1、 磷酸镁水泥修补砂浆 行业标准编制说明 1 任务来源和工作简况 1.1 任务来源 及工作简况 根据工业和信息化部工信厅科 2015115 号文件，行业标准磷酸镁水泥修补砂浆已列入 2015 年第三批工业行业标准制修订计划，计划号为2015-0969T-JC。 本批标准项目主要由重庆大学和建筑材料工业技术监督研究中心相关部门提出，由 建材行业标准化服务平台 组织专家进行评审通过。 由 重庆大学、建筑材料工业技术监督研究中心、 广州长宜新材料科技有限公司、重庆建工建材物流有限公司、甘肃路桥养护科技公司、贵州开磷集团建设 公司、云南省建筑科学研究院、武汉三源特种建材有限责任公司、江苏尼高科技有限公司
2、、南京工业大学、重庆交通大学 负 责组织国内主要 磷酸镁水泥修补砂浆 生产 、应用 企业参加起草 。 主要工作有：收集国内外相关产品技术资料及对比分析；充分了解用户的即时需要和未来需求；在各相关单位及相关人员充分讨论草案稿、征求意见稿、送审稿基础上修订生成本 报批 稿。 1.2 起草 单位 本标准负责主要单位： 重庆大学、建筑材料工业技术监督研究中心 本标准参加起草单位： 广州长宜新材料科技有限公司、重庆建工建材物流有限公司、甘肃路桥养护科技公司、贵州 开磷集团建设公司、云南省建筑科学研究院、武汉三源特种建材有限责任公司、江苏尼高科技有限公司、南京工业大学、重庆交通大学 2 标准编制原则 a）
3、遵循 磷酸镁水泥修补砂浆 质量检验和控制的普遍规律。 b）符合 修补砂浆 行业的一般规范。 c）在符合国内 磷酸镁水泥砂浆修补 行业的产品技术水平和应用的基础上，部分借鉴 我国 标准 JC_T2381-2016 修补砂浆 标准中的有关内容编写。同时体现 磷酸镁水泥砂浆 特性和性能优势，具有合适的覆盖面 。 d）技术指标全面，宽严得当，既能适应实际生产，又能体现产品优势。 3 标准的 编制过 程 3.1 开展调研工作 网上查询境外有 修补砂浆 的使用生产情况、中国大陆境内 修补砂浆 的生产企业状况以及该产品在制备水泥基泡沫材料的使用情况，及工程应用概况。 发函调研生产企业的生产规模、产品规格、产
4、品使用情况。 3.2 收集国内外相关标准 由于该项标准国内外虽已经 有 大量 相关的产品报道 ， 但未查到相关的标准。因此本标注主要收集了我国相关建材行业标准 JC_T2381-2016 修补砂浆 并组织 学习 。 本标准所需引 用的规范性引用文件也都收集齐全。 3.3 成立标准起草工作小组 2017 年 5 月 15 日 磷酸镁水泥 修补砂浆 行业标准编制组成立暨第一次工作会议在 重庆举行， 来自标准归口单位、科研院所、高等院校、质检机构、生产施工企业、行业协会等 11 个单位的 19 名代表参加了会议。 会议成立了本标准起草工作组，起草小组主要分工如下： a) 重庆大学 ：负责组织协调标准
5、编写过程，收集、翻译国际标准和国外先进标准，对 泡沫剂 的生产和使用情况进行调研，组织试验验证，负责 标准讨论稿、征求意见稿、送审稿 和 报批稿的编写； b) 云南省建筑科学研究院 、 广州长宜新材料科技有限公司 ：负责组织试验验证、安排试验； c) 重庆建工 建 材物流有限公司 ：负责 收集验证试验样品、 组织协调标准编写过程； d)生产企业：负责提供样品； e) 其他单位：提出意见和建议。 3.4 标准 草案主要内容 的确定 编制组进行了热烈的讨论，一致认为标准制订十分必要、非常重要，一致通过了标准编制的进度计划以及编制组成员的分工，安排了下一阶段调研与验证试验工作，并重点讨论了标准讨论稿
