新型早強磷酸鎂水泥的試驗研究和工程應(yīng)用.pdf

1、磷酸鎂水泥(MPC)是一種早強快硬的新型膠凝材料,屬于化學(xué)鍵結(jié)合的類陶瓷范疇。由于其特有的性能,如凝結(jié)硬化快、強度和體積穩(wěn)定性高、粘結(jié)性強、耐久性好、抗鹽凍性能高等,引起了工程界的廣泛關(guān)注。目前,關(guān)于MPC的研究正在不斷深入,應(yīng)用也在擴展,尤其是近年來,隨著建設(shè)可持續(xù)、節(jié)約型社會的提出,MPC在廢棄物循環(huán)利用方面的優(yōu)勢開始被重視,其應(yīng)用前景將越來越廣闊。本文從磷酸鎂水泥的物相組成、凝結(jié)硬化和水泥石的強度發(fā)展規(guī)律出發(fā),探討其常溫下快硬早強

2、的理論;以此為基礎(chǔ),研究了超早強磷酸鎂水泥原材料的選擇,提出了利用重?zé)V砂(MgO)與KH2PO4,加緩凝劑(硼砂)來配制磷酸鎂水泥的技術(shù)途徑。采用正交試驗方法,分析討論了MgO與KH2PO4的摩爾比值、水膠比和硼砂摻量等因素對磷酸鎂水泥強度的影響規(guī)律,并配制出了3h抗壓強度達(dá)40MPa以上的磷酸鎂水泥。試驗研究了高鈣粉煤灰摻量對磷酸鎂水泥性能的影響并探討了其最佳摻量。采用X-射線衍射和掃描電鏡等試驗手段,分析探討了磷酸鎂水泥凝結(jié)硬化作

3、用機理。通過X-射線衍射分析發(fā)現(xiàn),磷酸鎂水泥的主要水化產(chǎn)物為MKP和大量未參加反應(yīng)的MgO。SEM照片顯示棒狀晶體的水化產(chǎn)物MKP,互相搭結(jié)交連成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使其微觀結(jié)構(gòu)致密。此外,通過化學(xué)反應(yīng)和熱力學(xué)原理,對這類材料的反應(yīng)機理進(jìn)行了理論分析。最后,本文對MPC材料的主要性能,包括pH值,強度,收縮、耐腐蝕和工程應(yīng)用進(jìn)行了探討。研究表明:MPC材料具有許多優(yōu)異性能:①偏中性;②強度高,發(fā)展快;③干縮小(體積穩(wěn)定性好);④與舊混凝土之間的性