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1、(10)申请公布号 CN 102795803 A (43)申请公布日 2012.11.28 C N 1 0 2 7 9 5 8 0 3 A *CN102795803A* (21)申请号 201210216756.0 (22)申请日 2012.06.28 C04B 24/26(2006.01) C04B 28/32(2006.01) (71)申请人盐城工学院 地址 224000 江苏省盐城市希望大道9号 (72)发明人王路明 (54) 发明名称 镁氯水泥中使用的复合改性剂及其应用 (57) 摘要 本发明提供一种镁氯水泥中使用的复合改性 剂及使用该复合改性剂的镁氯水泥和制备该镁氯 水泥的方法。本发。
2、明提供的复合改性剂对镁氯胶 凝材料进行复合改性，使得水泥的耐水性及早期 强度均显著提高，软化系数达到0.90，浸水28天 后抗压强度衰减极小，仍保持64.4MPa的高水平， 大大改变了磷酸改性早期强度低的缺陷，综合改 性效果显著。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种镁氯水泥中使用的复合改性剂，其特征在，包括以下各组分： 粉煤灰16-24份；磷酸0.7-1.3份；苯乙烯-丙烯酸酯乳液4-6.5份；NF高效减水剂 0.4-0.7份。 2.根。
3、据权利要求1所述的复合改性剂，其特征在于，所述粉煤灰的容重850kg/m 3 ，粉 煤灰0.045mm的筛筛余量10.0。 3.根据权利要求1所述的复合改性剂，其特征在于，所述磷酸的含量85。 4.根据权利要求1所述的复合改性剂，其特征在于，所述苯乙烯-丙烯酸酯乳液的固含 量为45-50，玻璃化温度50。 5.根据权利要求1所述的复合改性剂，其特征在于，所述NF高效减水剂的固体成分 98，pH值为7-9。 6.一种使用上述任意权利要求所述复合改性剂的镁氯水泥，其特征在于，包括以下各 组分： 氧化镁30-46份；氯化镁12-18份；水14-21份；粉煤灰16-24份；磷酸0.7-1.3份；苯 乙。
4、烯-丙烯酸酯乳液4-6.5份；NF高效减水剂0.4-0.7份。 7.一种制备如权利要求6所述镁氯水泥的方法，其特征在于，包括以下顺序步骤： 步骤1，将氯化镁、磷酸溶于水中形成混合溶液； 步骤2，将氧化镁和粉煤灰混合均匀后加入上述混合溶液，充分均匀搅拌形成镁氯水泥 浆体； 步骤3，将苯乙烯-丙烯酸酯乳液和NF高效减水剂加入镁氯水泥浆体，并均匀搅拌； 步骤4，将步骤3中搅拌均匀的水泥浆体浇注成型，初凝后脱模，在空气中养护至龄期。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氧化镁的镁粉活性含量70.0，氧 化镁的细度为120目筛筛余量2。 9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氯化镁的波。
5、美度为Be25 -30。 10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤3中氯镁水泥浆体在100-130转/ 分搅拌速度下加入苯乙烯-丙烯酸酯乳液及减水剂。 11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤3中加入苯乙烯-丙烯酸酯乳液及 减水剂后搅拌速度保持100-130转/分2-5分钟，水泥净浆的流动度控制在155-165mm。 权 利 要 求 书CN 102795803 A 1/4页 3 镁氯水泥中使用的复合改性剂及其应用 技术领域 0001 本发明涉及组合物改性剂领域，尤其涉及一种用在镁氯水泥中的复合改性剂以及 使用该复合改性剂的镁氯水泥和制备该镁氯水泥的方法。 背景技术 0002 镁。
6、氯胶凝材料具备在空气中固化快、高强度(高出普通硅酸盐水泥几十个Mpa)、 隔音效果好、保温效果好、防火效果好等有点，但由于耐水性差等缺点，严重限制了它的应 用。在与水长期接触的情况下，镁氯胶凝材料的强度会大幅度下降，在常温下其主要水化产 物3Mg(OH) 2 MgCl 2 8H 2 O，简称3相和5Mg(OH) 2 MgCl 2 8H 2 O，简称5相，在水的作用下会 发生水解反应的方程式如下： 0003 Mg 2 (OH) 3 (H 2 O) x + Cl - (4-x)H 2 O(3相)+H 2 O2Mg(OH) 2 +H + +Cl - +4H 2 O 0004 Mg 3 (OH) 5 。