6、，争取按计划进度，按时、高质量完成标准编制任务。 会议代表主要就以下内容达成共识： 3.4.1 早期粘结性能评价方法 关于修补效果只采用新旧材料粘结试件抗折强度来表示粘接强度，而没有采用直接拉伸试件的原因，是只要这种方法才可以将修补砂浆与基体进行快速粘接，而且能在规定时间内进行强度测试。以往采用环氧树脂将修补砂浆和金属拉拔接头进行粘接，但由于磷酸镁水泥修补砂浆强度发展非常快，需要测试 1.5h的粘接强度，而环氧树脂无法在如此短的时间内达到如此高的粘接强度，因此无法采用直接拉伸试件测试出磷酸镁水泥修补砂浆的粘接强度，特别是有些配合比的磷酸镁水泥砂浆粘接强度很高，远远超出环氧 树脂的强度。 3.4
7、.2 磷酸镁水泥 修补砂浆的 主要技术指标 磷酸镁水泥的最大的特点就是 凝结 硬化快 、 早期强度高 、收缩 小和与普通混凝土粘结性好 。 本标准中的常规 性能指标 考虑 凝结时间、 抗压 强度、 抗折强度 、粘结强度和干燥收缩 指标 。 考虑到修补材料 也 用于道路、地坪等需要考虑耐磨性指标 地方， 也可能用于 潮湿、 水环境或严寒 冻融环境 ， 因此，将磷酸镁水泥的耐磨性 、浸水和冻融后的 粘结强度指标 作为选择性指标 ， 根据 用户 或应用环境 对 选择性 指标进行 检测。 Cl 离子含量测试问题。磷酸镁水泥对于钢筋保护原理不同于硅酸盐水泥或者是环氧树脂通过很高碱度和物理保护来保护钢筋的
8、氧化膜，而且通过磷酸镁水泥砂浆致密结构以及磷酸镁水泥与钢筋氧化膜发生反应形成致密层，钢筋抗锈蚀能力显著提高，已证明磷酸镁水泥对钢 筋保护作用远优于硅酸盐水泥，且在海水环境中有更好的钢筋保护作用，因此无需测试磷酸镁水泥修补砂浆中的氯离子含量 。 老化问题。磷酸镁水泥修补砂浆不像现有的水泥砂浆需要采用有机组分进行改性，本身粘接强度很高，体积变形非常小，目前无论是成本还是性能上无需采用有机物进行改性，需要采用的改性组分都是无机的，因此属于完全的无机材料而无需测试抗老化性能。 与现有标准 JC/T2381-2016修补砂浆的关系：是现有的 JC/T2381-2016修补砂浆标准中未能提及超快和高强修补
9、砂浆的补充，组成上不添加有机组分，所以无 需像现有 JC/T2381-2016修补砂浆标准中规定禁止接近火源和进行老化试验。 3.4.3 磷酸镁 水泥修补砂浆的分类 目前普通硅酸盐水泥和 硫铝酸盐水泥的早期强度一般在 36h 才能获得20MPa 以上 。 磷酸镁水泥最大优势是早期强度高，为体现磷酸镁水泥修补砂浆的优势和本标准的先进性，主要以早期强度划分磷酸镁水泥修补砂 浆类型。 结合目前其它水泥的 早期强度发展特点，将 磷酸镁水泥修补砂浆早期强度 定为 3h 以内 。 修复材料早期 强度发展要求越 来越高，甚至要求早期 12h 内就能形成强度 ，以 满足一些超快速修复的需要 。因此，本标准结合
10、磷酸镁水泥的特点， 从早期强度角度出发，将 磷酸镁水泥分为 U 型和 R 型， U 型 为超早强型 以 1.5h 的抗压强度为 划分 指标， R 型 为早强型以 3h 强度为 划分指标 。 3.5 标准征求意见稿的形成 标准起草小组根据启动会议的讨论要点 ， 起草了标准讨论稿 并分发各参编单位 ， 后续将 起草单位验证试验的数据向各单位通报，各参编单位及其他单位就验证试验数据 及标准的指标进行了积极讨论，确定了本标准的基本技术要求并形成了标准的征求意见稿。征求意见稿主要对标准的各个指标的参数进行了规定，并且对讨论稿进行了如下调整： 1） 根据 所 收集 的 11 种磷酸镁水泥修补砂浆试验结果
