專利名稱：新型磷鎂水泥膠結(jié)相及其制備砂漿的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的磷鎂水泥，其中膠結(jié)相包括磷化合物、鎂化合物和無機(jī)化合物，所說的化合物以特定的方式引入。
磷鎂水泥的制備涉及膠結(jié)相和水及任選的顆粒物質(zhì)的混合。
在該混合過程中和水泥固化之前，觀察到有分層現(xiàn)象水泥的固體成分，特別是顆粒材料，在重力的作用下趨向于在水泥的底部絮凝，從而形成主要由水組成的表面層。
該現(xiàn)象對于水泥的最終性能有一系列的影響事實(shí)上，材料的密實(shí)性和均勻性較差，導(dǎo)致機(jī)械性較差，外表不美觀，耐久性降低和氣孔率增加。
在砂漿或灰漿沉積在多孔支撐體的情況下，也觀察到有支撐體吸收水分的現(xiàn)象。這種過分的吸收導(dǎo)致材料表現(xiàn)出較差的性能，特別是對支撐體較差的粘結(jié)性。
當(dāng)含水量較高時，這種現(xiàn)象就更加引人注意，例如，如果是灰漿型水泥組合物，就存在這種情況。
因此本發(fā)明的目的就是提供一種生產(chǎn)砂漿或灰漿的磷鎂水泥，其不會表現(xiàn)出任何分層現(xiàn)象或支撐體對水分的吸收現(xiàn)象，同時保留了磷鎂砂漿和灰漿的優(yōu)點(diǎn)，即凝結(jié)時間短，養(yǎng)護(hù)快。
本發(fā)明另一個目的是提供一種磷鎂水泥，其表現(xiàn)出改進(jìn)的機(jī)械性能和美觀的外表。
為了達(dá)到這些目的，本發(fā)明的主題是通過將水和膠結(jié)相混合而獲得的磷鎂水泥，膠結(jié)相以至少一種磷化合物、至少一種鎂化合物和至少一種無機(jī)化合物為基礎(chǔ)，其特征在于無機(jī)化合物以下列形式引入粒徑小于0.1μm的顆粒材料(1)，或粒徑小于0.1μm的骨料(2)，或在所說膠結(jié)相和水混和過程中至少一部分可被打碎成粒徑小于0.1μm的顆粒或粒徑小于0.1μm的骨料的團(tuán)聚體(3)。
本發(fā)明的另一主題涉及該水泥用于生產(chǎn)砂漿或灰漿的應(yīng)用。
最后，本發(fā)明的又一主題是以該水泥和纖維為基礎(chǔ)的復(fù)合材料。
通過閱讀說明書和以下實(shí)施例，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將表現(xiàn)得更加清楚。
本發(fā)明首先涉及通過將水和膠結(jié)相混合而獲得的磷鎂水泥，膠結(jié)相以至少一種磷化合物、至少一種鎂化合物和至少一種無機(jī)化合物為基礎(chǔ)，其特征在于無機(jī)化合物以下列形式引入粒徑小于0.1μm的顆粒材料(1)，或粒徑小于0.1μm的骨料(2)，或在所說膠結(jié)相和水混和的過程中至少一部分可被打碎成粒徑小于0.1μm的顆?；蛄叫∮?.1μm的骨料的團(tuán)聚體(3)。
通常水泥由包括在該領(lǐng)域中普遍使用的外加劑(如果合適)的膠結(jié)相組成。盡管可用不同的術(shù)語來定義除了所說的膠結(jié)相和任選的外加劑外還包括顆粒材料的水泥，但在本說明書中為了更加方便，將“水泥”這一單獨(dú)的術(shù)語用于命名其中的兩類組合物。
本發(fā)明的水泥是磷鎂水泥，因此該水泥的膠結(jié)相包括以磷為基礎(chǔ)的第一成分和以鎂為基礎(chǔ)的第二成分。
對于以磷為基礎(chǔ)的第一組分來說，可使用任何磷化合物，只要它們包括五氧化二磷就行，其可直接使用或以前體的形式使用。
