專利名稱：抗水性高強度氯鎂水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥類，特別是涉及一種抗水性、高強度的氯鎂水泥。
氯鎂水泥是由Sorel在1867年發(fā)明的。它是由氧化鎂(苛性菱苦土)和氯化鎂溶液調(diào)和而成的一種氣硬性膠凝材料具有凝結(jié)快，氣硬強度高、與有機無機材料混溶性好等特點。但是，它耐水性差，在潮濕空氣中強度更是明顯下降，從而限制了它的應(yīng)用范圍。
常溫下MgO-MgCl2-H2O三元系統(tǒng)的主要水化產(chǎn)物為Mg3(OH)5Cl·4H2O(簡稱5型相)、Mg2(OH)3Cl·4H2O(簡稱3型相)和Mg(OH)2。根據(jù)Matkovic的研究結(jié)果，5型相是使氯鎂水泥硬化體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)強度起主要貢獻的相，5型相并能在干燥條件下穩(wěn)定存在。我們通過對氯鎂水泥硬化體的顯微結(jié)構(gòu)觀察也發(fā)現(xiàn)具有棱邊的5型相棒狀結(jié)晶互相交叉形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)使氯鎂水泥具有氣硬強度高的特點。因此形成一定數(shù)量的穩(wěn)定水化產(chǎn)物及它們互相交叉生長成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是使氯鎂水泥硬化體產(chǎn)生強度的必要條件，由于水化產(chǎn)物在潮濕條件下分介，使強度大大下降。因此，解決氯鎂水泥的抗水性問題是使氯鎂水泥在潮濕條件下保持高強度的關(guān)鍵。
有關(guān)氯鎂水泥的研究報導(dǎo)得較多的是MgO-MgCl2-H2O三元系的相圖、5型相、3型相的形成條件及與MgO活性、原料配比的關(guān)系等基礎(chǔ)研究，在抗水性方面，日本、美國曾有一些專利報導(dǎo)，他們所使用的添加劑可以歸納為(1)以三磷酸鎂或磷酸鋅及碳酸鋰、碳酸鉀或碳酸鈉作為添加劑(日本專利昭57-188438，昭57-188439)。
(2)以氧化鋅和氯化鋅作為氯鎂水泥組成物的一部分(日本專利昭57-188440)(3)水溶性的聚磷酸鹽如六偏磷酸鈉為添加劑(美國專利3，320，077)(4)以磷酸鋁、磷酸鈣、磷酸等為添加劑(美國專利4，312，672)美國專利中僅說明了摻入添加劑后改善了氯鎂水泥的抗水性，但具體效果不明確，有的添加劑帶來硬化時間大大延緩的弊病以致不能實用;日本專利大部分均未列出抗水性改進后氯鎂水泥抗壓強度的數(shù)據(jù)，一般亦僅說明了浸漬一、二月后抗彎強度的變化。這些專利中所使用的部份添加劑價格昂貴，缺乏應(yīng)用價值。對于添加劑改性的原理尚無深入研究。
本發(fā)明的目的在于利用豐富的地區(qū)性資源菱鎂礦(或菱苦土)、氯化鎂制備抗水性好的氯鎂水泥，并且充分利用氯鎂水泥氣硬快、強度高、工藝簡單、與其它材料混溶性好等優(yōu)點，替代部分硅酸鹽水泥及其制品，對于節(jié)約水泥、節(jié)約能源，開發(fā)多品種特種水泥具有重大意義。
本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容是1.用菱苦土、氯化鎂作主要原料，其配比如下MgO∶MgCl2∶H2O＝5-7∶1∶13(克分子比)2.用磷酸或磷酸二氫鋁膠凝劑與氯化鎂制成復(fù)合調(diào)和液，作為氯鎂水泥的膠凝材料，調(diào)和液的量為菱苦土與增強材料添加劑(即固體粉料)總量的70-73(重量%);膠凝劑用量占1-2(重量%)3.在上述配比條件下，摻入工業(yè)廢料煤干石粉，粉煤灰等作為增強材料添加劑，加入量占固體粉料總量的10-30(重量%)
本發(fā)明的技術(shù)效果與優(yōu)點1.本產(chǎn)品抗水性高強度氯鎂水泥力學(xué)性能較傳統(tǒng)氯鎂水泥大為提高，參見表1。