7、(H 2 O) x + Cl - (4-x)H 2 O(5相)+H 2 O3Mg(OH) 2 +H + +Cl - +4H 2 O 0005 水解后的水泥石网状结构转变成了由层状晶体Mg(OH) 2 堆积的松散结构。 0006 通常选用磷酸、粉煤灰等对镁氯水泥进行改性。有实验数据表明，几乎所有的磷 酸及可溶性磷酸盐都可以高效改善镁氯水泥的抗水性，磷酸能促进518晶体由针杆状 向柱状晶体转变，提高晶相在水中的稳定性，因此磷酸对于提高镁氯胶凝材料的耐水性能 具有显著的作用，当掺量为1时，水泥的软化系数高达0.95。但磷酸的缓凝作用巨大，早 期强度极低，1掺量可使水泥3天的抗压强度下降50，水泥试件。
8、3天的抗压强度下降 31.1Mpa。 0007 粉煤灰中的部分活性SiO 2 和Al 2 O 3 能与镁氯体系中Mg 2+ 、OH - 、Cl - 等离子反应形成 部分凝胶相，粉煤灰以颗粒或凝胶的形式填充在水化产物之间，使孔洞及缝隙减少，从而提 高结构的致密度。掺量在20时，耐水性较好，其软化系数达0.71，且早期强度衰减不大，3 天抗压强度达54.1Mpa。 0008 但粉煤灰改性抗水性能远不及磷酸及磷酸盐。其软化系数0.71远小于磷酸改性 的软化系数0.95。 发明内容 0009 本发明针对现有技术中存在的不足之处，提供一种改进的复合改性剂组分，将其 使用在镁氯水泥中将显著提高水泥的耐水性。
9、及早期强度，浸水28天后抗压强度衰减极小， 仍保持较高的水平。大大改变了磷酸改性早期强度低的缺陷，综合改性效果显著。 0010 为了实现上述目的，本发明提供一种镁氯水泥的复合改性剂，包括以下各组分：粉 煤灰16-24份；磷酸0.7-1.3份；苯乙烯-丙烯酸酯乳液4-6.5份；NF高效减水剂0.4-0.7 份。 0011 在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述粉煤灰的容重850kg/m 3 ，粉煤灰 0.045mm的筛筛余量10.0。 0012 在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述磷酸的含量85。 说 明 书CN 102795803 A 2/4页 4 0013 在本发明提供的一个优选实施例。
10、中，其中所述苯乙烯-丙烯酸酯乳液的固含量为 45-50，玻璃化温度50。 0014 在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述NF高效减水剂的固体成分98， pH值为7-9。 0015 本发明第二个目的在于提供一种使用上述复合改性剂的镁氯水泥，包括以下各组 分：氧化镁30-46份；氯化镁12-18份；水14-21份；粉煤灰16-24份；磷酸0.7-1.3份；苯 乙烯-丙烯酸酯乳液4-6.5份；NF高效减水剂0.4-0.7份。 0016 本发明第三个目的在于提供制备上述镁氯水泥的方法，包括以下顺序步骤： 0017 步骤1，将卤块、磷酸溶于水中形成混合溶液。 0018 步骤2，将氧化镁和粉煤灰混合均。
11、匀后加入上述混合溶液，充分均匀搅拌形成镁氯 水泥浆体。 0019 步骤3，将苯乙烯-丙烯酸酯乳液和NF高效减水剂加入镁氯水泥浆体，并均匀搅 拌。 0020 步骤4，将步骤3中搅拌均匀的水泥浆体浇注成型，初凝后脱模，在空气中养护至 龄期。 0021 在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述氧化镁的镁粉活性含量70.0， 氧化镁的细度为120目筛筛余量2。 0022 在本发明提供的一个优选实施例中，其中所述卤块的波美度为Be25 -30。 0023 在本发明提供的一个优选实施例中，其中步骤3中氯镁水泥浆体在100-130转/ 分搅拌速度下加入苯乙烯-丙烯酸酯乳液及减水剂。 0024 在本发明提供的。
12、一个优选实施例中，其中步骤3中加入苯乙烯-丙烯酸酯乳液及 减水剂后搅拌速度保持100-130转/分2-5分钟，水泥净浆的流动度控制在155-165mm。 0025 本发明提供的复合改性剂对镁氯胶凝材料进行复合改性，使得水泥的耐水性及早 期强度均显著提高，软化系数达到0.90，浸水28天后抗压强度衰减极小，仍保持64.4Mpa的 高水平，大大改变了磷酸改性早期强度低的缺陷，综合改性效果显著。 附图说明 0026 图1是使用本发明提供的复合改性剂镁氯水泥的断面结构SEM图。 0027 图2是使用本发明提供的复合改性剂镁氯水泥的柱状晶体SEM图。 0028 图3是使用本发明提供的复合改性剂镁氯水泥经。