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，或其鹽，如鋁、鈣、鉀、鎂或銨的磷酸鹽、磷酸氫鹽、正磷酸鹽、焦磷酸鹽、聚磷酸鹽、三聚磷酸鹽、四聚磷酸鹽，或其混合物。
應(yīng)該說明可將生產(chǎn)化肥的或來自鋼廠(鋼的酸洗物，減少腐蝕的處理)的含磷工業(yè)廢料用作以磷為基礎(chǔ)的成分。
按照本發(fā)明的特定技術(shù)方案，使用上述磷基酸鹽。
優(yōu)選地使用鉀、鎂或銨的磷酸鹽或磷酸氫鹽或其混合物。更優(yōu)選地，磷基成分是二氫磷酸銨，其任選地與三聚磷酸銨相混合。
磷基成分可是液體、或優(yōu)選地是固體。
按照第一個可選方式，磷基成分是粒徑更特別地最大為300μm的顆粒材料，應(yīng)該說明該值不是重要的，并且可使用粒徑大于300μm的成分，在將其引入到本發(fā)明組合物中之前，需要時可進(jìn)行粉磨。
按照第二個可選方式，使用被吸附在多孔載體上的成分?？杀惶峒暗妮d體的實(shí)例是硅藻土、粘土、膨潤土、二氧化硅、和氧化鋁。以本身已知的方式進(jìn)行吸附。因此，通常將溶液或懸浮液中的磷基成分與載體相接觸，同時攪拌，并且隨后加熱所得到的懸浮液從而蒸發(fā)掉多余的液體。該操作也可通過將載體浸漬在筒或旋轉(zhuǎn)的盤中來進(jìn)行。
膠結(jié)相第二個組分是至少一種鎂基成分。
任何鎂基化合物均適合于本發(fā)明，只要在水的存在下它能與第一組分反應(yīng)就行。
為了給出一個實(shí)例，可提出適合于本發(fā)明使用的以下成分氧化鎂、氫氧化鎂、和碳酸鎂。
優(yōu)選地使用氧化鎂基成分。通常在高于1200℃的溫度下煅燒碳酸鎂而獲得的稱為“死燒”的氧化鎂是特別合適的。
有利地，可以純物質(zhì)的形式使用所說的氧化鎂或其可任選地包括鈣、硅、鋁、或鐵中的至少一種元素；這些元素通常是以氧化物或氫氧化物的形式存在。可被提及的這種化合物的實(shí)例是白云石，一種特別是包括氧化鎂和氧化鈣的混合物。
如果以純物質(zhì)的形式使用氧化鎂，所說氧化物的純度至少為80％。
優(yōu)選地使用比表面積低于2m2/g的鎂基成分。更優(yōu)選地，比表面積低于1m2/g。
另外，所說成分的粒徑通常為10-500μm。預(yù)計可使用粒徑在以上范圍之外的化合物，但這不會提供任何特別的優(yōu)點(diǎn)。因此，如果粒徑大于500μm，在將其引入到組合物中之前可能需要粉磨步驟。另外，如果所說成分的粒徑小于10μm，可觀察到與水相接觸的組合物性能的改善。特別是可能觀察到水泥凝結(jié)速度增加，除非是緩凝劑的含量也增加，這將在下面的描述中討論。結(jié)果按照本發(fā)明方法獲得的水泥從使用或經(jīng)濟(jì)的角度來看可能優(yōu)點(diǎn)較少。
應(yīng)該說明如果上述兩種組分均是固體，在將它們用于本發(fā)明方法之前可對它們進(jìn)行任選的粉磨步驟。
鎂基成分(用MgO的重量表示)與磷基成分(用P2O5的重量表示)之比更特別地為1-3。
本發(fā)明水泥的必要特征是除了磷和鎂化合物外，其膠結(jié)相還包括至少一種無機(jī)化合物，相對于水泥組成物質(zhì)的形態(tài)和這些物質(zhì)的尺寸，該無機(jī)化合物表現(xiàn)出顆粒狀態(tài)。
按照本發(fā)明第一個技術(shù)方案，膠結(jié)相以磷和鎂化合物以及至少一種無機(jī)化合物為基礎(chǔ)，以粒徑小于0.1μm的顆粒(1)的形式將后者引入到水泥中，顆粒(1)是指標(biāo)準(zhǔn)化、整體形式的不可分物質(zhì)。
