本發(fā)明涉及一種鎂系草酸鹽水泥，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鎂系酸堿水泥，是一種由氧化鎂與酸或酸式鹽進行酸堿反應(yīng)形成以一種具有粘結(jié)性能的無機膠凝材料。目前研究較為成熟的是磷酸鎂水泥。也稱磷酸鎂化學(xué)鍵合陶瓷膠凝材料。磷酸鎂化學(xué)鍵合材料通過原料中的酸式磷酸鹽與氧化鎂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成鳥糞石而產(chǎn)生強度的膠凝材料。磷酸鎂水泥在很多方面具有比傳統(tǒng)水泥更好的性能，例如：快凝快硬，早期強度高，低溫凝結(jié)速度快，與舊混凝土的粘接強度高；耐磨性及抗凍性好，干縮小。磷酸鎂水泥具有獨特的性能，在高速公路、機場跑道、主干道的快速修補，固體廢物處理與固化等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。

但是磷酸鎂水泥在高溫下反應(yīng)迅速，硬化過快，極低溫度下又不夠迅速，施工難度較高，氧化鎂與磷酸氫胺反應(yīng)會放出具有刺激性氣味的氨氣，限制了其在很多方面大規(guī)模的應(yīng)用。同時，像氯氧鎂水泥和硫氧鎂水泥業(yè)會在反應(yīng)過程中放出具有刺激性氣味氣體，造成二次污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種鎂系草酸鹽水泥，其組成物及重量份為：酸性組分100份、氧化鎂60-150份、調(diào)凝材料7-30份。

使用時添加30-75份的水。

鎂系草酸鹽水泥是由氧化鎂和富含草酸根的酸性組分反應(yīng)形成一種膠凝材料。對于原材料不僅通過高溫重燒氧化鎂降低氧化鎂的活性，降低反應(yīng)速度；還通過草酸氫鹽、草酸和草酸鹽的復(fù)配改變ph值來改變酸度，改變反應(yīng)速度；添加不同劑量、不同配比的調(diào)凝劑改變反應(yīng)速度；實現(xiàn)反應(yīng)速度的可調(diào)性。同時反應(yīng)過程中不會放出具有刺激性氣味的氣體，對環(huán)境比較環(huán)保，這樣很大程度上拓寬了此材料的應(yīng)用前景。

本發(fā)明所述的氧化鎂經(jīng)過高溫900℃-1500℃燒結(jié)、粉磨，然后過80目篩，篩余量小于5%。

本發(fā)明所述的酸性組分為二水合草酸，草酸氫鉀、草酸鈉的一種或任意比幾種。

本發(fā)明所述的調(diào)凝材料為硼砂、硼酸、檸檬酸、氯化鈉中的一種或任意比幾種。

上述鎂系草酸鹽水泥的使用步驟是：

稱取以下重量份的原料：酸性組分100份、氧化鎂60-150份、調(diào)凝材料7-30份、水30-75份；將原料進行混合，制備成漿體。將所得的漿體迅速倒入六聯(lián)模具中，并在振動臺上振動成形，將上表面刮平，在自然環(huán)境中養(yǎng)護，制得草酸鎂化學(xué)鍵合材料固化體；固化體成形后5小時脫模，采用自然養(yǎng)護方式養(yǎng)護到一定齡期即可使用。

本發(fā)明可以在6min-240min靈活調(diào)節(jié)其凝固時間,改善鎂系草酸鹽膠凝材料的微觀結(jié)構(gòu)特性，大幅提高其強度和穩(wěn)定性。本材料可以應(yīng)用在高速公路、機場跑道、橋梁、主干道的快速修補，在固體廢物處理與固化等方面也有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明優(yōu)點和有益效果：

（1）本發(fā)明所述的鎂系草酸鹽水泥使用方法與水泥基材料類似，現(xiàn)場只需加水即可，操作簡單；同時氧化鎂和二水合草酸或其鹽類發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成草酸鎂難溶鹽，膠凝材料通過化學(xué)鍵合的方式連接在一起，使膠凝材料具有一定的強度；

（2）本發(fā)明所述的鎂系草酸鹽水泥的制備，草酸氫鹽以及二水合草酸和草酸鹽進行復(fù)配調(diào)節(jié)ph從而調(diào)節(jié)反應(yīng)速度，使膠凝材料的凝結(jié)時間可以調(diào)節(jié)；凝結(jié)時間延長，施工難度降低，本發(fā)明的膠凝材料得到更廣泛的應(yīng)用；

（3）本發(fā)明所述的鎂系草酸鹽水泥在反應(yīng)過程中較磷酸銨鎂水泥放出氨氣，氯氧鎂水泥放出氯氣，硫氧鎂水泥放出二氧化硫氣體相比，該材料不會放出具有刺激性氣味的氣體，綠色環(huán)保，不會造成二次環(huán)境污染；

