CN1087008C - 磷镁水泥的制备方法、砂浆及复合材料 - Google Patents

磷镁水泥的制备方法、砂浆及复合材料 Download PDF

Info

Publication number
CN1087008C
CN1087008C CN96199536A CN96199536A CN1087008C CN 1087008 C CN1087008 C CN 1087008C CN 96199536 A CN96199536 A CN 96199536A CN 96199536 A CN96199536 A CN 96199536A CN 1087008 C CN1087008 C CN 1087008C
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphorus
particle diameter
compound
weight
magnesium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN96199536A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1207087A (zh
Inventor
G·奥兰吉
B·勒圭罗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhodia Chimie SAS
Original Assignee
Rhone Poulenc Chimie SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Poulenc Chimie SA filed Critical Rhone Poulenc Chimie SA
Publication of CN1207087A publication Critical patent/CN1207087A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1087008C publication Critical patent/CN1087008C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
    • C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
    • C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/60—Flooring materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

一种磷镁水泥，它是通过将水和胶结相混合而获得的，胶结相含有至少一种磷化合物、至少一种镁化合物和至少一种无机化合物，其中所说的无机化合物以下列形式提供：粒径小于0.1μm的颗粒材料(1)，粒径小于0.1μm的骨料(2)，当所说胶结相和水混合时至少一部分被打碎成粒径小于0.1μm的颗粒材料或骨料的团聚体(3)。

