泥反应更加剧烈，因此反应速率较为迅速，可以获得早强的特征。
随着建筑行业的快速发展，基础设施的大规模建造消耗了大量砂资源，尤其是对于中国西北部地区，天然砂资源本身严重短缺，若从外地购置无疑会大大增加工程成本，因此迫切需要一种新的建筑材料替代天然河砂。由于沙漠总面积占比很高，若能将风积砂充分研究开发，用于混凝土建材中去，不仅可以节约资源，也为建筑材料的选择开辟新的途径。但是由于风积砂颗粒粒径较细、细度模数较小，且表面形貌较为光滑，在一定程度上限制了其在建筑领域中的应用。目前关于风积砂在建筑材料中的研究较为有限，细集料还是以传统的河砂为主，风积砂在快速修补材料中的应用尚未见到。
发明内容
发明目的：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种环境友好型快速修补材料及其制备方法。
技术方案：为了实现上述目的，本发明公开了一种环境友好型快速修补材料，其主要由以下重量份比例的原料制成：
氧化镁25份、磷酸二氢钾15-20份、硼砂0.15-0.25份、风积砂21-84份、
水5-10份。
所述的氧化镁为菱镁矿粉于1500℃以上高温熔融煅烧而得。
所述的磷酸二氢钾为化学分析纯KH2PO4。
所述的硼砂为化学分析纯Na2B4O7·10H2O。
所述的风积砂细度模数为1.2-1.4，粒径为0-1.25mm，密度为2.55-2.70g/cm3，吸水率为0.6-0.8％。
所述水为自来水或饮用水，符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)的要求。
本发明还提供了所述的环境友好型快速修补材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂，搅拌将其混合均匀，得到均匀粉料；
(2)将风积砂缓慢加入到上述混合粉料中，搅拌混合均匀，得到均匀混合料；
(3)将水缓慢加入到上述混合料中，搅拌，装入模具中一定时间，脱模即可得到所述环境友好型快速修补材料。
更具体地，包括以下步骤：
(1)取氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂，利用水泥胶砂搅拌机慢速搅拌将其搅拌混合均匀，得到均匀粉料；
(2)将风积砂缓慢加入到上述混合粉体中，慢速搅拌将其搅拌混合均匀，得到均匀混合料；
(3)将水缓慢加入到上述混合料中，快速搅拌并装入模具中，25-35min后脱模即可得到环境友好型快速修补材料。
技术效果：相对于现有技术，本发明原料采用风积砂替代传统河砂作为砂浆细集料，产品抗压强度以及凝结时间与采用河砂作为细集料的磷酸镁水泥胶砂(MPC)修补材料相当，使得广阔的沙漠资源得到充分利用，工程成本明显降低，是一种环境友好型新型建筑材料。
具体实施方式
下面结合具体实例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
以下实施例中所用原料均为以下要求：
所述的氧化镁为菱镁矿粉于1500℃以上高温熔融煅烧而得。
所述的磷酸二氢钾为化学分析纯KH2PO4。
所述的硼砂为化学分析纯Na2B4O7·10H2O。
所述的风积砂细度模数为1.2-1.4，粒径为0-1.25mm，密度为2.55-2.70g/cm3，吸水率为0.6-0.8％。
所述水为自来水或饮用水，符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)的要求。
实施例1
一种环境友好型快速修补材料，按重量份数计，包括以下组分：
氧化镁25份、磷酸二氢钾17份、硼砂0.21份、风积砂42份、水7.56份。
制备方法：
(1)取氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂，利用水泥胶砂搅拌机慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀粉料；
(2)将风积砂缓慢加入到上述混合粉体中，慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀混合料；
(3)将水缓慢加入到上述混合料中，快速搅拌1min并装入40mm×40mm×40mm模具中，30min后脱模即可得到环境友好型快速修补材料。
实施例2
一种环境友好型快速修补材料，按重量份数计，包括以下组分：
氧化镁25份、磷酸二氢钾17份、硼砂0.21份、风积砂21份、水7.56份。
制备方法：
(1)取氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂，利用水泥胶砂搅拌机慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀粉料；
(2)将风积砂缓慢加入到上述混合粉体中，慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀混合料；
(3)将水缓慢加入到上述混合料中，快速搅拌1min并装入40mm×40mm×40mm模具中，30min后脱模即可得到环境友好型快速修补材料。
实施例3
一种环境友好型快速修补材料，按重量份数计，包括以下组分：
氧化镁25份、磷酸二氢钾17份、硼砂0.21份、风积砂84份、水7.56份。
制备方法：