按照本發(fā)明第二個技術(shù)方案，膠結(jié)相以磷和鎂化合物以及至少一種無機(jī)化合物為基礎(chǔ)，以骨料(2)的形式將后者引入到水泥中，骨料(2)是指由大量本身為標(biāo)準(zhǔn)化、整體形式的較小物質(zhì)聚集而成的物質(zhì)，如以上定義的顆粒。引入的骨料粒徑小于0.1μm。這些骨料通常是很難分割的，并且在鎂和磷化合物及水的混合物中特別是不可分的。
按照本發(fā)明第三個技術(shù)方案，膠結(jié)相以磷和鎂化合物以及至少一種無機(jī)化合物為基礎(chǔ)，以團(tuán)聚體(3)的形式引入后者，團(tuán)聚體(3)是指由大量較小物質(zhì)顆粒和/或骨料聚集而成的物質(zhì)，按照本發(fā)明，當(dāng)它們與鎂和磷化合物及水相混合時，引入的團(tuán)聚體至少一部分必須能被打碎成它的構(gòu)成物質(zhì)(顆?；蚬橇?，以便在混合物中產(chǎn)生粒徑小于0.1μm的物質(zhì)。
本發(fā)明在于在通過混合膠結(jié)相(磷化合物+鎂化合物+無機(jī)化合物)和水而形成的水泥中具有所述的那些物質(zhì)，膠結(jié)相的無機(jī)化合物必須是粒徑小于0.1μm的物質(zhì)，所說的物質(zhì)(顆粒，骨料)作為顆粒或骨料或以聚集形式引入。在后一情況下，它們與磷和鎂化合物及水混合必須導(dǎo)致將其打碎。
無機(jī)化合物可作為這三種形式的物質(zhì)(顆粒，骨料，團(tuán)聚體)的混合物引入。
在本文本中，粒徑是指顆粒、骨料或團(tuán)聚體的平均粒徑。用透射電子顯微鏡(TEM)測量該粒徑。
無機(jī)化合物優(yōu)選地以粒徑最大為60μm、有利地最大為20μm的團(tuán)聚體的形式引入。團(tuán)聚體的這一粒徑使得更加易于處理無機(jī)化合物。
無機(jī)化合物可選自于SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2、Cr2O3、CaCO3、滑石、云母、高嶺土、硅灰石、膨潤土和偏高嶺土。它們可是例如通過粉磨而獲得的晶態(tài)或無定型態(tài)化合物。
特別是二氧化硅，并且更特別地是沉淀的二氧化硅。
引入的二氧化硅可有利地為平均粒徑小于50μm的團(tuán)聚體，所說的團(tuán)聚體由平均粒徑小于0.1μm的骨料組成。
例如，它可是由Rhone-Poulenc銷售的T38AB沉積的二氧化硅。其為粒徑小于50μm的團(tuán)聚體，在膠結(jié)相和水的混合物中這些團(tuán)聚體分解成粒徑小于0.1μm的骨料。這些本身由粒徑為15nm的基本顆粒形成的骨料在膠結(jié)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。
本發(fā)明水泥膠結(jié)相中無機(jī)化合物的含量通常是每100份膠結(jié)相為1-15份、優(yōu)選為1-10份(重量)的無機(jī)化合物。
本發(fā)明水泥膠結(jié)相可另外包括緩凝劑。
該外加劑更加特別地選自于可螯合鎂的化合物。
后面這些化合物可特別是羧酸，如檸檬酸、草酸和酒石酸，含有硼的酸、酯或鹽，含有磷的酸、酯或鹽，如三聚磷酸鈉，硫酸亞鐵，硫酸鈉和木質(zhì)素磺酸鹽，氯化鋅，乙酸銅，葡糖酸鈉，纖維素乙酸硫酸鈉，甲醛與氨基木質(zhì)素磺酸鹽的反應(yīng)產(chǎn)物，雙醛淀粉，N,N-二羥甲基二羥亞乙基脲，硅氟化物，浮油和蔗糖，這些化合物可單獨(dú)或以混合物的形式使用。
優(yōu)選地單獨(dú)或以混合物的形式使用羧酸和優(yōu)選的含硼的酸、酯和鹽。
因此，在后面這類化合物中可提及、但并不意味著限制的物質(zhì)是硼酸及其鹽，例如堿金屬鹽，如鈉鹽(硼砂)，和胺或銨鹽。硼酸酯也適用于本發(fā)明，如硼酸三烷氧酯和硼酸三芳氧酯。