Description

磷镁水泥的制备方法砂浆及复合材料
本发明涉及一种新型的磷镁水泥，其中胶结相包括磷化合物、镁化合物和无机化合物，所说的化合物以特定的方式引入。
磷镁水泥的制备涉及胶结相和水及任选的颗粒物质的混合。
在该混合过程中和水泥固化之前，观察到有分层现象：水泥的固体成分，特别是颗粒材料，在重力的作用下趋向于在水泥的底部絮凝，从而形成主要由水组成的表面层。
该现象对于水泥的最终性能有一系列的影响：事实上，材料的密实性和均匀性较差，导致机械性较差，外表不美观，耐久性降低和气孔率增加。
在砂浆或灰浆沉积在多孔支撑体的情况下，也观察到有支撑体吸收水分的现象。这种过分的吸收导致材料表现出较差的性能，特别是对支撑体较差的粘结性。
当含水量较高时，这种现象就更加引人注意，例如，如果是灰浆型水泥组合物，就存在这种情况。
因此本发明的目的就是提供一种生产砂浆或灰浆的磷镁水泥，其不会表现出任何分层现象或支撑体对水分的吸收现象，同时保留了磷镁砂浆和灰浆的优点，即凝结时间短，养护快。
本发明另一个目的是提供一种磷镁水泥，其表现出改进的机械性能和美观的外表。
为了达到这些目的，本发明的主题是通过将水和胶结相混合而获得的磷镁水泥，胶结相以至少一种磷化合物、至少一种镁化合物和至少一种无机化合物为基础，其特征在于：无机化合物以下列形式引入：
粒径小于0.1μm的颗粒材料(1)，
或粒径小于0.1μm的骨料(2)，
或在所说胶结相和水混和过程中至少一部分可被打碎成粒径小于0.1μm的颗粒或粒径小于0.1μm的骨料的团聚体(3)。
本发明的另一主题涉及该水泥用于生产砂浆或灰浆的应用。
最后，本发明的又一主题是以该水泥和纤维为基础的复合材料。
通过阅读说明书和以下实施例，本发明的其它优点和特征将表现得更加清楚。
本发明首先涉及通过将水和胶结相混合而获得的磷镁水泥，胶结相以至少一种磷化合物、至少一种镁化合物和至少一种无机化合物为基础，其特征在于：无机化合物以下列形式引入：
粒径小于0.1μm的颗粒材料(1)，
或粒径小于0.1μm的骨料(2)，
或在所说胶结相和水混和的过程中至少一部分可被打碎成粒径小于0.1μm的颗粒或粒径小于0.1μm的骨料的团聚体(3)。
通常水泥由包括在该领域中普遍使用的外加剂(如果合适)的胶结相组成。尽管可用不同的术语来定义除了所说的胶结相和任选的外加剂外还包括颗粒材料的水泥，但在本说明书中为了更加方便，将“水泥”这一单独的术语用于命名其中的两类组合物。
本发明的水泥是磷镁水泥，因此该水泥的胶结相包括以磷为基础的第一成分和以镁为基础的第二成分。
对于以磷为基础的第一组分来说，可使用任何磷化合物，只要它们包括五氧化二磷就行，其可直接使用或以前体的形式使用。
因此可提及但并不是限制的磷基化合物指：五氧化二磷，磷酸或其衍生物，如正磷酸，焦磷酸，聚磷酸，或其盐，如铝、钙、钾、镁或铵的磷酸盐、磷酸氢盐、正磷酸盐、焦磷酸盐、聚磷酸盐、三聚磷酸盐、四聚磷酸盐，或其混合物。
应该说明可将生产化肥的或来自钢厂(钢的酸洗物，减少腐蚀的处理)的含磷工业废料用作以磷为基础的成分。
按照本发明的特定技术方案，使用上述磷基酸盐。
优选地使用钾、镁或铵的磷酸盐或磷酸氢盐或其混合物。更优选地，磷基成分是二氢磷酸铵，其任选地与三聚磷酸铵相混合。
磷基成分可是液体、或优选地是固体。
按照第一个可选方式，磷基成分是粒径更特别地最大为300μm的颗粒材料，应该说明该值不是重要的，并且可使用粒径大于300μm的成分，在将其引入到本发明组合物中之前，需要时可进行粉磨。
按照第二个可选方式，使用被吸附在多孔载体上的成分。可被提及的载体的实例是硅藻土、粘土、膨润土、二氧化硅、和氧化铝。以本身已知的方式进行吸附。因此，通常将溶液或悬浮液中的磷基成分与载体相接触，同时搅拌，并且随后加热所得到的悬浮液从而蒸发掉多余的液体。该操作也可通过将载体浸渍在筒或旋转的盘中来进行。
胶结相第二个组分是至少一种镁基成分。
任何镁基化合物均适合于本发明，只要在水的存在下它能与第一组分反应就行。
为了给出一个实例，可提出适合于本发明使用的以下成分：氧化镁、氢氧化镁、和碳酸镁。
优选地使用氧化镁基成分。通常在高于1200℃的温度下煅烧碳酸镁而获得的称为“死烧”的氧化镁是特别合适的。
有利地，可以纯物质的形式使用所说的氧化镁或其可任选地包括钙、硅、铝、或铁中的至少一种元素；这些元素通常是以氧化物或氢氧化物的形式存在。可被提及的这种化合物的实例是白云石，一种特别是包括氧化镁和氧化钙的混合物。
如果以纯物质的形式使用氧化镁，所说氧化物的纯度至少为80％。
优选地使用比表面积低于2m2/g的镁基成分。更优选地，比表面积低于1m2/g。
另外，所说成分的粒径通常为10-500μm。预计可使用粒径在以上范围之外的化合物，但这不会提供任何特别的优点。因此，如果粒径大于500μm，在将其引入到组合物中之前可能需要粉磨步骤。另外，如果所说成分的粒径小于10μm，可观察到与水相接触的组合物性能的改善。特别是可能观察到水泥凝结速度增加，除非是缓凝剂的含量也增加，这将在下面的描述中讨论。结果按照本发明方法获得的水泥从使用或经济的角度来看可能优点较少。
应该说明如果上述两种组分均是固体，在将它们用于本发明方法之前可对它们进行任选的粉磨步骤。
镁基成分(用MgO的重量表示)与磷基成分(用P2O5的重量表示)之比更特别地为1-3。
本发明水泥的必要特征是：除了磷和镁化合物外，其胶结相还包括至少一种无机化合物，相对于水泥组成物质的形态和这些物质的尺寸，该无机化合物表现出颗粒状态。
按照本发明第一个技术方案，胶结相以磷和镁化合物以及至少一种无机化合物为基础，以粒径小于0.1μm的颗粒(1)的形式将后者引入到水泥中，颗粒(1)是指标准化、整体形式的不可分物质。
