專利名稱：一種無機早強快凝材料的制作方法
一種無機早強快凝材料所屬技術領域
本發明為一種無機早強快凝材料，本材料實際是一種無機早強快凝材料，材料成本低，配制及成型工藝簡單，材料早期流動性良好，凝結時間較快，早期強度較高，環保無害，不僅適用于小規模手工制作，也適用于大規模工業化生產，適用于制作工藝裝飾品、型材、罐體、框架、板材及土木建筑工程。
背景技術：
無機早強快凝材料具有凝結時間短、早期強度高，耐酸堿腐蝕及材料穩定好等特點，我國對此類早強快凝材料研究時間較短，應用范圍小。此類無機早強快凝材料是一種利用堿性金屬氧化物與酸性磷酸鹽之間的酸堿反應形成的磷酸鹽早強快凝材料。材料在常溫下即可發生化學反應凝結硬化，與硅酸鹽水泥形成過程近似，生成物不但具有水泥材料的特性，也具有一些陶瓷材料的特點，材料特性介乎水泥材料與陶瓷材料兩者之間，材料具有較高的理化性能、良好致密度、抗酸堿腐蝕性能。
材料的主要原料中氧化鎂的選擇對生成材料的性能優劣是起決定作用的，氧化鎂的溶解度對磷酸鹽早強快凝材料的生成起著重要的作用。當氧化鎂在水中的溶解速率適中，材料生成過程相對平穩，生成物結構致密，材料性能優良。磷酸鹽是制備材料的另一主要原料，在材料生成過程產生磷酸根并生成酸性環境。
磷酸鹽早強快凝材料在生成過程中具有快速凝結的特性，為保證操作時間，緩凝劑是至關重要的，硼砂 和硼酸成本低、效果較好、操作簡便，目前本材料采用硼砂和硼酸作為緩凝劑。
在無機材料中加入短纖維可以提高材料的強度和韌性，磷酸鹽早強快凝材料與無機纖維和植物纖維親和力好，且材料本身不具有硅酸鹽水泥的腐蝕性。
在材料中加入填料的目的是改善結構特性，降低成本，石粉、河沙、粉煤灰三種填料與磷酸鹽早強快凝材料親和力好，便于混合。填料主要采用是石粉、河沙、粉煤灰。發明內容
本發明所解決的技術問題在于提供了一種可用于工業化生產的無機早強快凝材料，材料具有低成本、環保無毒、料漿流動性好、快凝早強、配置及制造工藝簡單等特點，材料的物理性能良好、化學性能穩定。
為解決上述問題，本發明所采用的技術方案為
1、本發明為一種無機纖維增強復合材料，主要由氧化鎂、氫氧化鈉、磷酸二氫鎂、 磷酸二氫鋁、緩凝劑、短纖維、填料和水按一定重量比例配制而成。各組分的百分比為氧化鎂35 % 40 %、氫氧化鈉5 %、磷酸二氫鎂15 20 %、磷酸二氫鋁5 % 10 %、緩凝劑 1% 3%、短纖維1%，填料10 20%、水為余量；所述緩凝劑為硼砂、硼酸；所述短纖維為金屬纖維、礦石纖維、植物纖維、碳纖維；所述填料為粉煤灰、硅灰、石粉。氧化鎂和氫氧化鈉的純度不小于85%，細度不低于120目，填料細度不低于40目。
無機纖維增強復合材料的制備方法如下
(I)按重量比例配料
氧化鎂35% 40 %、氫氧化鈉5 %、磷酸二氫鎂15 20 %、磷酸二氫鋁5 % 10%,緩凝劑1% 3%、短纖維1%，填料10 20%、水為余量；
所述緩凝劑為硼砂、硼酸的一種。
所述短纖維為金屬纖維、礦石纖維、植物纖維、碳纖維中的一種。
所述填料為石粉、沙子、粉煤灰中的一種或兩種以上。
⑵混合均化
在容器中將按順序邊攪拌邊加入氧化鎂、氫氧化鈉、磷酸二氫鎂、磷酸二氫鋁、緩凝劑、短纖維、填料，并充分混合均勻。
(3)制備無機早強快凝材料
將水均勻的注入攪拌容器中，攪拌I 3min，得到材料料漿。
本發明無機纖維增強復合材料特 點如下
(I)本發明成本低、生產工藝簡單、可用于工業化生產，便于推廣。
(2)本發明替代木材、鋼材、塑料等材料，為化合磷酸鹽膠凝材料的應用開辟了全新的領域。
(3)本發明料漿配制簡單、流動性較好，凝結快、強度發展迅速、材料耐久性、穩定性好。