按照特定的技術(shù)方案，外加劑可以平均粒徑為10-200μm的粉末形式使用。
緩凝劑的數(shù)量是每100份(重量)上述三種成分(磷和鎂化合物及無機(jī)化合物)最多為10份(重量)緩凝劑，該數(shù)量優(yōu)選最多為5份(重量)(以相同的參考物為基準(zhǔn))。
用本發(fā)明混合物獲得的水泥可另外包括顆粒成分。
可列舉的這類化合物的實(shí)例是砂子、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、粗白云石、鉻礦、石灰石、爐渣、蛭石、珍珠巖、云母、石膏和纖維素。
同樣可使用粉煤灰或凝聚態(tài)的硅灰?？墒褂玫姆勖夯彝ǔＪ菑臒犭姀S燃燒中特別地產(chǎn)生的硅鋁共存的灰塵。
該灰的粒徑通常為0.5-200μm。
凝聚態(tài)硅灰通常具有20-30m2/g的比表面積。
形成組合物的一部分的顆粒材料取決于該水泥的進(jìn)一步的應(yīng)用，其選自于砂子、二氧化硅、或在上面的目錄中列出的其它組分中的一種物質(zhì)，或粉煤灰或凝聚態(tài)硅灰，或這兩種顆粒的混合物。
本發(fā)明水泥中顆粒材料的數(shù)量通常是每100份(重量)膠結(jié)相最大為1000份(重量)顆粒材料。
按照特定的技術(shù)方案，在以上目錄中提到的砂子、二氧化硅或其它化合物的數(shù)量是相對于前面相同的參考物最大為900份(重量)。
同樣，凝聚態(tài)硅灰或粉煤灰的數(shù)量優(yōu)選是每100份(重量)膠結(jié)相最大為100份(重量)。
本發(fā)明的水泥可進(jìn)一步包括賦予抗水性的外加劑。
最后，本發(fā)明水泥可包括任何常規(guī)外加劑，例如塑化劑，如木質(zhì)素磺酸鈉，和萘系磺酸鹽縮合物，萘，三聚磷酸鹽，六偏磷酸鈉，磷酸氫銨，蜜胺，硅酸烷基酯和氨丙基三乙氧基硅烷。
消泡劑也可是本發(fā)明水泥的組分，作為實(shí)例，可特別地提到以聚二甲基硅氧烷為基礎(chǔ)的消泡劑。
在這種外加劑中，也可提到溶液、固體以及優(yōu)選的樹脂、油或優(yōu)選地在水中的乳液形式的硅氧烷。主要包括M(RSiO0.5)和D(R2SiO)單元的硅氧烷是非常特別合適的。在這些通式中，可相同或不同的R基更特別地選自于氫或含有1-8個碳原子的烷基，優(yōu)選為甲基。單元數(shù)優(yōu)選為30-120。
最后，可加入花紋助劑和流變劑纖維素纖維，瓜耳膠，淀粉等。
通常，在水泥中這些外加劑的數(shù)量是每100份(重量)膠結(jié)相最大為10份(重量)外加劑。外加劑的數(shù)量優(yōu)選最大為5份(重量)。
為了制備本發(fā)明水泥而引入的水的數(shù)量是以獲得均勻和可加工的塑性漿體為準(zhǔn)。這取決于水泥的進(jìn)一步的應(yīng)用。事實(shí)上，如果希望生產(chǎn)管制品的內(nèi)襯，比起用于形成地面或用于制備板或墻的水泥，該組合物通常粘結(jié)性更大。
相對于膠結(jié)相的重量，水的含量通常最大為50％(重量)，優(yōu)選為35-40％。
本發(fā)明水泥具有不會表現(xiàn)出任何分層現(xiàn)象的優(yōu)點(diǎn)。
可用任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行膠結(jié)相和水的混合。因此可通過將水泥的所有組分和水同時或單獨(dú)引入來進(jìn)行混合。按照后一辦法，通常制備包括膠結(jié)相、顆粒材料、緩凝劑(如果合適)和所有或部分的上述外加劑(通常為固體)的組合物。接著將所說的組合物與水相混合，后者包括在組合物制備的前一階段沒有被引入的成分(如果是這種情況)，特別是如液體外加劑。