按照本发明第二个技术方案，胶结相以磷和镁化合物以及至少一种无机化合物为基础，以骨料(2)的形式将后者引入到水泥中，骨料(2)是指由大量本身为标准化、整体形式的较小物质聚集而成的物质，如以上定义的颗粒。引入的骨料粒径小于0.1μm。这些骨料通常是很难分割的，并且在镁和磷化合物及水的混合物中特别是不可分的。
按照本发明第三个技术方案，胶结相以磷和镁化合物以及至少一种无机化合物为基础，以团聚体(3)的形式引入后者，团聚体(3)是指由大量较小物质：颗粒和/或骨料聚集而成的物质，按照本发明，当它们与镁和磷化合物及水相混合时，引入的团聚体至少一部分必须能被打碎成它的构成物质(颗粒或骨料)，以便在混合物中产生粒径小于0.1μm的物质。
本发明在于在通过混合胶结相(磷化合物+镁化合物+无机化合物)和水而形成的水泥中具有所述的那些物质，胶结相的无机化合物必须是粒径小于0.1μm的物质，所说的物质(颗粒，骨料)作为颗粒或骨料或以聚集形式引入。在后一情况下，它们与磷和镁化合物及水混合必须导致将其打碎。
无机化合物可作为这三种形式的物质(颗粒，骨料，团聚体)的混合物引入。
在本文本中，粒径是指颗粒、骨料或团聚体的平均粒径。用透射电子显微镜(TEM)测量该粒径。
无机化合物优选地以粒径最大为60μm、有利地最大为20μm的团聚体的形式引入。团聚体的这一粒径使得更加易于处理无机化合物。
无机化合物可选自于SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2、Cr2O3、CaCO3、滑石、云母、高岭土、硅灰石、膨润土和偏高岭土。它们可是例如通过粉磨而获得的晶态或无定型态化合物。
特别是二氧化硅，并且更特别地是沉淀的二氧化硅。
引入的二氧化硅可有利地为平均粒径小于50μm的团聚体，所说的团聚体由平均粒径小于0.1μm的骨料组成。
例如，它可是由Rhone-Poulenc销售的T38AB沉积的二氧化硅。其为粒径小于50μm的团聚体，在胶结相和水的混合物中这些团聚体分解成粒径小于0.1μm的骨料。这些本身由粒径为15nm的基本颗粒形成的骨料在胶结相/水混合物中是不可分的。
也可使用粉磨后的硅灰或火成二氧化硅。
本发明水泥胶结相中无机化合物的含量通常是每100份胶结相为1-15份、优选为1-10份(重量)的无机化合物。
本发明水泥胶结相可另外包括缓凝剂。
该外加剂更加特别地选自于可螯合镁的化合物。
后面这些化合物可特别是羧酸，如柠檬酸、草酸和酒石酸，含有硼的酸、酯或盐，含有磷的酸、酯或盐，如三聚磷酸钠，硫酸亚铁，硫酸钠和木质素磺酸盐，氯化锌，乙酸铜，葡糖酸钠，纤维素乙酸硫酸钠，甲醛与氨基木质素磺酸盐的反应产物，双醛淀粉，N，N-二羟甲基二羟亚乙基脲，硅氟化物，浮油和蔗糖，这些化合物可单独或以混合物的形式使用。
优选地单独或以混合物的形式使用羧酸和优选的含硼的酸、酯和盐。
因此，在后面这类化合物中可提及、但并不意味着限制的物质是硼酸及其盐，例如碱金属盐，如钠盐(硼砂)，和胺或铵盐。硼酸酯也适用于本发明，如硼酸三烷氧酯和硼酸三芳氧酯。
按照特定的技术方案，外加剂可以平均粒径为10-200μm的粉末形式使用。
缓凝剂的数量是每100份(重量)上述三种成分(磷和镁化合物及无机化合物)最多为10份(重量)缓凝剂，该数量优选最多为5份(重量)(以相同的参考物为基准)。
用本发明混合物获得的水泥可另外包括颗粒成分。
可列举的这类化合物的实例是砂子、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、粗白云石、铬矿、石灰石、炉渣、蛭石、珍珠岩、云母、石膏和纤维素。
同样可使用粉煤灰或凝聚态的硅灰。可使用的粉煤灰通常是从热电厂燃烧中特别地产生的硅铝共存的灰尘。
该灰的粒径通常为0.5-200μm。
凝聚态硅灰通常具有20-30m2/g的比表面积。
形成组合物的一部分的颗粒材料取决于该水泥的进一步的应用，其选自于：
砂子、二氧化硅、或在上面的目录中列出的其它组分中的一种物质，
或粉煤灰或凝聚态硅灰，
或这两种颗粒的混合物。
本发明水泥中颗粒材料的数量通常是每100份(重量)胶结相最大为1000份(重量)颗粒材料。
按照特定的技术方案，在以上目录中提到的砂子、二氧化硅或其它化合物的数量是相对于前面相同的参考物最大为900份(重量)。
同样，凝聚态硅灰或粉煤灰的数量优选是每100份(重量)胶结相最大为100份(重量)。
本发明的水泥可进一步包括赋予抗水性的外加剂。
最后，本发明水泥可包括任何常规外加剂，例如塑化剂，如木质素磺酸钠，和萘系磺酸盐缩合物，萘，三聚磷酸盐，六偏磷酸钠，磷酸氢铵，蜜胺，硅酸烷基酯和氨丙基三乙氧基硅烷。
消泡剂也可是本发明水泥的组分，作为实例，可特别地提到以聚二甲基硅氧烷为基础的消泡剂。
在这种外加剂中，也可提到溶液、固体以及优选的树脂、油或优选地在水中的乳液形式的硅氧烷。主要包括M(RSiO0.5)和D(R2SiO)单元的硅氧烷是非常特别合适的。在这些通式中，可相同或不同的R基更特别地选自于氢或含有1-8个碳原子的烷基，优选为甲基。单元数优选为30-120。
最后，可加入花纹助剂和流变剂：纤维素纤维，瓜耳胶，淀粉等。
通常，在水泥中这些外加剂的数量是每100份(重量)胶结相最大为10份(重量)外加剂。外加剂的数量优选最大为5份(重量)。
为了制备本发明水泥而引入的水的数量是以获得均匀和可加工的塑性浆体为准。这取决于水泥的进一步的应用。事实上，如果希望生产管制品的内衬，比起用于形成地面或用于制备板或墙的水泥，该组合物通常粘结性更大。
相对于胶结相的重量，水的含量通常最大为50％(重量)，优选为35-40％。
本发明水泥具有不会表现出任何分层现象的优点。
