磷酸鎂水泥耐水性機理與改性研究.pdf

1、磷酸鎂水泥(Magnesium Phosphate Cement，MPC)是由MgO、磷酸鹽及緩凝劑按適當(dāng)比例配制而成的一種早強快硬的新型膠凝材料；與普通硅酸鹽水泥相比，MPC具有低溫凝結(jié)快、粘結(jié)強度高、干縮小、耐磨性和抗凍性良好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于橋梁、道路、機場跑道的快速修補，有害和放射性物質(zhì)的固化等，有著重要的民用和軍事用途。迄今為止，人們對磷酸鎂水泥(MPC)的水化機理、緩凝機理、顯微結(jié)構(gòu)、水化物組成、凝結(jié)時間、力學(xué)性能、粘結(jié)性

2、能、修補性能等己作了大量的研究工作。但前期試驗發(fā)現(xiàn)，在水養(yǎng)條件下，磷酸鎂水泥的強度會發(fā)生大幅度降低，這在一定程度上限制了它的廣泛應(yīng)用。目前對磷酸鎂水泥耐水性的研究相對較少，因此，研究磷酸鎂水泥耐水性及其機理具有一定的現(xiàn)實意義。
　　 本文首先研究了不同養(yǎng)護方式和不同狀態(tài)的水對磷酸鎂水泥的力學(xué)性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)磷酸鎂水泥在水中強度明顯下降，特別是在流動的水環(huán)境下MPC硬化體試件強度下降更為顯著，耐水性能較差。為了探索影響磷酸鎂水

3、泥耐水性的因素，作者分析了氧化鎂顆粒細度與活性、磷酸鹽和氧化鎂的配合比(P/M)、水灰比、緩凝劑、環(huán)境濕度及溫度等對磷酸鎂水泥的耐水性影響；其次是采用溶解-遷移-結(jié)晶的理論，對磷酸鎂水泥耐水性機理進了系統(tǒng)研究；在此基礎(chǔ)上，研究了不同摻量的鋁鹽、鐵鹽、粉煤灰以及外涂不同涂層防水劑對磷酸鎂水泥耐水性能的影響。
　　 通過試驗發(fā)現(xiàn)，在水養(yǎng)的條件下，磷酸鎂水泥28d和90d抗壓強度跟自然養(yǎng)護條件下相比分別倒縮了25.96％和48.52％

4、，磷酸鎂水泥的耐水性能較差。同時，其28d的體積膨脹率由自然養(yǎng)護試樣的0.0271％增加到水養(yǎng)下的0.0965％，體積穩(wěn)定性較差。若在流水狀態(tài)下，磷酸鎂水泥的強度下降更顯著，其耐水性能變得更差。
　　 采用溶解-遷移-重結(jié)晶理論對磷酸鎂水泥耐水機理進行探討，發(fā)現(xiàn)磷酸鎂水泥的水化產(chǎn)物MAP、殘留MgO和磷酸鹽的溶解、遷移是造成其耐水性較差的重要原因。當(dāng)磷酸鎂水泥與水接觸時，未反應(yīng)的磷酸鹽(如：NH4H2PO4)在水中首先被溶蝕形成