應(yīng)該說明預(yù)計也可使用較多或較少的水泥組分的成品混合物。
本方法最重要的一點(diǎn)是實(shí)施本方法應(yīng)在水泥體中使所有組分盡可能地分布均勻。
以任何已知的方式并且優(yōu)選為剪切狀態(tài)的方式，例如使用混料機(jī)來進(jìn)行組分的混合。
混合操作有利地在接近于室溫的溫度下進(jìn)行。
本發(fā)明水泥可用作灰漿或砂漿，這取決于水和所用的骨料之比以及這些骨料的性質(zhì)。
它們可用作用于修補(bǔ)和密封的砂漿，例如道路、橋梁和機(jī)場跑道的快速修補(bǔ)。因此，它們用于填補(bǔ)路徑、空穴、或覆蓋受破壞的區(qū)域，以及用于修補(bǔ)增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，除了對所謂的波特蘭水泥具有良好的粘結(jié)性外，該砂漿或灰漿還具有良好的韌性和抗壓強(qiáng)度等機(jī)械性能，這使得它們特別適合于這類應(yīng)用。
它們可同樣用作地面和耐化學(xué)腐蝕的管制品襯里，并且表現(xiàn)出優(yōu)良的硬度和耐磨性。
它們也可用于生產(chǎn)常規(guī)的板，特別是用于內(nèi)和外裝飾的板。為了達(dá)到這一目的，將所獲得的組合物澆注在合適的模具中，從而形成板或墻。其也可進(jìn)行噴射。接著有利地在接近于室溫的溫度下干燥模制或噴射的制品。
最后，從使用這些水泥著手，可制備抵抗高溫的耐火化合物。如用于密封煙道管的砂漿，或耐火板。
最后，本發(fā)明涉及以上述水泥和纖維為基礎(chǔ)的復(fù)合材料。
作為適合于獲得所說材料的纖維的實(shí)例，可提到聚丙烯、聚酯、聚芳酰胺纖維、例如Kevlar、碳纖維、聚酰胺、聚乙烯醇、或無定型的鑄鐵條。
玻璃纖維可同樣用于獲得本發(fā)明的復(fù)合材料。任何在水泥中通常使用的玻璃纖維均是合適的。因此可使用耐堿纖維，如通過用鋯特別地處理鈉鈣玻璃纖維而獲得的特殊的玻璃纖維。然而，有利地，普通玻璃纖維也適合于獲得本發(fā)明的復(fù)合材料。在這種情況下，常規(guī)玻璃、如硼硅酸鹽玻璃在堿性介質(zhì)中通常會遭到破壞。
纖維具有從5毫米-數(shù)百毫米之間變化的長度。
本發(fā)明復(fù)合材料中纖維的數(shù)量相對于膠結(jié)相的重量為1-10％。
通過將上述水泥和纖維混合而獲得本發(fā)明的復(fù)合材料。在與制備水泥相同的條件下進(jìn)行混合，并因此在這里不再重復(fù)。將如此獲得的組合物澆注在合適的模具中從而形成板或墻。隨后有利地在接近于室溫的溫度下干燥模制產(chǎn)品。
本發(fā)明的復(fù)合材料可特別地用于形成飾面板。這些材料的優(yōu)點(diǎn)在于它們的制造速度，而主要是它們的干燥速度。
以下實(shí)施例說明本發(fā)明，但不是限制它的范圍。
實(shí)施例控制水泥性能的方法和易性的測試借助于振動臺用標(biāo)準(zhǔn)砂漿(NFP 15403)測試和易性。
將砂漿引入截頭園錐體模具中并隨后脫模和借助于振動臺進(jìn)行振動。和易性是截頭圓錐體模具的直徑和砂漿塌落后的直徑之比。其以百分比表示。
凝結(jié)時間的測試借助于自動維卡儀按照NFP標(biāo)準(zhǔn)15431測試凝結(jié)時間。
機(jī)械性能的測試通過將砂漿或灰漿澆注在標(biāo)準(zhǔn)低碳鋼模具中而制得棱形試塊(4×4×16cm3)。在凝結(jié)時間以后1小時將這些試塊脫模并在室溫下干燥。測試這些試塊的機(jī)械性能。