可用任何适当的方法进行胶结相和水的混合。因此可通过将水泥的所有组分和水同时或单独引入来进行混合。按照后一办法，通常制备包括胶结相、颗粒材料、缓凝剂(如果合适)和所有或部分的上述外加剂(通常为固体)的组合物。接着将所说的组合物与水相混合，后者包括在组合物制备的前一阶段没有被引入的成分(如果是这种情况)，特别是如液体外加剂。
应该说明预计也可使用较多或较少的水泥组分的成品混合物。
本方法最重要的一点是实施本方法应在水泥体中使所有组分尽可能地分布均匀。
以任何已知的方式并且优选为剪切状态的方式，例如使用混料机来进行组分的混合。
混合操作有利地在接近于室温的温度下进行。
本发明水泥可用作灰浆或砂浆，这取决于水和所用的骨料之比以及这些骨料的性质。
它们可用作用于修补和密封的砂浆，例如道路、桥梁和机场跑道的快速修补。因此，它们用于填补路径、空穴、或覆盖受破坏的区域，以及用于修补增强混凝土结构。事实上，除了对所谓的波特兰水泥具有良好的粘结性外，该砂浆或灰浆还具有良好的韧性和抗压强度等机械性能，这使得它们特别适合于这类应用。
它们可同样用作地面和耐化学腐蚀的管制品衬里，并且表现出优良的硬度和耐磨性。
它们也可用于生产常规的板，特别是用于内和外装饰的板。为了达到这一目的，将所获得的组合物浇注在合适的模具中，从而形成板或墙。其也可进行喷射。接着有利地在接近于室温的温度下干燥模制或喷射的制品。
最后，从使用这些水泥着手，可制备抵抗高温的耐火化合物。如用于密封烟道管的砂浆，或耐火板。
最后，本发明涉及以上述水泥和纤维为基础的复合材料。
作为适合于获得所说材料的纤维的实例，可提到聚丙烯、聚酯、聚芳酰胺纤维、例如Kevlar、碳纤维、聚酰胺、聚乙烯醇、或无定型的铸铁条。
玻璃纤维可同样用于获得本发明的复合材料。任何在水泥中通常使用的玻璃纤维均是合适的。因此可使用耐碱纤维，如通过用锆特别地处理钠钙玻璃纤维而获得的特殊的玻璃纤维。然而，有利地，普通玻璃纤维也适合于获得本发明的复合材料。在这种情况下，常规玻璃、如硼硅酸盐玻璃在碱性介质中通常会遭到破坏。
纤维具有从5毫米-数百毫米之间变化的长度。
本发明复合材料中纤维的数量相对于胶结相的重量为1-10％。
通过将上述水泥和纤维混合而获得本发明的复合材料。在与制备水泥相同的条件下进行混合，并因此在这里不再重复。将如此获得的组合物浇注在合适的模具中从而形成板或墙。随后有利地在接近于室温的温度下干燥模制产品。
本发明的复合材料可特别地用于形成饰面板。这些材料的优点在于它们的制造速度，而主要是它们的干燥速度。
以下实施例说明本发明，但不是限制它的范围。
实施例
控制水泥性能的方法
和易性的测试
借助于振动台用标准砂浆(NFP 15403)测试和易性。
将砂浆引入截头园锥体模具中并随后脱模和借助于振动台进行振动。和易性是截头圆锥体模具的直径和砂浆塌落后的直径之比。其以百分比表示。
                凝结时间的测试
借助于自动维卡仪按照NFP标准15431测试凝结时间。
                         机械性能的测试
通过将砂浆或灰浆浇注在标准低碳钢模具中而制得棱形试块(4×4×16cm3)。在凝结时间以后1小时将这些试块脱模并在室温下干燥。测试这些试块的机械性能。
借助于水压测试机(200KN)对六个半-试块进行三点弯曲试验(NFP18407)和抗压试验(NFP15451)。
                      韧性的测试
从弯曲试验获得的压力/位移记录数据中评估韧性。
                     粘结性的测试
用砂浆或灰浆在混凝土板上形成1-cm的涂层从而进行测试。一天后对干燥的涂层取芯，并在取芯留下的孔里粘结金属双头螺栓，随后借助于拔出器拔出双头螺栓：施加在20-25cm2面积上的力决定粘结力的数值。
比较实施例1：标准磷镁砂浆
由下列成分来制备磷镁砂浆：
-25％(重量)包括以下物质的胶结相：
48.5％(重量)磷酸一铵，
48.5％(重量)氧化镁，
3％(重量)硼酸缓凝剂，
-75％(重量)CEN 31 196-1标准砂基本颗粒，其粒径为100-500μm。
通过将以上定义的材料和水相混合来制备含水量不同的各种砂浆。按以下方式进行混合：借助于Hobart搅拌机以较低的速度(60rev/min)在干燥状态下搅拌各材料30秒，然后以所需比例加入水。随后在较低的速度下继续搅拌1分30秒，然后在较高的速度(120rev/min)下继续搅拌1分30秒。
测试这些砂浆的和易性、相对密度和凝结时间。同时获得机械性能的数据。将结果整理在表1和2中。
                                   表1
   水/胶结相重量比 和易性(％)   新拌砂浆相对密度  凝结时间(分)
   0.32     7.5   1.98     32
   0.36     30   1.95     33
   0.4     45   1.93     39
   0.43     55   1.92     41
                    表2
  测试时间(天) 抗压强度(MPa) 弯曲强度(MPa)
    1     35     6.4
    7     42.5     6.9
    28     44     7.8
在凝结过程中观察到有渗出现象：水浮上砂浆表面，同时颗粒材料趋向于絮凝。
7天后对清洁混凝土板的粘结力低于5kg/cm2。
实施例2：包括沉淀二氧化硅的磷镁砂浆
除了胶结相还另外包括5％(重量，相对于胶结相总重量)的二氧化硅外，像实施例1那样制备磷镁砂浆。引入的二氧化硅是由Rhone-Poulenc销售的T38AB沉淀二氧化硅，其表现出下列特性：
-团聚体粒径：50μm
-骨料粒径：小于0.1μm
(均用TEM测试)