13、盐酸溶液浸泡后的SEM图。 具体实施方式 0029 本发明提供一种改进的复合改性剂及使用该复合改性剂的镁氯水泥和制备该镁 氯水泥的方法。 0030 以下通过实施例对本发明提供的技术作进一步详细说明，以便更好理解本发明创 造的内容，但实施例的内容并不限制本发明创造的保护范围。 0031 实施例1 0032 将12-18份波美度为Be25 -30氯化镁溶于14-21份水中形成混合溶液，后将 30-46份氧化镁加入上述混合溶液，充分均匀搅拌后形成镁氯水泥浆体。将搅拌均匀的水 说 明 书CN 102795803 A 3/4页 5 泥浆体浇注成型，初凝后脱模，在空气中养护至龄期。其中，使用氧化镁的的镁粉。
14、活性含量 70.0，氧化镁的细度为120目筛筛余量2。对制备出的镁氯水泥样品进行相应的 检测，并将检测结果列于表1中。 0033 实施例2 0034 将12-18份波美度为Be25 -30氯化镁溶于14-21份水中形成混合溶液，将 30-46份氧化镁和16-24份粉煤灰混合均匀后加入上述混合溶液，充分均匀搅拌形成镁氯 水泥浆体。搅拌均匀的水泥浆体浇注成型，初凝后脱模，在空气中养护至龄期。其中，使用 氧化镁的的镁粉活性含量70.0，氧化镁的细度为120目筛筛余量2。对制备出的 镁氯水泥样品进行相应的检测，并将检测结果列于表1中。 0035 实施例3 0036 将12-18份波美度为Be25-30。
15、氯化镁、0.7-1.3份磷酸溶于14-21份水中形成 混合溶液，将30-46份氧化镁加入上述混合溶液，充分均匀搅拌形成镁氯水泥浆体。将搅拌 均匀的水泥浆体浇注成型，初凝后脱模，在空气中养护至龄期。其中，使用氧化镁的的镁粉 活性含量70.0，氧化镁的细度为120目筛筛余量2。对制备出的镁氯水泥样品进 行相应的检测，并将检测结果列于表1中。 0037 实施例4 0038 将12-18份波美度为Be25-30氯化镁、0.7-1.3份磷酸溶于14-21份水中形成 混合溶液，将30-46份氧化镁和16-24份粉煤灰混合均匀后加入上述混合溶液，充分均匀搅 拌形成镁氯水泥浆体。其中，使用氧化镁的的镁粉活性含。
16、量70.0，氧化镁的细度为120 目筛筛余量2。将4-6.5份苯乙烯-丙烯酸酯乳液和0.4-0.7份NF高效减水剂加入 以100-130转/分搅拌速度的镁氯水泥浆体中，并均匀搅拌。加入苯乙烯-丙烯酸酯乳液 及减水剂后搅拌速度保持100-130转/分2-5分钟，水泥净浆的流动度控制在155-165mm。 将搅拌均匀的水泥浆体浇注成型，初凝后脱模，在空气中养护至龄期。对制备出的镁氯水泥 样品进行相应的检测，并将检测结果列于表1中。 0039 表1 0040 0041 从表1中可以看出，经复合改性的镁氯水泥3天强度(48.6Mpa)与单掺磷酸 (27.4Mpa)有了大幅提高，高出21.2MPa，接近。
17、掺20粉煤灰的水泥强度，从而大大改变 了磷酸改性早期强度低的缺陷；复合改性28天抗压强度达71.5Mpa，仅低于未改性水泥 (85.2Mpa)13.7Mpa，与掺20粉煤灰的28天强度相当。最为重要的是复合改性的水泥石耐 水性得到较大提高，其软化系数达到0.90，浸水28天后强度衰减极小，仍保持64.4Mpa的高 水平，远高于单掺磷酸或粉煤灰的数值，综合改性显著。 0042 图1和图2分别是使用本发明提供的复合改性剂镁氯水泥的断面结构SEM图和柱 状晶体SEM图，从图上所显示复合改性水泥的断面形貌，可以看出经复合改性后的氯氧镁 说 明 书CN 102795803 A 4/4页 6 水泥结构更细。
18、密，洞隙更少，结构更加密实。粉煤灰的微集料和火山灰效应使得胶凝材料细 化和密实，减少了水分子和镁离子的扩散通道。磷酸的加入进一步促进了518晶体由 针杆状向柱状晶体转变，改变了结晶接触点的形态，提高了晶相在水中的稳定性。 0043 图3是使用本发明提供的复合改性剂镁氯水泥经盐酸溶液浸泡后的SEM图。将复 合改性样品放在1的盐酸溶液中浸泡3个小时，在扫描电镜下进行断面观察，发现聚合物 苯丙乳液在镁氯水泥中气硬交联聚合，它们在参与硬化的反应过程中，能对水化产物形成 一定的膜防水层，对主晶相产生一定的包覆作用，同时在水泥石内部孔隙及毛细管内表面 形成憎水薄膜，从而减少了水分子侵蚀，提高了主晶相的稳定性。 0044 以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限 制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和 替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和 修改，都应涵盖在本发明的范围内。 说 明 书CN 102795803 A 1/2页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102795803 A 2/2页 8 图3 说 明 书 附 图CN 102795803 A 。