表1本產(chǎn)品與傳統(tǒng)氯鎂水泥性能參數(shù)對照樣品號空氣中養(yǎng)護水中浸漬氣硬抗壓強抗折強度(天) (kg/cm2) (kg/cm2)＃1281085215一個月后1104278三個月971210＃2281155294一個月1120287傳統(tǒng)氯鎂水泥28847191一個月后消失2.抗水性高強度氯鎂水泥配方中所用原料的制備工藝簡單。所采用的MgO一般亦要經(jīng)煅燒獲得，但煅燒工藝簡單，不需要普通水泥的復(fù)雜配料及煅燒工藝，且有市售的菱苦土煅燒粉料，因此，原料的煅燒工藝常可以省略。
3.可加入工業(yè)廢料作為氯鎂水泥的增強材料添加劑，既可拓寬工業(yè)廢料的用途范圍，又降低了成本，同時由于這些添加劑具有微集料的作用，有利于氯鎂水泥水化過程的進行。
4.提高了表面光澤性好的氯鎂水泥的抗水性及抗壓、抗折強度。
實例1菱苦土500g，標(biāo)準(zhǔn)砂1250g，調(diào)入氯化鎂溶液350g(波美計密度1.27)、磷酸5g氣硬28天抗壓強度108kg/cm2抗折強度289kg/cm2浸入水中一月后抗壓強度1180kg/cm2抗折強度300kg/cm2浸入水中三月后″ ″≥938kg/cm2″ ″256kg/cm2實例2菱苦土500g、標(biāo)準(zhǔn)砂1250g，調(diào)入氯化鎂溶液350g(密度1.26)磷酸二氫鋁10g氣硬28天抗壓強度1009kg/cm2抗折強度305kg/cm2浸入水中1月后″ ″1000kg/cm2″ ″262kg/cm2實例3菱苦土450g煤干石粉50克標(biāo)準(zhǔn)砂1250g，調(diào)入氯化鎂溶液350g(密度1.26)磷酸三氫鋁5g氣硬28天抗壓強度≥1083kg/cm2，抗折強度267kg/cm2浸入水中1月 ″ ″≥983kg/cm2，″ ″236kg/cm2實例4菱苦土375g煤干石粉125g標(biāo)準(zhǔn)砂1250g，調(diào)入氯化鎂溶液350g(密度1.26)磷酸三氫鋁5g氣硬28天抗壓強度≥1061kg/cm2抗折強度255kg/cm2浸入水中1月 ″ ″ 993kg/cm2″ ″225kg/cm2
實例5菱苦土400g煤干石粉100g標(biāo)準(zhǔn)砂1250g，調(diào)入氯化鎂溶液340g(密度1.27)磷酸5g氣硬28 抗壓強度1166kg/cm2，抗折強度209kg/cm2浸入水中1月 ″ ″ 979kg/cm2，″ ″220kg/cm2″ ″3月 ″ ″＞1002kg/cm2，″ ″205kg/cm權(quán)利要求
1.一種用磷酸作膠凝劑，含標(biāo)準(zhǔn)砂的抗水性高強度氯鎂水泥，其特征在于A.用菱苦土、氯化鎂作主要原料，其配比為(克分子比)MgO5-7MgCl21H2O 13B.用磷酸二氫鋁膠凝劑與氯化鎂制成的復(fù)合調(diào)和液作為氯鎂水泥的膠凝材料；C.摻工業(yè)廢料煤干石粉作增強材料添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氯鎂水泥，其特征在于A.膠凝劑用量占固體粉料總量的1-2(重量%);B.復(fù)合調(diào)和液用量占固體粉料總量的70-73(重量%)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的氯鎂水泥，其特征在于增強材料添加劑的用量占固體粉料總量的10-30(重量%)。
全文摘要
本發(fā)明涉及抗水性高強度氯鎂水泥，采用菱苦土、氯化鎂作為主要原料，以磷酸二氫鋁作膠凝劑并摻入工業(yè)廢料煤干石粉等作增強材料添加劑。本產(chǎn)品具有抗壓強度、抗折強度高、抗水性好的特點，氣硬28天抗壓強度不低于900kg/cm
文檔編號C04B9/02GK1041148SQ8810557
公開日1990年4月11日 申請日期1988年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月10日
發(fā)明者王佩玲, 余金梁, 馮玲英, 黃德娣, 盧海平, 張國新 申請人:中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所