当该二氧化硅仅与水混合时，其被打碎成粒径小于0.1μm的骨料。
像实施例1所限制的那样，该二氧化硅与水和水泥其它组分混合从而形成砂浆的条件比二氧化硅在水中的简单混合剪切更大。因此，该二氧化硅在磷镁砂浆中也被打碎，并且它在后者中以粒径小于0.1μm的骨料形式存在。
测试和易性、相对密度和凝结时间，同时测试这些水/胶结相之比不同的砂浆的机械性能。结果整理在表3和4中。
                                  表3
水/胶结相重量比 和易性(％)   新拌砂浆相对密度 凝结时间(分)
   0.32     2.5   2.01     30
   0.36     25   1.96     30
   0.4     35   1.96     35
   0.43     45   1.93     40
                    表4
  测试时间(天) 抗压强度(MPa) 弯曲强度(MPa)
    1     35.6     7.1
    7     49     8.05
    28     52.5     9.5
发现它的机械性能得到改善。
没有观察到渗出现象。甚至当砂浆沉积在多孔支撑体、如混凝土板上时或用Buchner对砂浆进行真空抽吸时也没有观察到水的溢出。
7天后对清洁混凝土板的粘结力是15kg/cm2。其得到大大的改善：混凝土支撑体没有吸附砂浆中的水。
比较实施例3：标准磷镁灰浆
由下列成分来制备磷镁灰浆：
-50％(重量)包括以下物质的胶结相：
48.5％(重量)磷酸一铵，
48.5％(重量)氧化镁，
3％(重量)硼酸缓凝剂，
-50％(重量)平均粒径为12μm的硅铝共存的粉煤灰。
通过将以上定义的材料和水以0.4(重量)的水/胶比混合来制备灰浆。按以下方式进行混合：以较低的速度(60rev/min)在干燥状态下搅拌各材料30秒，然后以所需比例加入水。随后在较低的速度下继续搅拌1分30秒，然后在较高的速度(120rev/min)下继续搅拌1分30秒。
测试灰浆所获得的机械性能。结果收集在表5中。
                     表5
  测试时间(天) 抗压强度(PMa) 弯曲强度(PMa)
    1     10.9     4.8
    28     15     5
在凝结过程中观察到有渗出现象：水浮上灰浆的表面，同时颗粒材料趋向于絮凝。
实施例4：具有沉淀二氧化硅的磷镁灰浆
除了胶结相还另外包括8％(重量，相对于胶结相总重量)由Rhone-Poulenc(如实施例2)销售的T38AB沉淀二氧化硅外，像实施例3那样制备磷镁灰浆。
测试灰浆所获得的机械性能，结果整理在表6中。
                     表6
  测试时间(天) 抗压强度(MPa) 弯曲强度(MPa)
    1     10.6     4.6
    28     17.5     6.2
在机械性能方面有较大的改进。
在凝结过程中没有观察到有渗出现象。
灰浆干燥7天后对清洁基体的粘结力是13.5kg/cm2，而干燥7天后再在水中放7天则为10kg/cm2。
比较实施例5：标准“磷镁”复合体
由以下成分来制备磷镁复合体：
-49％(重量)包括以下物质的胶结相：
48.5％(重量)磷酸一铵，
48.5％(重量)氧化镁，
3％(重量)硼酸缓凝剂，
-49％(重量)细砂(1/3的砂子粒径为200μm(F15)，1/3的砂子粒径为315μm(F25)，1/3的砂子粒径为600μm(F35))。
-2％(重量)聚丙烯纤维。
通过将以上定义的材料和水相混合来制备复合体。按以下方式进行混合：以较低的速度(60rev/min)在干燥状态下搅拌各材料30秒，然后以0.2(重量)的水/胶比加入水。随后在较低的速度下继续搅拌1分30秒，然后在较高的速度(120rev/min)下继续搅拌1分30秒。随后在较低的速度下将纤维引入到混合物中。
测试复合体所获得的机械性能和韧性。结果整理在表7中。
                          表7
  18天后弯曲强度(MPa)     韧性
聚丙烯纤维基复合体   7.5     良好
在凝结过程中观察到有渗出现象：水浮上复合体表面，同时颗粒材料趋向于絮凝。
实施例6：具有沉淀二氧化硅的“磷镁”复合体
除了胶结相还另外包括5％(相对于胶结相总重量)的T38AB沉淀二氧化硅外，像实施例5那样制备磷镁复合体。
测试复合体所获得的机械性能和韧性。结果整理在表8中。
                          表8
  18天后弯曲强度(MPa)     韧性
聚丙烯纤维基复合体   8     高
在凝结过程中没有观察到渗出现象。
比较实施例7：具有不能被打碎的二氧化硅的磷镁砂浆
除了用Zeosil Z160沉淀二氧化硅(由Rhone-poulenc销售)代替在胶结相中用作无机化合物的T38AB二氧化硅外，制备组成与实施例2相同的磷镁砂浆，Zeosil Z160沉淀二氧化硅是平均粒径为200μm的团聚体。
当它们仅与水混合时，不能将这些二氧化硅团聚体打碎。
观察到由该胶结相制备的砂浆产生了分层和渗出现象。
比较实施例8：具有粒径大于0.1μm的石英粉的磷镁砂浆
除了用石英粉(磨得很细的砂子)代替用作胶结相中无机化合物的T38AB二氧化硅外，制备组成与实施例2相同的磷镁砂浆，石英粉是平均粒径大于0.1μm的颗粒。
观察到由该胶结相制备的砂浆产生了分层和渗出现象。
比较实施例9：具有粒径大于0.5μm的硅灰的磷镁砂浆
除了用硅灰代替用作胶结相中无机化合物的T38AB二氧化硅外，制备组成与实施例2相同的磷镁砂浆，硅灰是平均粒径大于0.5μm的颗粒。
观察到由该胶结相制备的砂浆产生了分层和渗出现象。