(4)本發明反應過程無有害物質析出，對環境無污染。
(5)本發明凝結快，早期強度好，無需專門的養護條件。
具體實施例方式
(I)按下列各組分的重量百分比備料氧化鎂35% 40%、氫氧化鈉5%、磷酸二氫鎂15 20%、磷酸二氫鋁5% 10%、緩凝劑I % 3%、短纖維1%，填料10 20%、水為余量
氧化鎂35%
氫氧化鈉5%
磷酸二氫鎂15%
磷酸二氫鋁5%
硼砂2%
短纖維I %
石粉20%
(2)制備材料料漿
啟動攪拌容器按順序邊攪拌邊加入氧化鎂、氫氧化鈉、硼砂、磷酸二氫鎂、磷酸二氫鋁、石粉、短纖維，并充分混合均勻，最后加入水，攪拌3min，得到材料料漿。
(3)性能測試
料衆燒注成型后12h,抗壓強度不小于24Mpa ; Id抗壓強度不小于30Mpa ；7d為抗壓強度不小于40Mpa。本發明的有益效果
1、為磷酸鹽早強快凝材料的配置和制品的規模化生產開拓了方向
2、本發明生產成本低，配置制造工藝簡便，材料環保無毒，可在許多方面代替硅酸鹽水泥、玻璃鋼、陶瓷、塑料、金屬、木材等材料。
3、為磷酸鹽早強快凝材料的配制找到了新的方法。
4、為磷酸鹽早強快凝材料的應用領域開 辟了新的渠道。
權利要求
1.本發明為一種無機早強快凝材料，其特征為主要由氧化鎂、氫氧化鈉、磷酸鹽、緩凝劑、短纖維、填料和水按一定重量比例配制而成。各組分的百分比為氧化鎂35% 40%、 氫氧化鈉5%、磷酸二氫鎂15 20%、磷酸二氫鋁5% 10%、緩凝劑1% 3%、短纖維 1%，填料10 20%、水為余量；所述緩凝劑為硼砂、硼酸的一種。所述短纖維為金屬纖維、礦石纖維、植物纖維、碳纖維中的一種或兩種以上。所述填料為石粉、沙子、粉煤灰中的一種或兩種以上。
2.根據專利要求I所述的無機早強快凝材料，其特征在于氧化鎂和氫氧化鈉的純度不小于85%，細度不低于120目。
3.根據專利要求I所述的無機早強快凝材料，其特征在于所述填料細度不低于40目。
4.如權利要求1所述的無機早強快凝材料的制備方法，其特征為(1)按重量比例配料氧化鎂35 % 40 %、氫氧化鈉5 %、磷酸二氫鎂15 20 %、磷酸二氫鋁5 % 10 %、緩凝劑I % 3 %、短纖維I %，填料10 20 %、水為余量；所述緩凝劑為硼砂、硼酸的一種。所述短纖維為金屬纖維、礦石纖維、植物纖維、碳纖維中的一種或兩種以上。所述填料為石粉、沙子、粉煤灰中的一種或兩種以上。(2)混合均化在容器中將按順序邊攪拌邊加入氧化鎂、氫氧化鈉、磷酸二氫鎂、磷酸二氫鋁、緩凝劑、 短纖維，填料，并充分混合均勻。(3)制備早強無機快凝材料將水均勻的注入攪拌容器中，攪拌I 3min，得到材料料漿。
全文摘要
本發明為一種無機早強快凝材料，其特征為主要由氧化鎂、氫氧化鈉、磷酸二氫鎂、磷酸二氫鋁、緩凝劑、短纖維、填料和水按一定重量比例配制而成；可直接澆筑成型，也可通過模具澆筑，或加壓成型制成各種產品。材料制備簡便快捷，材料具有物理性能良好，致密度好，抗滲漏，耐酸堿腐蝕，制造成本低，材料及制作過程環保，適用范圍廣，用途前景廣泛等優點。材料配制成型工藝簡便快捷，材料成本低，不僅適用于小規模手工制作，也適用于大規模工業化生產。材料適用于制作工藝裝飾品、型材、罐體、框架、板材及土木建筑工程，可在許多方面代替硅酸鹽水泥、玻璃鋼、陶瓷、塑料、金屬、木材等材料。
文檔編號C04B14/48GK103011753SQ20111028737
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者郭靜萍, 孟雪飛 申請人:郭靜萍, 孟雪飛