借助于水壓測試機(jī)(200KN)對六個半-試塊進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)(NFP18407)和抗壓試驗(yàn)(NFP15451)。
韌性的測試從彎曲試驗(yàn)獲得的壓力/位移記錄數(shù)據(jù)中評估韌性。
粘結(jié)性的測試用砂漿或灰漿在混凝土板上形成1-cm的涂層從而進(jìn)行測試。一天后對干燥的涂層取芯，并在取芯留下的孔里粘結(jié)金屬雙頭螺栓，隨后借助于拔出器拔出雙頭螺栓施加在20-25cm2面積上的力決定粘結(jié)力的數(shù)值。
比較實(shí)施例1標(biāo)準(zhǔn)磷鎂砂漿由下列成分來制備磷鎂砂漿-25％(重量)包括以下物質(zhì)的膠結(jié)相48.5％(重量)磷酸一銨，48.5％(重量)氧化鎂，3％(重量)硼酸緩凝劑，-75％(重量)CEN 31 196-1標(biāo)準(zhǔn)砂基本顆粒，其粒徑為100-500μm。
通過將以上定義的材料和水相混合來制備含水量不同的各種砂漿。按以下方式進(jìn)行混合借助于Hobart攪拌機(jī)以較低的速度(60 rev/min)在干燥狀態(tài)下攪拌各材料30秒，然后以所需比例加入水。隨后在較低的速度下繼續(xù)攪拌1分30秒，然后在較高的速度(120 rev/min)下繼續(xù)攪拌1分30秒。
測試這些砂漿的和易性、相對密度和凝結(jié)時間。同時獲得機(jī)械性能的數(shù)據(jù)。將結(jié)果整理在表1和2中。
表1
表2
在凝結(jié)過程中觀察到有滲出現(xiàn)象水浮上砂漿表面，同時顆粒材料趨向于絮凝。
7天后對清潔混凝土板的粘結(jié)力低于5kg/cm2。
實(shí)施例2包括沉淀二氧化硅的磷鎂砂漿除了膠結(jié)相還另外包括5％(重量，相對于膠結(jié)相總重量)的二氧化硅外，像實(shí)施例1那樣制備磷鎂砂漿。引入的二氧化硅是由Rhone-Poulenc銷售的T38AB沉淀二氧化硅，其表現(xiàn)出下列特性-團(tuán)聚體粒徑50μm-骨料粒徑小于0.1μm(均用TEM測試)當(dāng)該二氧化硅僅與水混合時，其被打碎成粒徑小于0.1μm的骨料。
像實(shí)施例1所限制的那樣，該二氧化硅與水和水泥其它組分混合從而形成砂漿的條件比二氧化硅在水中的簡單混合剪切更大。因此，該二氧化硅在磷鎂砂漿中也被打碎，并且它在后者中以粒徑小于0.1μm的骨料形式存在。
測試和易性、相對密度和凝結(jié)時間，同時測試這些水/膠結(jié)相之比不同的砂漿的機(jī)械性能。結(jié)果整理在表3和4中。
表3
表4
>發(fā)現(xiàn)它的機(jī)械性能得到改善。
沒有觀察到滲出現(xiàn)象。甚至當(dāng)砂漿沉積在多孔支撐體、如混凝土板上時或用Buchner對砂漿進(jìn)行真空抽吸時也沒有觀察到水的溢出。
7天后對清潔混凝土板的粘結(jié)力是15kg/cm2。其得到大大的改善混凝土支撐體沒有吸附砂漿中的水。
比較實(shí)施例3標(biāo)準(zhǔn)磷鎂灰漿由下列成分來制備磷鎂灰漿-50％(重量)包括以下物質(zhì)的膠結(jié)相48.5％(重量)磷酸一銨，48.5％(重量)氧化鎂，3％(重量)硼酸緩凝劑，-50％(重量)平均粒徑為12μm的硅鋁共存的粉煤灰。
通過將以上定義的材料和水以0.4(重量)的水/膠比混合來制備灰漿。按以下方式進(jìn)行混合以較低的速度(60 rev/min)在干燥狀態(tài)下攪拌各材料30秒，然后以所需比例加入水。隨后在較低的速度下繼續(xù)攪拌1分30秒，然后在較高的速度(120 rev/min)下繼續(xù)攪拌1分30秒。