Claims (11)

1.一种制备磷镁水泥的方法，包括以下步骤：
将水和胶结相混合，所述胶结相以至少一种磷化合物、至少一种镁化合物和至少一种无机化合物为基础，其中所述磷化合物包括五氧化二磷，所述镁化合物包括氧化镁，所述无机化合物选自二氧化硅、TiO2、Al2O3、ZrO2、Cr2O3、CaCO3、滑石、云母、高岭土、硅灰石、膨润土和偏高岭土；和
以下列形式引入无机化合物：
-粒径小于0.1μm的颗粒材料(1)；
-或粒径小于0.1μm的骨料(2)；
-或在所说胶结相和水混合的过程中至少一部分可被打碎成粒径小于0.1μm的颗粒或粒径小于0.1μm的骨料的团聚体(3)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于无机化合物以粒径最大为60μm的团聚体的形式引入。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于无机化合物是二氧化硅。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于二氧化硅以粒径小于50μm的团聚体的形式引入，所说的团聚体由粒径小于0.1μm的骨料组成。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于胶结相包括每100份胶结相1-15份(重量)无机化合物。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于它还包括粒料。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于所述粒料的数量是每100份胶结相最大为1000份(重量)粒料。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于含水量最大为50％(重量)，相对于胶结相重量。
9.灰浆或砂浆，包括由权利要求1的方法制备的磷镁水泥。
10.一种复合材料，包括由权利要求1的方法制备的磷镁水泥和纤维。
11.根据权利要求10的复合材料，其特征在于纤维含量是1-10％(重量)，相对于磷镁水泥胶结相重量。
CN96199536A 1995-12-08 1996-11-29 磷镁水泥的制备方法、砂浆及复合材料 Expired - Fee Related CN1087008C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR95/14538 1995-12-08
FR9514538A FR2742142B1 (fr) 1995-12-08 1995-12-08 Nouvelle phase liante pour ciments phosphomagnesiens et leur utilisation pour la preparation de mortiers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1207087A CN1207087A (zh) 1999-02-03
CN1087008C true CN1087008C (zh) 2002-07-03

