高性能磷酸鎂水泥基材料研究

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1、中文摘要摘要磷酸鎂水泥Magnesia-PhosphateCementMPC基材料是一種通過酸-堿反應(yīng)及物理作用而凝結(jié)硬化的新型水泥基材料該材料具有水化迅速早期強度高和環(huán)境適應(yīng)性廣等特點有著非常重要的軍事應(yīng)用價值在高速公路與市政主干道的快速修補及有害物質(zhì)固化等方面也有著廣闊的應(yīng)用前景已有的研究主要集中在水泥的基本性能水化機理及水化產(chǎn)物等方面且研究工作也不夠系統(tǒng)針對磷酸鎂水泥基材料工程應(yīng)用的基礎(chǔ)研究較少特別是對磷酸鎂水泥基材料快硬早強以外的一些特殊性能研究更少論文圍繞磷酸鎂水泥基材料的大規(guī)模應(yīng)用所涉及的一些基礎(chǔ)問題展開研究在解放軍總后勤部軍事工程快速搶修材料技術(shù)和重慶市科委新型磷酸鹽膠凝材料

2、的研制及在路面修補工程中的應(yīng)用項目資助下開展有關(guān)研究工作論文首先對磷酸鎂水泥凝結(jié)時間及強度進行研究確定適用的磷酸鎂水泥配方并研究水泥在不同環(huán)境下的存放性能然后針對軍事工程用搶修搶建材料的要求對影響磷酸鎂水泥基材料工作性和強度的因素進行系統(tǒng)研究以達到工作性與強度的有機統(tǒng)一特別針對磷酸鎂水泥基材料可負溫水化硬化的特性研究其負溫下強度發(fā)展規(guī)律及性能改善途徑最后對磷酸鎂水泥的耐化學侵蝕性收縮性能抗鋼筋銹蝕性粘結(jié)等性能及工程應(yīng)用進行研究論文研究以宏觀性能的試驗研究為主同時采用X射線衍射分析SEM能譜分析等技術(shù)手段進行物相分析觀察水化產(chǎn)物的形貌及界面結(jié)構(gòu)以分析磷酸鎂水泥結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系論文研究取得

3、了以下幾方面的成果成功利用工業(yè)級原材料制備出快硬高強磷酸鎂水泥指出控制磷酸鎂水泥凝結(jié)速度與早期強度的關(guān)鍵在于調(diào)整MgO顆粒的溶解速度且緩凝劑MgO比表面積NH4H2PO4與MgO比值P/M是影響磷酸鎂水泥凝結(jié)時間與強度的主要因素粉煤灰降低磷酸鎂水泥強度的主要原因在于其吸附作用改變?nèi)芤核h(huán)境pH值及雜質(zhì)影響首次對磷酸鎂水泥的存放性能進行研究結(jié)果表明采取一定的包裝方式可使水泥具有良好的存放性能研究發(fā)現(xiàn)適用于普通硅酸鹽水泥的木鈣FDN聚羧酸鹽類氨基磺酸鹽類等減水劑對于磷酸鎂水泥砂漿流動性改善效果并不明顯甚至還會降低流動性在理論分析和對比試驗的基礎(chǔ)上配制出適合磷酸鎂水泥水化體系的復(fù)合減水劑該復(fù)合

4、減水劑對磷酸鎂水泥基材料的流動性有明顯改善作用同時還可明顯提高磷酸鎂水泥基材料的強度解決了工程應(yīng)用對磷酸鎂水泥要求同時具備高工作性與高強度的難題采用氨水防凍劑真正實現(xiàn)了磷酸鎂水泥完全負溫條I重慶大學博士學位論文件下的成型和硬化強度發(fā)展可以達到快速搶修的要求針對負溫條件下磷酸鎂水泥砂漿強度改善途徑采取的預(yù)養(yǎng)護降低水膠比和緩凝劑摻量提高拌合用水溫度措施可明顯提高負溫條件下磷酸鎂水泥砂漿的強度研究結(jié)果還顯示氨水是磷酸鎂水泥基材料較為理想的防凍劑而K2CO3NaCl和NaNO2不適于用作磷酸鎂水泥基材料防凍劑采用同時摻入氨水和復(fù)合減水劑的技術(shù)途徑可顯著提高磷酸鎂水泥砂漿在負溫環(huán)境下的強度磷酸鎂水泥

5、砂漿收縮與耐久性研究結(jié)果表明磷酸鎂水泥砂漿收縮率在水化28d前增長迅速28d之后則基本穩(wěn)定降低水泥比表面積和緩凝劑摻量降低水膠比和膠砂比以及摻入粉煤灰可減少砂漿的收縮系統(tǒng)研究了磷酸鎂水泥基材料在不同侵蝕溶液下的強度損失及重量損失指出了磷酸鎂水泥基材料耐化學侵蝕性與水化產(chǎn)物MgNH4PO46H2O在各溶液中的穩(wěn)定性密切相關(guān)為該材料的使用范圍提供了理論依據(jù)研究結(jié)果還表明磷酸鎂水泥基材料具有良好的抗?jié)B性能護筋性能抗鹽凍性能以及良好的界面粘結(jié)性能和耐磨性能論文在對磷酸鎂水泥基材料基本性能展開研究的同時還對磷酸鎂水泥基材料可能應(yīng)用領(lǐng)域進行探索性研究研究了采用海水與海砂配制磷酸鎂水泥混凝土的可行性研究

6、了玻璃纖維在磷酸鎂水泥基材料中的腐蝕情況還研究了磷酸鎂水泥粘結(jié)性能以及與硫鋁酸鹽水泥對比在負溫條件下強度發(fā)展情況并進行實際工程應(yīng)用試驗研究關(guān)鍵詞磷酸鎂水泥工作性強度負溫減水劑耐久性應(yīng)用II英文摘要ABSTRACTMagnesia-phosphatecement(MPC)basedmaterialisanewtypeofcementmaterial,whichsetsandhardensthroughacidbasereactionsandphysicalactions.Ithasmanyadvantagessuchasrapidhydration,highearlystrengthandc

7、ircumstancesuitablity,whichhasveryimportantmilitaryapplicationvalue,andwideapplicationinrapidrepairingofhighwaysandcitymainroadsandimpuritysolification.Otherwise,previousresearchesmainlyconcentrateonitsbasicabili