（4）本發(fā)明所述的鎂系草酸鹽水泥不僅具備鎂系磷酸鹽膠凝材料強度高，粘結(jié)力強，體積穩(wěn)定性好，與傳統(tǒng)的無機陶瓷膠凝材料相比該材料具有在極低溫度下可快速凝結(jié)，強度較高，與舊混凝土之間的相容性好、耐磨性好、抗凍性好等優(yōu)點；而且實現(xiàn)了反應(yīng)速度可調(diào)。

附圖說明

圖1是實施例3鎂系草酸鹽化學(xué)鍵合材料sem圖；

圖2是實施例3鎂系草酸鹽化學(xué)鍵合材料xrd圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明保護范圍不局限于所述內(nèi)容。

實施例1：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂100g、調(diào)凝材料12g份；其中酸性組分為草酸氫鉀；氧化鎂經(jīng)過1500℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼酸5g、氯化鈉5g、檸檬酸鈉2g，使用水40g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為15min，5小時后脫模并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為32.52mpa、33.33mp、33.87mpa。

實施例2：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂100g、調(diào)凝材料12g份；其中酸性組分為草酸氫鉀；氧化鎂經(jīng)過900℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼酸5g、氯化鈉5g、檸檬酸鈉2g，使用水40g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為13min，5小時后脫模后并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為32.15mpa、32.96mp、33.02mpa。

實施例3：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂130g、調(diào)凝材料13g份；其中酸性組分為二水合草酸；調(diào)凝材料為硼砂10g，氯化鈉3g，使用水55g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆注入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為6min，5小時后脫模并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為31.52mpa、32.06mp、32.98mpa。

對該材料進行sem形貌分析，結(jié)果見圖1，從圖中可以看到固化體結(jié)合較為緊密，相鄰粒子之間彼此勾連從而形成具有一定強度的膠凝材料。固化體中還有部分針棒狀未反應(yīng)的氧化鎂。對該材料進行xrd分析，結(jié)果見圖2，可以看到反應(yīng)主要生成了具有一定抗壓強度的二水草酸鎂、草酸鎂，同時還有未反應(yīng)的氧化鎂。

實施例4：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂100g、調(diào)凝材料12g份；其中酸性組分為草酸氫鉀；氧化鎂為未經(jīng)處理過的化學(xué)純試劑，調(diào)凝材料為硼酸5g、氯化鈉5g、檸檬酸鈉2g，使用水40g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為12min，5小時后脫模后并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為31.15mpa、32.08mp、32.63mpa。

實施例5：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂60g、調(diào)凝材料7g份；其中酸性組分為草酸氫鉀；氧化鎂經(jīng)過1500℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼酸3g、氯化鈉3g、檸檬酸鈉1g，使用水30g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為13min，5小時后脫模并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為24.75mpa、25.47mpa、25.58mpa。

實施例6：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂150g、調(diào)凝材料18g份；其中酸性組分為草酸氫鉀；氧化鎂經(jīng)過1500℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼酸7.5g、氯化鈉7.5g、檸檬酸鈉3g，使用水50g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為11min，5小時后脫模后并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為25.75mpa、27.47mpa、27.89mpa。

實施例7：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂100g、調(diào)凝材料12g份；其中酸性組分為草酸氫鉀50g、二水合草酸50g；氧化鎂經(jīng)過1500℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼酸5g、氯化鈉5g、檸檬酸鈉2g，使用水40g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為10min，5小時后脫模后并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為29.52mpa、30.35mp、31.59mpa。

實施例8：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂100g、調(diào)凝材料12g份；其中酸性組分為草酸氫鉀50g，草酸鈉50g；氧化鎂經(jīng)過1500℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼酸5g、氯化鈉5g、檸檬酸鈉2g，使用水40g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為240min，5小時后脫模后并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為20.75mpa、22.47mpa、22.89mpa。

實施例9：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂100g、調(diào)凝材料12g份；其中酸性組分為草酸鈉50g、二水合草酸50g；氧化鎂經(jīng)過1500℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼酸5g、氯化鈉5g、檸檬酸鈉2g，使用水40g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為150min，5小時后脫模后并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為22.45pa、23.33mp、24.52mpa。

實施例10：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂150g、調(diào)凝材料30g份；其中酸性組分為草酸氫鉀；氧化鎂經(jīng)過1500℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼砂；使用水50g

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為35min，5小時后脫模并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為24.57mpa、25.12mpa、25.54mpa。

實施例11：本鎂系草酸鹽水泥組成物為：酸性組分100g、氧化鎂150g、調(diào)凝材料30g份；其中酸性組分為草酸氫鉀；氧化鎂經(jīng)過1500℃燒結(jié)后，過80目篩，篩余量不大于5%；調(diào)凝材料為硼酸；使用水75g；

將上述原料混合攪拌均勻，快速澆筑入20mm*20mm*20mm的六聯(lián)裝模具中，在振動臺上振動成型，將上部刮平，測定其凝固時間為45min，5小時后脫模并在空氣中自然養(yǎng)護至一定的齡期，測試其力學(xué)性能：1d、3d、7d抗壓強度分別為22.45mpa、23.79mpa、23.68mpa。

以上所述的實例，只是本發(fā)明的部分較優(yōu)選方案，本領(lǐng)域的技術(shù)員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進行的變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。