11、以及国外相关产品的 企业 标准 强度数据 ， 对磷酸镁水泥修补砂浆的早期强度从 U 型 1.5h 和 R 型 3h 的强度从 25MPa 调整为 20MPa； 2） 磷酸镁水泥 修补砂浆流动 度这一指标 ， 并不是 完全必需的 ， 在一些情况下不需要产品有很好的流动性 ， 因此 将 该指标改为选择性指标 ， 并参照 JC/T 2381中自密实型 修 补砂浆 关于 流动 的指标 要 求 和检测方法 ， 根据用户需要时才进行检测 。 征求意见稿的反复讨论、研究完成后向社会广泛征求意见 ， 征求意见稿发出近 20 份，共收到 16 份单位或专家的意见，综合汇总共 40 条，详见标准征求意见稿意见处理
12、汇总表。起草小组根据专家提出的意见，仔细修改，持续改进，完成送审稿。 4 标准的主要内容 4.1 名称 本标准为第一个针对磷酸镁水泥修补材料的标准 ， 标准申报与计划下达的项目名称为 磷酸镁水泥 修补砂浆 。 4.2 范围 磷酸镁水泥是指以氧化镁、磷酸盐以及缓凝剂按适当比例配制，加水后能凝结硬化并产生强度的胶凝材料 。 磷酸镁水泥修补砂浆是指由 磷酸镁水泥、矿物掺合料、添加剂、细骨料等改性或填充组分按适当比例组成，使用时与一定比例的水搅拌均匀，用于构筑物及建筑物超快修补用的水泥砂浆。 本标准中列出了磷酸镁水泥词条的解释，是因为目前还无这种水泥的国家和行业标准，但已有产品生产和应用；从生产过程来
13、看，磷酸镁水泥不同于硅酸盐水泥需要配料煅烧粉磨进行生产，而能采用现有化工产品配制，主要组分为常用的耐火材料和肥料，基本性能与配合比范围都已被生 产厂掌握，通过砂浆形式可采用的原材料性能能在较大范围内进行调整，以更好满足超快修补使用；从组成上看，磷酸镁水泥修补砂浆相对于现有的 JC/T2381-2016修补砂浆，只是采用了强度发展更快的胶凝材料，而形成胶凝性质的组分恰恰能利用砂浆生产方式进行配制和组合，而无需采用专门生产的水泥产品。 4.3 规范性引用文件 本标准中涉及到的规范性引用文件 ，要求执行现行有效的国家标准或行业标准。所有引用没有注明日期，最新版本适用于本标准。原材料方面引用了 3 个
14、标准， 拌合水引用 JGJ 63混凝土用水标准、 基准水泥 引 用 GB 8076混凝土外加剂 、标准砂引用 GB/T 17671水泥胶砂强度检验方法（ ISO 法 ) ； 考虑到磷酸镁水泥 修补砂浆常用于道路路面修补，耐磨性的测试方法参照了目前水泥混凝土路面的耐磨性试验方法，具体引用 JC/T 421 水泥胶砂耐磨性试验方法 ，未采用 JC/T 2381修补砂浆 中耐磨性试验方法。测试磷酸镁水泥修补砂浆的其它性能还引用了 JC/T 681 行星式水泥胶砂搅拌机 、 JC/T 603 水泥胶砂干缩试 验方法、 JC/T 986 水泥基灌浆材料、 JGJ/T 70建筑砂浆基本性能试 验方法标准
15、、 JC/T 2381修补砂浆 、 GB/T 17671水泥胶砂强度检验方法（ ISO 法 ) 。 4.4 术语和定义 术语和定义是对标准中有关名词的释义。由于 磷酸镁水泥修补砂浆 是一个新产品、新名词，在相关术语中没有专门定义，本标准 对 磷酸镁水泥 、 磷酸镁水泥修补砂浆 行定义和说明 。 4.5 分类和标记 4.5.1 分类 按产品的 早期强度不同 分为两类 ： 超早强型 和 早强 型 ， 分别以 U 型 （ Ultra）和 R 型 （ Rapid） 表示 。 两者区别根据早期强度发展快慢划分， U 型 采用 早期 1.5h的强度指标， R 采用 3h 的强度指标。 4.5.2 标记 本
