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1、小组：李文娟 朱磊 王长雨 2012.11.21,磷酸镁水泥,School of materials science and engineering Wuhan University of Technology,内容,一、磷酸镁水泥的定义及特点二、磷酸盐水泥基材料国内外研究现状三、磷酸镁水泥砂浆工作性与强度四、磷酸镁水泥沙浆体积稳定性与耐久性五、磷酸镁水泥基材料工程应用探讨,一、磷酸镁水泥的定义及特点,定义：磷酸镁水泥基材料（MPC）是一种通过酸-碱反应及物理作用而凝结硬化的水泥基材料。特点：（1）凝结时间短；（2）早期强度高。（3）环境温度适应性强；（4）与旧混凝土的粘接强度高；（5）体积变
2、形小，与旧混凝土性能匹配；（6）耐磨、抗冻性、抗盐冻剥蚀性能和防钢筋锈蚀等耐久性能较好。,二、研究现状,主要涉及：（1）磷酸镁水泥的制备与性能研究；（2）磷酸镁水泥的水化机理及产物；（3）磷酸镁水泥砂浆和混凝土的配置、性能和应用等。,（1）磷酸镁水泥的制备及性能研究,制备：磷酸镁水泥是由MgO、磷酸盐、缓凝剂及矿物掺合料按一定比例配制而成。其中,作为主要原料之一的MgO是由菱镁矿1700左右高温锻烧而成。磷酸盐主要为水化反应提供酸性环境和磷酸根离子,目前配制磷酸镁水泥多使用磷酸二氢氨。性能研究主要包括：强度测试、凝结时间测试、孔结构测试、力学性能测试等。,（2）磷酸镁水泥的水化机理,反应机理：
3、酸+碱产物（速度快+放热更快）缓凝剂：硼砂（凝结时间、放热量）水化机理：化学反应机理；溶液-扩散机理,溶液-扩散机理水化过程：,（1）硼砂+磷酸镁水泥+H2O阴、阳离子+MgO（2）B4O72-吸附于MgO颗粒B4O72-、Mg2+水化产物（阻碍MgO反应、溶解）（3）磷酸盐离子+MgO 磷酸盐水化产物+体积膨胀（4）水化产物结合形成整体、硬化,水化产物对MgO的包裹 SEM,粉煤灰对磷酸镁水泥的影响：,使其强度降低，原因：（1）吸附作用：吸附磷酸盐，使MgO反应的磷酸盐减少；（2）改变PH：使PH降低，早期水化产物减少；（3）杂质：物理吸附形成多空疏松水化产物，与水泥发生化学反应而影响水化过
4、程和产物；,三、磷酸镁水泥砂浆工作性与强度,水泥比表面积对流动度的影响,比表面积对抗折强度的影响,比表面积对抗压强度的影响,强度影响分析-MgO，-Mg3（PO4）24H2O，-MgNH4PO46H2O,2530g/cm3水化28dXRD,1610g/cm3水化28dXRD,其他影响流动度和强度的因素：,细集料：优先考虑使用中砂、石英砂、机制砂；胶砂比：胶砂比降低，流动度和强度均降低；水胶比：水胶比增大，流动度增大，强度降低；掺合料：粉煤灰，缓凝剂，减水剂；养护也会对强度产生影响；,四、磷酸镁水泥砂浆的体积稳定性与耐久性,比表面积对收缩的影响,收缩的其他影响因素：,（1）胶砂比：越大，收缩越大
5、；（2）硼砂：增加收缩；（3）粉煤灰：增大，减少收缩；（4）水胶比：增大，收缩增大；,试饼沸煮法测定安定性,MPC净浆沸煮3h,MPC净浆沸煮8h,磷酸镁水泥基材料耐久性,耐化学侵蚀能力依次为：自来水10%硫酸镁溶液10%硫酸钠溶液1%硫酸溶液1%氢氧化钠溶液硫酸镁水泥具有良好的抗渗性能、护筋性能及抗盐冻性能。,五、磷酸镁水泥基材料的工程应用,应用场合及要求：,（1）机场跑道、市政道路：快硬、早强、施工可操作性及环境温度适应性；（2）海港码头及海岛工程：硫酸镁水泥有好的抗硫酸盐及Mg2+侵蚀；（3）GRC复合材：低碱水泥；（4）其他：寒区工程抢修，阵地工程与简易道面，自流平地面材料；,工程应用实例：,MPC水泥抢修的道面（1年）,快硬硫铝酸盐水泥抢修的道面（1年）,工程应用实例：,350L搅拌机配制MPC砂浆,MPC水泥砂浆浇注20min,MPC水泥修补的某营区道面,MPC水泥自流平材料,School of materials science and engineering Wuhan University of Technology,Thanks！,