測試灰漿所獲得的機(jī)械性能。結(jié)果收集在表5中。
表5
在凝結(jié)過程中觀察到有滲出現(xiàn)象水浮上灰漿的表面，同時顆粒材料趨向于絮凝。
實(shí)施例4具有沉淀二氧化硅的磷鎂灰漿除了膠結(jié)相還另外包括8％(重量，相對于膠結(jié)相總重量)由Rhone-Poulenc(如實(shí)施例2)銷售的T38AB沉淀二氧化硅外，像實(shí)施例3那樣制備磷鎂灰漿。
測試灰漿所獲得的機(jī)械性能，結(jié)果整理在表6中。
表6
在機(jī)械性能方面有較大的改進(jìn)。
在凝結(jié)過程中沒有觀察到有滲出現(xiàn)象。
灰漿干燥7天后對清潔基體的粘結(jié)力是13.5kg/cm2，而干燥7天后再在水中放7天則為10kg/cm2。
比較實(shí)施例5標(biāo)準(zhǔn)“磷鎂”復(fù)合體由以下成分來制備磷鎂復(fù)合體-49％(重量)包括以下物質(zhì)的膠結(jié)相
48.5％(重量)磷酸一銨，48.5％(重量)氧化鎂，3％(重量)硼酸緩凝劑，-49％(重量)細(xì)砂(1/3的砂子粒徑為200μm(F15),1/3的砂子粒徑為315μm(F25),1/3的砂子粒徑為600μm(F35))。
-2％(重量)聚丙烯纖維。
通過將以上定義的材料和水相混合來制備復(fù)合體。按以下方式進(jìn)行混合以較低的速度(60 rev/min)在干燥狀態(tài)下攪拌各材料30秒，然后以0.2(重量)的水/膠比加入水。隨后在較低的速度下繼續(xù)攪拌1分30秒，然后在較高的速度(120 rev/min)下繼續(xù)攪拌1分30秒。隨后在較低的速度下將纖維引入到混合物中。
測試復(fù)合體所獲得的機(jī)械性能和韌性。結(jié)果整理在表7中。
表7
在凝結(jié)過程中觀察到有滲出現(xiàn)象水浮上復(fù)合體表面，同時顆粒材料趨向于絮凝。
實(shí)施例6具有沉淀二氧化硅的“磷鎂”復(fù)合體除了膠結(jié)相還另外包括5％(相對于膠結(jié)相總重量)的T38AB沉淀二氧化硅外，像實(shí)施例5那樣制備磷鎂復(fù)合體。
測試復(fù)合體所獲得的機(jī)械性能和韌性。結(jié)果整理在表8中。
表8
在凝結(jié)過程中沒有觀察到滲出現(xiàn)象。
比較實(shí)施例7具有不能被打碎的二氧化硅的磷鎂砂漿除了用Zeosil Z160沉淀二氧化硅(由Rhone-poulenc銷售)代替在膠結(jié)相中用作無機(jī)化合物的T38AB二氧化硅外，制備組成與實(shí)施例2相同的磷鎂砂漿，Zeosil Z160沉淀二氧化硅是平均粒徑為200μm的團(tuán)聚體。
當(dāng)它們僅與水混合時，不能將這些二氧化硅團(tuán)聚體打碎。
觀察到由該膠結(jié)相制備的砂漿產(chǎn)生了分層和滲出現(xiàn)象。
比較實(shí)施例8具有粒徑大于0.1μm的石英粉的磷鎂砂漿除了用石英粉(磨得很細(xì)的砂子)代替用作膠結(jié)相中無機(jī)化合物的T38AB二氧化硅外，制備組成與實(shí)施例2相同的磷鎂砂漿，石英粉是平均粒徑大于0.1μm的顆粒。
觀察到由該膠結(jié)相制備的砂漿產(chǎn)生了分層和滲出現(xiàn)象。
比較實(shí)施例9具有粒徑大于0.5μm的硅灰的磷鎂砂漿除了用硅灰代替用作膠結(jié)相中無機(jī)化合物的T38AB二氧化硅外，制備組成與實(shí)施例2相同的磷鎂砂漿，硅灰是平均粒徑大于0.5μm的顆粒。
