磷酸鎂水泥組分對凝結(jié)時間影響的研究及機(jī)理分析.pdf

1、磷酸鎂水泥作為一種新型的預(yù)配制水泥，與傳統(tǒng)硅酸鹽水泥相比具有一系列的優(yōu)點：早期強(qiáng)度高，凝結(jié)硬化快，優(yōu)異的粘結(jié)性能和耐久性能，并且能耗低，屬于低碳環(huán)保類建筑材料。但是，磷酸鎂水泥自身也具有一些顯著的缺陷：（1）凝結(jié)過快，（2）水化放熱量大，導(dǎo)致其施工的可操作性能變差。目前關(guān)于MPC凝結(jié)時間的研究較多，但都沒有能夠達(dá)到完全可控的水平，同時，配制的水泥往往是凝結(jié)時間優(yōu)異，但強(qiáng)度等性能較差，不能在實際工程應(yīng)用中發(fā)揮其最大的優(yōu)勢。
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2、題首先從分析MPC的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時間入手，研究各組分對標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時間的影響規(guī)律，建立組分摻量與凝結(jié)時間之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式；之后在保證MPC具有良好的凝結(jié)時間以及高效的經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)之上，選擇粉煤灰的摻量固定為60％的不同M/P以及硼砂摻量的MPC進(jìn)行凈漿和砂漿強(qiáng)度性能測試以及微觀 XRD和 SEM分析；針對不同組分摻量變化對水化放熱性能的影響的研究，一方面可以有助于解釋水化反應(yīng)機(jī)理，另一方面也可以為有效控制水泥的放熱性能提

3、供理論依據(jù)。試驗結(jié)果表明：（1）磷酸鎂水泥的稠度對用水量非常敏感，選用機(jī)器攪拌可以使?jié){體更均勻，更具有科學(xué)性；（2）M/P和粉煤灰摻量的逐漸增大，會顯著增大標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，而硼砂摻量的逐漸增大則會顯著降低標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量；（3）M/P的增大會顯著縮短凝結(jié)時間，而當(dāng)M/P達(dá)到6/1時，凝結(jié)時間反而會提高；硼砂和粉煤灰摻量的逐漸增大都可以顯著延長凝結(jié)時間；（4）組分摻量與凝結(jié)時間存在顯著的線性相關(guān)性，通過多元線性擬合得到了擬合度R2=0.95

4、1874的擬合方程，模型對樣本擬合效果較好；（5）硼砂摻量固定不超過8%，凈漿強(qiáng)度在M/P為4/1時最大，硼砂摻量大于8%，最大強(qiáng)度優(yōu)勢減弱；M/P固定不超過4/1時，隨著硼砂摻量的增大，凈漿強(qiáng)度在硼砂摻量為8%時取得最大，M/P超過4/1時，隨著硼砂摻量的增大，凈漿試樣的強(qiáng)度逐漸降低。砂漿試樣在M/P為4/1、硼砂摻量為8%時的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度優(yōu)勢較明顯，分別達(dá)到了50MPa左右和8.5MPa以上；（6）強(qiáng)度較大的試樣3d時結(jié)晶相較

5、多，整體性較好，達(dá)到7d時，增長不明顯；強(qiáng)度較小的試樣在3d時結(jié)晶相較少，結(jié)構(gòu)松散，裂紋多，達(dá)到7d時結(jié)晶相開始大量增多，致密度有所提高；（7）隨著M/P的逐漸增大，誘導(dǎo)期及其以后的各階段將會提前；隨著硼砂摻量的逐漸增大，誘導(dǎo)期及其以后的各階段將會向后移；（8）MPC的反應(yīng)機(jī)理主要是通過MgO和硼砂的相對含量大小起作用，MgO的量越大、硼砂的量越小，一次放熱峰出現(xiàn)越早，峰值越大，并且二次放熱峰的出現(xiàn)也會提前，峰值越大，甚至不會出現(xiàn)二次放