本發(fā)明屬于建筑材料，具體涉及一種含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)道路建設(shè)取得了舉世矚目的成績(jī)，公路總里程快速增長(zhǎng)，未來(lái)一段時(shí)間將迎來(lái)維修養(yǎng)護(hù)的快速增長(zhǎng)期，開(kāi)發(fā)高性能的路面修補(bǔ)材料將產(chǎn)生良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前，常見(jiàn)的路面無(wú)機(jī)修補(bǔ)材料為硅酸鹽水泥砂漿、磷酸鹽水泥砂漿等。其中，硅酸鹽水泥具有收縮性較大，粘結(jié)性較低的缺點(diǎn)。磷酸鹽水泥脆性較大，且原料價(jià)格較為昂貴，成本過(guò)高。含有樹(shù)脂等有機(jī)材料的路面修補(bǔ)材料雖然力學(xué)性能較好，但其容易老化變質(zhì)。因此，開(kāi)發(fā)一種能有效彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷的綠色高性能無(wú)機(jī)路面修補(bǔ)材料將具有廣闊的應(yīng)用前景。

2、聚合氯化鋁是目前公認(rèn)的優(yōu)良凈水劑，廣泛應(yīng)用于水質(zhì)凈化。生產(chǎn)聚合氯化鋁的主要原料為輕燒鋁礬土，鋁酸鈣粉及鹽酸等，由于它具有生產(chǎn)成本低、凈水效果好的優(yōu)勢(shì)，其需求量巨大。然而，產(chǎn)生聚合氯化鋁凈水劑時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量粘狀塊且具有酸性的工業(yè)固廢。目前，其處理方式大多為就地掩埋，將對(duì)周圍土壤和水體造成嚴(yán)重的污染。因此，聚合氯化鋁凈水劑廢渣的高效資源化利用成為解決其對(duì)環(huán)境污染的有效方法。

3、因此，需要提供一種針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足的改進(jìn)技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿及其制備方法和應(yīng)用，以有助于解決聚合氯化鋁凈水劑廢渣容易造成環(huán)境污染和/或水泥基路面修補(bǔ)材料的性能有待提高的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿包括：氯氧鎂水泥、石膏45-55份、聚合氯化鋁凈水劑廢渣100-150份、檸檬酸0-3.6份和苯丙乳液0-14份、河沙130-170份和水160-200份；所述氯氧鎂水泥包括氧化鎂480-520份和六水氯化鎂190-320份。

3、優(yōu)選地，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述氯氧鎂水泥包括氧化鎂500份和六水氯化鎂311份，所述石膏的用量為50份，所述河沙的用量為150份，所述水的用量為188份。

4、優(yōu)選地，所述檸檬酸的用量為1.8-3.6份，所述苯丙乳液的用量為7-14份。

5、優(yōu)選地，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿還包括：聚乙烯纖維3-12份；所述聚乙烯纖維的長(zhǎng)度≥12mm，彈性模量≥120gpa，斷裂強(qiáng)度≥3.1gpa。

6、優(yōu)選地，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿還包括：減水劑0-1份和/或增稠劑0-1.5份；所述減水劑的固含量≥25％，減水率≥40％。

7、優(yōu)選地，所述聚合氯化鋁凈水劑廢渣的粒徑≤200目，經(jīng)干燥、研磨并過(guò)篩后得到。

8、優(yōu)選地，所述氧化鎂來(lái)源于輕燒氧化鎂粉，所述輕燒氧化鎂粉中氧化鎂的含量＞86％，活性＞60％；所述六水氯化鎂含量≥99％；所述河沙的粒徑為0.2-0.8mm。

9、本發(fā)明還提供了如上所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的制備方法，其采用下述技術(shù)方案：如上所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的制備方法，包括下述步驟：(1)將水加熱，并加入六水氯化鎂至充分溶解，除去不溶物后加入所述檸檬酸和苯丙乳液，混合均勻，得到預(yù)制溶液；(2)將氧化鎂、石膏、聚合氯化鋁凈水劑廢渣和河沙混合均勻得到混合粉體，將所述預(yù)制溶液加入到所述混合粉體中，攪拌，得到混合漿液，即為所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿。優(yōu)選地，步驟(1)中，加入所述六水氯化鎂前，將水加熱至55-65℃。

10、優(yōu)選地，步驟(1)中，除去不溶物后，還包括加入減水劑和/或增稠劑的步驟；步驟(2)之后，還包括將聚乙烯纖維加入到所述混合漿液并混合均勻的步驟(聚乙烯纖維少量多次地加入到所述混合漿液)。

11、本發(fā)明還提供了如上所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的應(yīng)用，其采用下述技術(shù)方案：如上所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿用作水泥基路面修補(bǔ)材料。