(1)取氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂，利用水泥胶砂搅拌机慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀粉料；
(2)将风积砂缓慢加入到上述混合粉体中，慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀混合料；
(3)将水缓慢加入到上述混合料中，快速搅拌1min并装入40mm×40mm×40mm模具中，30min后脱模即可得到环境友好型快速修补材料。
实施例4
一种环境友好型快速修补材料，按重量份数计，包括以下组分：
氧化镁25份、磷酸二氢钾15份、硼砂0.15份、风积砂40份、水5份。
制备方法：
(1)取氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂，利用水泥胶砂搅拌机慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀粉料；
(2)将风积砂缓慢加入到上述混合粉体中，慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀混合料；
(3)将水缓慢加入到上述混合料中，快速搅拌1min并装入40mm×40mm×40mm模具中，25min后脱模即可得到环境友好型快速修补材料。
实施例5
一种环境友好型快速修补材料，按重量份数计，包括以下组分：
氧化镁25份、磷酸二氢钾20份、硼砂0.25份、风积砂60份、水5份。
制备方法：
(1)取氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂，利用水泥胶砂搅拌机慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀粉料；
(2)将风积砂缓慢加入到上述混合粉体中，慢速搅拌1min将其搅拌混合均匀，得到均匀混合料；
(3)将水缓慢加入到上述混合料中，快速搅拌1min并装入40mm×40mm×40mm模具中，35min后脱模即可得到环境友好型快速修补材料。
对比例1：
与实施例1相同，不同之处在于，将风积砂全部替换为同等量的天然河砂，其他均不变。
对比例2：
与实施例1相同，不同之处在于，将配合比中风积砂去除，其他均不变。
性能检测：
对上述实施例1、2、3及对比例1、2的砂浆拌合物，测试其初凝时间及不同龄期力学性能试验，结果如表一。
表一测试结果
实例1-3为不同掺量风积砂MPC水泥胶砂的强度测试结果，由上表结果可得，实例1与对比例1相比较，采用风积砂替代河砂后，产品抗压强度虽然在一定程度上降低，但降级幅度不大，完全可以满足实际工程强度的要求。在对比例2中，若仅采用水泥净浆，而不采用风积砂作为细集料，则MPC水泥胶砂的强度明显降低，采用风积砂作为细集料可以起到增强效果。此外，与对比例1相比较，实施例1的初凝时间减小约30s，两者基本没有差异，因此采用风积砂替换河砂可以保证快速修补材料的凝结时间。因此采用风积砂作为MPC快速修补材料可以起到良好的技术效果。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案。若本领域普通技术人员对本发明的技术例进行修改或等同替换，而不脱离本发明的宗旨，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种环境友好型快速修补材料，其特征在于，其主要由以下重量份比例的原料制成：
氧化镁25份、磷酸二氢钾15-20份、硼砂0.15-0.25份、风积砂21-84份、
水5-10份。
2.根据权利要求1所述的环境友好型快速修补材料，其特征在于，所述的氧化镁为菱镁矿粉于1500℃以上高温熔融煅烧而得。
3.根据权利要求1所述的环境友好型快速修补材料，其特征在于，所述的磷酸二氢钾为化学分析纯KH2PO4。
4.根据权利要求1所述的环境友好型快速修补材料，其特征在于，所述的硼砂为化学分析纯Na2B4O7·10H2O。
5.根据权利要求1所述的环境友好型快速修补材料，其特征在于，所述的风积砂细度模数为1.2-1.4，粒径为0-1.25mm，密度为2.55-2.70g/cm3，吸水率为0.6-0.8％。
6.权利要求1-5任一项所述的环境友好型快速修补材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取氧化镁、磷酸二氢钾以及硼砂，搅拌将其混合均匀，得到均匀粉料；
(2)将风积砂缓慢加入到上述混合粉料中，搅拌混合均匀，得到均匀混合料；
(3)将水缓慢加入到上述混合料中，搅拌，装入模具中一定时间，脱模即可得到所述环境友好型快速修补材料。
7.根据权利要求6所述的环境友好型快速修补材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(2)中均利用水泥胶砂搅拌机进行搅拌。
8.根据权利要求6所述的环境友好型快速修补材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中装入模具后，25-35min后脱模。
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