觀察到由該膠結(jié)相制備的砂漿產(chǎn)生了分層和滲出現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1．一種磷鎂水泥，它是通過將水和膠結(jié)相混合而獲得的，膠結(jié)相以至少一種磷化合物、至少一種鎂化合物和至少一種無機(jī)化合物為基礎(chǔ)，其特征在于無機(jī)化合物以下列形式引入-粒徑小于0.1μm的顆粒材料(1)，-或粒徑小于0.1μm的骨料(2)，-或在所說膠結(jié)相和水混和的過程中至少一部分可被打碎成粒徑小于0.1μm的顆?；蛄叫∮?.1μm的骨料的團(tuán)聚體(3)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的磷鎂水泥，其特征在于無機(jī)化合物以粒徑最大為60μm的團(tuán)聚體的形式引入。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的磷鎂水泥，其特征在于無機(jī)化合物是二氧化硅。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的磷鎂水泥，其特征在于二氧化硅以粒徑小于50μm的團(tuán)聚體的形式引入，所說的團(tuán)聚體由粒徑小于0.1μm的骨料組成。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2的磷鎂水泥，其特征在于無機(jī)化合物選自于TiO2、Al2O3、ZrO2、Cr2O3、CaCO3、滑石、云母、高嶺土、硅灰石、膨潤土和偏高嶺土。
6．根據(jù)前述權(quán)利要求任何之一的磷鎂水泥，其特征在于膠結(jié)相包括每100份膠結(jié)相1-15份(重量)無機(jī)化合物。
7．根據(jù)前述權(quán)利要求之一的磷鎂水泥，其特征在于它包括顆粒材料。
8．根據(jù)前述權(quán)利要求任何之一的磷鎂水泥，其特征在于顆粒材料的數(shù)量是每100份膠結(jié)相最大為1000份(重量)顆粒材料。
9．根據(jù)前述權(quán)利要求任何之一的磷鎂水泥，其特征在于含水量最大為50％(重量)，相對于膠結(jié)相重量。
10．根據(jù)權(quán)利要求1-9任何之一的磷鎂水泥的應(yīng)用，其用作灰漿或砂漿。
11．根據(jù)權(quán)利要求1-9任何之一的磷鎂水泥的應(yīng)用，其用于地面、用于制備修補(bǔ)和密封的砂漿、用于生產(chǎn)裝飾板、用于修補(bǔ)增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)和用于制備耐火化合物。
12．一種復(fù)合材料，它以根據(jù)權(quán)利要求1-9任何之一的磷鎂水泥和纖維為基礎(chǔ)。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其特征在于纖維含量是1-10％(重量)，相對于磷鎂水泥膠結(jié)相重量。
全文摘要
一種磷鎂水泥,它是通過將水和膠結(jié)相混合而獲得的,膠結(jié)相含有至少一種磷化合物、至少一種鎂化合物和至少一種無機(jī)化合物,其中所說的無機(jī)化合物以下列形式提供:粒徑小于0.1μm的顆粒材料(1),粒徑小于0.1μm的骨料(2),當(dāng)所說膠結(jié)相和水混合時至少一部分被打碎成粒徑小于0.1μm的顆粒材料或骨料的團(tuán)聚體(3)。
文檔編號C04B35/80GK1207087SQ9619953
公開日1999年2月3日 申請日期1996年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月8日
發(fā)明者G·奧蘭吉, B·勒圭羅 申請人:羅狄亞化學(xué)公司