Family

ID=9485284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN96199536A Expired - Fee Related CN1087008C (zh) 1995-12-08 1996-11-29 磷镁水泥的制备方法、砂浆及复合材料

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5718757A (zh)
EP (1) EP0865416B1 (zh)
JP (1) JP2000501689A (zh)
CN (1) CN1087008C (zh)
AT (1) ATE190597T1 (zh)
AU (1) AU714856B2 (zh)
BR (1) BR9611978A (zh)
CA (1) CA2238437C (zh)
CZ (1) CZ287060B6 (zh)
DE (1) DE69607199T2 (zh)
ES (1) ES2143794T3 (zh)
FR (1) FR2742142B1 (zh)
GR (1) GR3033091T3 (zh)
IL (1) IL124765A (zh)
NO (1) NO982584L (zh)
PL (1) PL327058A1 (zh)
PT (1) PT865416E (zh)
SK (1) SK281900B6 (zh)
TR (1) TR199801023T2 (zh)
WO (1) WO1997021639A1 (zh)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2749007B1 (fr) * 1996-05-24 1998-08-14 Rhone Poulenc Chimie Nouvelle composition de ciment phosphomagnesien comprenant un polymere sous forme de particules
US7332537B2 (en) * 1996-09-04 2008-02-19 Z Corporation Three dimensional printing material system and method
FR2764285B1 (fr) * 1997-06-10 1999-08-20 Rhodia Chimie Sa Nouvelle phase liante pour ciments phosphomagnesiens et leur utilisation pour la preparation de mortiers
US6136088A (en) * 1997-10-09 2000-10-24 Mbt Holding Ag Rapid setting, high early strength binders
EP1226019B1 (en) * 1999-11-05 2004-03-03 Z Corporation Methods of three-dimensional printing
FR2809391B1 (fr) * 2000-05-29 2003-05-09 Rhodia Chimie Sa Nouveau mortier phosphomagnesien, procede d'obtention de ce mortier
FR2809724B1 (fr) * 2000-06-05 2003-05-09 Rhodia Chimie Sa Nouveau liant hydraulique phosphomagnesien, et mortier obtenu a partir de ce liant
US6518212B1 (en) 2000-09-18 2003-02-11 The University Of Chicago Chemically bonded phospho-silicate ceramics
JP4562929B2 (ja) * 2001-02-14 2010-10-13 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 セメント組成物
EP1417160A2 (en) 2001-08-10 2004-05-12 Ceratech, Inc. Composote materials and methods of making and using such composite materials
US6784229B2 (en) 2002-08-27 2004-08-31 Laticrete International, Inc. Cement-based thin-set mortar
US7087109B2 (en) * 2002-09-25 2006-08-08 Z Corporation Three dimensional printing material system and method
US6893496B1 (en) 2002-12-16 2005-05-17 Universal White Cement Company, Inc. Cement compositions and admixtures therefore
ATE530331T1 (de) * 2003-05-21 2011-11-15 Z Corp Thermoplastisches pulvermaterialsystem für appearance models von 3d-drucksystemen
US7527098B2 (en) * 2004-05-27 2009-05-05 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of increasing the thickening times of phosphate-based cementitious compositions in high-temperature wellbores
US7160383B2 (en) * 2004-06-15 2007-01-09 Uchicago Argonne, Llc Composition and application of novel sprayable phosphate cement (grancrete) that bonds to styrofoam
WO2007114895A2 (en) * 2006-04-06 2007-10-11 Z Corporation Production of three-dimensional objects by use of electromagnetic radiation
FR2902424B1 (fr) * 2006-06-19 2008-10-17 Saint Gobain Ct Recherches Ciment de jointoiement a spheres creuses pour filtre a particules.
US7699928B2 (en) * 2006-07-14 2010-04-20 Grancrete, Inc. Sprayable and pumpable phosphate cement
WO2008073297A2 (en) * 2006-12-08 2008-06-19 Z Corporation Three dimensional printing material system and method using peroxide cure
US8167999B2 (en) * 2007-01-10 2012-05-01 3D Systems, Inc. Three-dimensional printing material system with improved color, article performance, and ease of use
US7968626B2 (en) * 2007-02-22 2011-06-28 Z Corporation Three dimensional printing material system and method using plasticizer-assisted sintering
US8568649B1 (en) * 2007-03-20 2013-10-29 Bowling Green State University Three-dimensional printer, ceramic article and method of manufacture
US8475946B1 (en) 2007-03-20 2013-07-02 Bowling Green State University Ceramic article and method of manufacture
US8167995B2 (en) * 2008-06-12 2012-05-01 Latitude 18, Inc. Inorganic phosphate resins and method for their manufacture
US8409346B2 (en) * 2008-10-06 2013-04-02 Grancrete, Inc. Waste storage vessels and compositions therefor
US8273172B2 (en) * 2008-10-07 2012-09-25 Grancrete, Inc. Heat resistant phosphate cement
CN102001851B (zh) * 2009-08-28 2012-08-15 斯富迈材料科技(上海)有限公司 一种硅铝板及其制备方法
EP2509927B1 (en) 2009-12-11 2020-07-08 Latitude 18, Inc. Inorganic phosphate compositions and methods
EP2510134B1 (en) * 2009-12-11 2018-09-19 Latitude 18, Inc. Inorganic phosphate corrosion resistant coatings
US20130139930A1 (en) 2009-12-18 2013-06-06 Latitude 18, Inc. Inorganic phosphate corrosion resistant coatings
US8967147B2 (en) * 2009-12-30 2015-03-03 3M Innovative Properties Company Filtering face-piece respirator having an auxetic mesh in the mask body
CA2789156A1 (en) 2010-02-09 2011-08-18 Latitude 18, Inc. Phosphate bonded composites and methods
CN102234200B (zh) * 2010-04-25 2013-05-29 杨建明 一种磷酸钾镁水泥凝结时间和早期水化速度的控制方法
US8663382B2 (en) 2010-10-21 2014-03-04 United States Gypsum Company High strength phosphate-based cement having low alkalinity
WO2013052732A1 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Boral Industries Inc. Inorganic polymer/organic polymer composites and methods of making same
US8864901B2 (en) 2011-11-30 2014-10-21 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Calcium sulfoaluminate cement-containing inorganic polymer compositions and methods of making same
FR3003252B1 (fr) * 2013-03-13 2015-04-17 Commissariat Energie Atomique Liant et son utilisation pour le conditionnement de dechets contenant de l'aluminium metallique
US9796622B2 (en) 2013-09-09 2017-10-24 Saudi Arabian Oil Company Development of high temperature low density cement
CN104261795A (zh) * 2014-09-19 2015-01-07 深圳大学 一种磷酸盐胶凝材料及其制备方法
WO2016094329A1 (en) 2014-12-08 2016-06-16 Tethon Corporation Three-dimensional (3d) printing
CN104446282A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 福州大学 一种聚乙烯醇纤维镁水泥加固砂浆
CN107793119A (zh) * 2016-08-31 2018-03-13 武春洋 一种新型硅酸盐/磷酸盐纳米无机复合粉体材料
CN106927776A (zh) * 2017-03-14 2017-07-07 北京化工大学 一种岩土建筑加固修复用高性能耐久性天然水硬性石灰砂浆及其制备方法
CN107935533A (zh) * 2017-12-11 2018-04-20 山西省交通科学研究院 一种桥梁体外预应力加固锚索表面防护用快凝快硬砂浆
CN108978895A (zh) * 2018-07-19 2018-12-11 贵州磷镁材料有限公司 一种钢结构用防护材料及其施工方法
CN110642558B (zh) * 2019-10-18 2020-07-10 新化县天马水泥有限公司 一种纤维增强复合凝胶水泥材料及其制备方法
CN116023160A (zh) * 2022-12-21 2023-04-28 南京钢铁股份有限公司 一种中间包用纤维增强镁质干式料