12、有益效果：

13、(1)本發(fā)明的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿中的檸檬酸、苯丙乳液、聚合氯化鋁凈水劑廢渣摻入到氯氧鎂水泥中可高效改善氯氧鎂水泥耐水性差這一缺點(diǎn)。具體作用表現(xiàn)如下：聚合氯化鋁凈水劑廢渣中的sio2、al2o3會(huì)和氯氧鎂水泥中mg2+生成難溶的無(wú)定型凝膠，該凝膠可填補(bǔ)在氯氧鎂水泥縫隙中包裹主要強(qiáng)度相，防止主要強(qiáng)度相水解，從而改善氯氧鎂水泥的耐水性。檸檬酸可以改變主要強(qiáng)度相的結(jié)晶形態(tài)，使其更加的緊密，減小孔隙從而提高耐水性；苯丙乳液會(huì)在主要強(qiáng)度相表面形成保護(hù)膜提高來(lái)提高氯氧鎂水泥的耐水性；同時(shí)，摻入檸檬酸、苯丙乳液、聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的初凝時(shí)間總體可控制在3h左右。

14、(2)本發(fā)明所得到的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿改善了氯氧鎂水泥的脆性。具體作用表現(xiàn)如下：摻入聚乙烯纖維的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿制成薄板，初次斷裂后不會(huì)直接斷開(kāi)，而是隨著加載時(shí)間的增加，薄板的荷載和撓度都呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，出現(xiàn)應(yīng)變硬化特征。這是因?yàn)榫垡蚁├w維和含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿基體之間的橋接作用，抑制了薄板的斷裂。

15、(3)本發(fā)明的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿中的減水劑可以在保證水泥基體強(qiáng)度的基礎(chǔ)上提高流動(dòng)性。本發(fā)明所用的增稠劑可以增加漿體的稠度，有利于聚乙烯纖維分散均勻，使其不產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。

16、(4)本發(fā)明的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿用來(lái)制作高韌性水泥基路面修補(bǔ)材料，既可消納大量聚合氯化鋁凈水劑廢渣，有效解決廢渣帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，還能有效提升高韌性水泥基路面修補(bǔ)材料的耐水及體積穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)該工業(yè)固廢的高效資源化利用，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。

17、(5)本發(fā)明的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的制備方法簡(jiǎn)單，制備得到的砂漿的強(qiáng)度高、成本低、生產(chǎn)速度快、施工便利且其用途不僅僅局限于路面的修補(bǔ)。

技術(shù)特征：

1.一種含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿，其特征在于，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿包括：氯氧鎂水泥、石膏45-55份、聚合氯化鋁凈水劑廢渣100-150份、檸檬酸0-3.6份和苯丙乳液0-14份、河沙130-170份和水160-200份；

2.如權(quán)利要求1所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿，其特征在于，所述檸檬酸的用量為1.8-3.6份，所述苯丙乳液的用量為7-14份。

3.如權(quán)利要求1所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿，其特征在于，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿還包括：聚乙烯纖維3-12份；

4.如權(quán)利要求3所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿，其特征在于，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿還包括：減水劑0-1份和/或增稠劑0-1.5份；

5.如權(quán)利要求1所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿，其特征在于，所述聚合氯化鋁凈水劑廢渣的粒徑≤200目，經(jīng)干燥、研磨并過(guò)篩后得到。

6.如權(quán)利要求1所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿，其特征在于，所述氧化鎂來(lái)源于輕燒氧化鎂粉，所述輕燒氧化鎂粉中氧化鎂的含量＞86％，活性＞60％；

7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

8.如權(quán)利要求7所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，加入所述六水氯化鎂前，將水加熱至55-65℃。

9.如權(quán)利要求7所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，除去不溶物后，還包括加入減水劑和/或增稠劑的步驟；

10.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿的應(yīng)用，其特征在于，所述含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿用作水泥基路面修補(bǔ)材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：氯氧鎂水泥、石膏45?55份、聚合氯化鋁凈水劑廢渣100?150份、檸檬酸0?3.6份和苯丙乳液0?14份、河沙130?170份和水160?200份；所述氯氧鎂水泥包括氧化鎂480?520份和六水氯化鎂190?320份。本發(fā)明的含聚合氯化鋁凈水劑廢渣的氯氧鎂水泥砂漿可用作水泥基路面修補(bǔ)材料，既可消耗大量聚合氯化鋁凈水劑廢渣，有效解決廢渣帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，還能有效提升氯氧鎂水泥砂漿的耐水性，實(shí)現(xiàn)該工業(yè)固廢的高效資源化利用。

技術(shù)研發(fā)人員：徐平,郭月康,丁亞紅,龔健,洪紫杰,王昊坤,張向?qū)?趙旭,李笑,陳天宇,李晗,石君昊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6