16、标准规定 按照产品名称、标准编号和产品分类的顺序标记。 4.6 一般要求 本标准包括的 磷酸镁水泥修补砂浆所用的磷酸镁水泥、掺合料、填料等改性材料不仅要满足工程使用要求，而且应满足环保与安全适用要求，提出 “本标准包含的产品不应对人体、生物与环境造成有害影响，所涉及与生产、使用有关的安全与环保要求应符合我国相关国家标准和规范的规定” 。 4.7 外观质量 外观质量 作为检测磷酸镁水泥修补砂浆拌合前的材料匀质性和质量保持状态的目测指标，初步检测产品质量。 4.8 技术要求 4.8.1 凝结 时 间指标 磷酸镁水泥修补砂浆属于快凝快硬修补砂浆 ， 不掺缓凝剂可在几分钟内凝结硬化，不利于使用，为 满
17、足 搅拌 、 施工的最低要求 ，规定其凝结时间不得小于10min。 4.8.2 抗压 、抗折 强度 指标 超高早期强度是磷酸镁水泥最主要特点之一 ， 为体现磷酸镁水泥的特点 ， U型和 R 型分别 采用早期 1.5h 和 3h 的早期 抗压 、 抗折强度 。 U 型在 1.5h 的抗压、抗折强度分别大于 20.0MPa 和 3.0MPa； R 型在 3h 的抗压、抗折强度分别大于20.0MPa 和 3.0MPa； U 型和 R 型 后期强度都采用 3d 的抗压和抗折强度分别大于40.0MPa（且 高于基体强度）和 6.0MPa，用 3d 的强度 指标 也是为 体现磷酸镁水泥的早强特点。 4.8
18、.3 界面弯拉强度 指标 粘结性能是考核修补材料一个重要性能指标 ，本标准采用 界面弯拉强度是表征界面的 粘结性能 ， 该方法能反映早期几小时内的粘结强度 ，克服了拉伸粘结强度不能反映早期修补材料粘结强度的缺点 。粘结强度测试龄期与抗压抗折强度保持一致 ， U 型为 1.5h 大于 1.5MPa 和 3d 大于 4.0MPa， R 型为 3h 大于 1.5MPa 和3d 大于 4.0MPa。 4.8.4 拉伸粘结强度指标 拉伸粘结强度是常用 的 表征修补材料粘结性的指标 ， 该指标对于测试后期粘结强度适应性好 ， 本标准也采用了 14d 的 拉伸粘结强度指标作为磷酸镁水泥修补砂浆的一个必检指标
19、 ， 与界面弯拉强度一同评价磷酸镁水泥修补砂浆的粘结性 ， 更加科学全面 。 用于室外修补时，也会常面临浸水、冻融等环境，参考现行标准 JC/T 2381 修补砂浆 关于浸水和冻融方面的评价方法和指标，粘结界面是最薄弱区域，因此采用浸水和冻融后的拉伸粘结强度指标评价磷酸镁水泥修补砂浆抵抗水和冻融环境的能力。浸水和冻融拉伸粘结强度为选择性指标，在用于室外或者用户要求时检测。本标准中指标都高于现行 标准 JC/T 2381 修补砂浆 所规定相应指标。 4.8.5 干缩率 指标 干缩率是反映修补材料性能保持的一个重要指标，如果后期收缩过大，会造成修补材料开裂，这种开裂经常发生在粘结界面处，导致修补失
20、效，因此需控制修补材料的干燥收缩性。 目前现行的标准 JC/T 2381 修补砂浆 中规定的 28d收缩率小于 0.1%，本标准为体现磷酸镁水泥低收缩的特点，在充分验证现有磷酸镁水泥修补砂浆产品基础上，将 28d 的干燥收缩率定为 0.05%，以体现磷酸镁水泥修补砂浆 低收缩特点和本标准编制水平。 4.8.6 耐磨性指标 磷酸镁水泥修补砂浆用于道路修补时则需要考虑耐磨性， 本标准中耐磨性试验方法和指标参考现行 JTG/T F30-2004 公路水泥混凝土路面施工技术细则 中关于公路面层水泥 混凝土 用水泥的耐磨性指标 。 JTG/T F30-2004 中 对于重载交通荷载等级 以上 要求小于
21、2.5 kg/m2，对于中交通等级荷载以下 要求耐磨性小于3.0 kg/m2。因此，耐磨性选取了最低值为 3.0 kg/m2，且作为选择性指标，只有用于路面修复或用户有要求是检测。 4.9 试验方法 具体试验方法见标准 正 文及试验验证报告。 4.10 检验规 则 取 样及批号、试样及留样、 检验分类、判断规则和复验。 本标准选用出厂检验和型式检验两类常用检验形式。出厂检验检验项目为：外观、凝结时间 、 1.5 h 或 3 h 的抗压强度、抗折强度、界面弯拉强度 。 型式检验应对第 5 章全部要求进行检验。 4.11 产品说明书、包装、出厂及贮存 详见标准正文。 5 试验验证阶段 本标准对 磷
22、酸镁水泥 修补砂浆 技术要求涉及面广， 包含 磷酸镁水泥 修补砂浆的 外观质量 指标、 技术 指标 ， 试验条件复杂 。本次验证试验交由 重庆大学 建设工程质量检测中心建筑材料检测室 进行 。 共 收集国内外 磷酸镁水泥修补砂浆 样品11 组 ，测试了包括 凝结时间 、 抗压强度 、 抗折强度 、 界面弯拉强度 、 拉伸粘结强度 、 干缩率 和耐磨性 等指标。 验证结果 7 组 符合 U 型技术指标 、 4 组 符合 R型技术指标 。 6 本标准没有涉及专利。 7 产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况 磷酸镁水泥修补砂浆是一种由磷酸镁水泥作为胶结材料的 新型 刚性无机修补砂浆，具
23、有凝结硬化快且可控、小时强度高、体积稳定好、粘结强度高、耐久性良好和养护简单且环保等特性，在结构修复与加固领域已得到广泛应用，相比其他现有修补砂浆，磷酸镁水泥砂浆具有明显的性能优势 。 目前磷酸镁水泥修补砂 浆主要应用在民用建筑、桥梁、道路的超快速修补和军事工程道路抢修等领域，国内外关于磷酸镁水泥的研究已达数十年，材料的制造技术较为成熟，且产品性能的调控技术也在不断地进步。产品已在上海、重庆、甘肃等地开展应用，例如 甘肃麦积山隧道道面改造工程等 ，具有很好的经济效益和社会效益。 然而 ，我国 目前 尚未有专门针对磷酸镁水泥修补砂浆的行业标准，许多企业和研发单位都是按照自身标准在推广，造成产品质
24、量参差不齐的现状，有时甚至未能体现材料的优势、无法满足使用要求，非常不利于行业的健康发展和产品的推广应用。因此，制定磷酸镁水泥修补 砂浆建材行业标准，对产品制造与性能加以要求，对市场加以规范，是十分急迫和必要的。 因此，磷酸镁水泥修补砂浆标准的制定与实施对规范和引导行业的良性健康发展意义重大。 8 与国际、国外同类标准水平的对比情况 未有与本标准同类的国际或国外标准 。 9 与现行相关法律、法规、规章及相关标准的关系 本标准与现行相关法律、法规、规章不矛盾。 10 重大分歧意见的处理经过和依据。 无重大分歧意见。 11 标准性质的建议说明 本标准是是检验产品质量的依据， 建议将 该标准作为推荐性标准颁布实施。 12 贯彻标准的要求和措 施建议 建议本标准在 2018 年 6 月实施，需要时 由标准主编单位进行培训 。 13 代替或废止现行有关标准的建议 无。 14 其它应予说明的事项 无。