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US239493A (en) * 1881-03-29 Uei haskin
US2391493A (en) * 1942-04-21 1945-12-25 Titanium Alloy Mfg Co Quick setting cement
US2675322A (en) * 1951-06-20 1954-04-13 Pre Vest Inc Investment material
GB928176A (en) * 1960-09-16 1963-06-06 Oughtibridge Silica Firebrick Improvements in or relating to silica refractories
US3821006A (en) * 1971-04-16 1974-06-28 Dentsply Int Inc Patching method
AR205879A1 (es) * 1972-05-22 1976-06-15 Ici Ltd Composiciones refractarias de fraguado en frio
US4505752A (en) * 1983-08-11 1985-03-19 Stauffer Chemical Company Fast-setting cements from solid phosphorus pentoxide containing materials
CA1277343C (en) * 1985-10-15 1990-12-04 Stauffer Chemical Company Division Of Rhone-Poulenc, Inc. Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
JPH0724815A (ja) * 1993-07-09 1995-01-27 Nippon Chem Ind Co Ltd セメントの吹付方法
FR2714668B1 (fr) * 1993-12-31 1996-01-26 Rhone Poulenc Chimie Préparation de ciments phosphomagnésiens.

Also Published As

Publication number Publication date
PT865416E (pt) 2000-06-30
EP0865416B1 (fr) 2000-03-15
CA2238437C (fr) 2001-10-02
MX9804598A (es) 1998-10-31
CA2238437A1 (fr) 1997-06-19
ES2143794T3 (es) 2000-05-16
GR3033091T3 (en) 2000-08-31
CZ176098A3 (cs) 1998-10-14
AU1034497A (en) 1997-07-03
AU714856B2 (en) 2000-01-13
DE69607199T2 (de) 2000-09-28
SK281900B6 (sk) 2001-09-11
IL124765A0 (en) 1999-01-26
CN1207087A (zh) 1999-02-03
NO982584L (no) 1998-08-10
PL327058A1 (en) 1998-11-23
JP2000501689A (ja) 2000-02-15
CZ287060B6 (en) 2000-08-16
NO982584D0 (no) 1998-06-05
SK75098A3 (en) 1999-01-11
FR2742142A1 (fr) 1997-06-13
US5718757A (en) 1998-02-17
DE69607199D1 (de) 2000-04-20
ATE190597T1 (de) 2000-04-15
IL124765A (en) 2001-08-08
TR199801023T2 (xx) 1998-12-21
FR2742142B1 (fr) 1998-01-16
WO1997021639A1 (fr) 1997-06-19
BR9611978A (pt) 1999-02-17
EP0865416A1 (fr) 1998-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1087008C (zh) 磷镁水泥的制备方法、砂浆及复合材料
CN1543444A (zh) 用于水泥产品的低密度水合硅酸钙强度促进剂添加剂
CN1054590C (zh) 石膏/纤维素纤维组合物及其制备的吸声砖
CN1061637C (zh) 预混合的固化型填缝料
CN1226225C (zh) 耐火超高性能混凝土组合物
CN1232466C (zh) 高耐性和高韧性含纤维混凝土
CN1246247C (zh) 基于石膏的耐水预制建筑构件
CN1246246C (zh) 使用上浆的纤维素纤维的纤维水泥复合材料
US6346146B1 (en) Building products
CN1043570C (zh) 磷镁氧水泥的制备
CN1275895C (zh) 水固化性组合物
CN1395548A (zh) 建筑材料组合物和建筑材料
CN1810699A (zh) 使用上浆的纤维素纤维的纤维水泥复合材料
CN1968908A (zh) 为水泥组合物提供抗冻－融性
CN1305441A (zh) 含有分散在水泥基质中的有机纤维的混凝土,混凝土水泥基质及预混和物
CN1260158C (zh) 生态水泥及其制备方法与应用
CN1704373A (zh) 特殊多糖作为矿物材料掺和剂的用途
CN1253536A (zh) 粘合剂组合物
CN1495146A (zh) 通用的油井水泥外加剂和方法
GB2424418A (en) Cement composition containing amongst other constituents, pozzolanic reaction particles and fibres
CN1128530A (zh) 耐火聚脲泡沫体
CN1898178A (zh) 基于二元钙矾石粘合剂、包含至少一种聚(环氧烷)梳形聚合物和至少一种构造有机树脂的稠砂浆
CN100337761C (zh) 废建筑材料的土壤转化方法
CN1116240C (zh) 人工合成的水泥、混凝土掺合料的制造方法
CN1192725A (zh) 含石膏组合物和其用途

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee