粉煤灰对磷酸镁水泥的影响

研究了粉煤灰掺量对磷酸镁水泥凝结时间、流动度和抗压强度的影响规律,通过XRD和SEM-EDS分析了粉煤灰对磷酸镁水泥的作用机理.结果表明:随着粉煤灰掺量的增大,磷酸镁水泥的凝结时间先减小后增大,流动度先增大后减小,而抗压强度随着粉煤灰掺量的增大而降低.     

粉煤灰和矿粉对磷酸镁水泥性能的影响

磷酸镁水泥(magnesium phosphate cement,MPC)是一种新型气硬性胶凝材料,在其中掺入矿物掺合料可改善其性能.本文采用高纯度死烧MgO、磷酸二氢铵及硼砂配制了磷酸镁水泥,掺人一定量粉煤灰或矿粉,研究了这两种矿物掺合料对磷酸镁水泥凝结时间、力学性能及耐水性能的影响.结果表明:随着粉煤灰和矿粉掺量的增加,MPC凝结时间缩短;砂浆试件抗压强度呈先升高后降低趋势,当掺量为10％时,抗压强度最高,同等掺量的矿粉对MPC早期和后期强度的贡献均优于粉煤灰的贡献;粉煤灰的掺入提高了MPC的耐水性,而矿粉的掺入却有降低MPC的耐水性的趋势;XRD测试表明,不掺掺合料、掺粉煤灰、掺矿粉的MPC的主要反应产物均为MgNH4 PO4·6H2O和一些非晶相,掺矿粉的MPC试件浸水28 d后,表面浸出物主要为MgNH4 PO4·6H2O.     

磷酸镁水泥性能试验研究

采用过烧镁砂与磷酸镁二氢钾为主要原料,按照一定配比制备出可工业化生产的磷酸镁水泥。研究了磷酸镁水泥的凝结硬化时间、不同龄期的强度、干缩率、耐腐蚀性及粉煤灰对其性能的改性,并采用X射线衍射分析和扫描电镜等手段对其水化产物进行了分析。研究结果表明,磷酸镁水泥凝结时间受水灰比、成型温度影响较大,早期强度发展迅速,干缩率较小,耐腐蚀性好,掺加适量的粉煤灰可有效地提高其后期强度。该体系水化产物主要是六水磷酸镁钾晶体和一些无定形物质。     

运用Bayes网络研究不同因素对磷酸镁水泥凝结时间的影响

具有快硬早强特点的磷酸镁水泥凝结时间受多个因素的影响。采用概率方法统计分析硼砂缓凝剂掺量、死烧MgO粉比表面积、温度及水固比这4个因素对磷酸镁水泥凝结时间的影响。首先通过回归法建立相关模型关系,然后从试验数据和不同因素的条件概率出发,构造Bayes网络,将影响因素的模型进行误差分析。结果表明:在所研究的因素中,死烧MgO粉比表面积对磷酸镁水泥凝结时间的影响最明显,其他几种因素的影响程度按缓凝剂掺量、环境温度和水固比依次递减,各模型与试验结果偏差最大的是水灰比,其次为温度、硼砂掺量和死烧MgO粉比表面积。     

磷酸镁水泥的研究与工程应用

分析阐明了磷酸镁水泥（MPC）的凝结硬化作用机理,指出MPC是在酸性条件下通过化学反应形成以磷酸镁为主要黏结相的水泥质陶瓷材料,并对MPC凝结时间的控制技术进行了探讨;概述了MPC材料的性能特点,并对其处理固体废物进行了试验研究;同时结合MPC的性能特点,对其工程应用做了简单介绍。     

钢渣对磷酸镁水泥性能的影响研究

研究了钢渣掺量对磷酸镁水泥力学性能和导电性的影响,并结合压汞法、XRD和SEM分析其机理.研究结果表明:随着钢渣掺量的增加磷酸镁水泥的抗压强度先上升后降低,15％时达到最优;而其抗折强度逐渐减小.钢渣的加入并未改变磷酸镁水泥的水化产物,它主要作为一种惰性填充材料分散在磷酸镁水泥基体中.钢渣的加入提高了磷酸镁水泥的导电性,随其掺量的增加,磷酸镁水泥的电阻率逐渐降低.     

硼砂对磷酸镁水泥抗压强度的影响研究

研究了磷酸二氢钾与重烧氧化镁的质量比(P/M)、水胶比对磷酸镁水泥(MPC)硬化性能的影响,并探讨了硼砂对磷酸镁水泥性能的影响.测试了磷酸镁水泥的抗压强度,并利用XRD和SEM分析了磷酸镁水泥的水化产物的物相组成和微观形貌.结果表明,磷酸镁水泥的抗压强度随P/M质量比的增加先增大后减小,当P/M=1∶3时达到最大值,此时产生的水化产物为结晶度很好的板状晶体;随着水胶比的增大,磷酸镁水泥的抗压强度先增大后减小,当其在0.12～0.14时达到最大值;随着硼砂掺量的增加,磷酸镁水泥各龄期的抗压强度先增大后减小,且随着龄期的增长抗压强度逐渐增大;加入硼砂后,磷酸镁水泥晶体呈现出裂纹和缺陷.     

磷酸镁水泥基材料力学性能研究

研究了分别以磷酸二氢铵和磷酸二氢钾为主要原料的磷酸盐水泥试件的抗压强度.首先测试了水灰比为0.09～0.21的水泥浆试件的抗压强度,研究水灰比对抗压强度的影响.然后,研究了镁磷比、硼砂的掺量和磷酸盐的种类对水泥抗压强度的影响.研究结果显示,磷酸盐水泥的抗压强度随着水灰比的增加先增大后降低,当水灰比为0.12时水泥的抗压强度最大.磷酸盐水泥的抗压强度随着镁磷比的增加而先增大后降低,当镁磷比为9:1时,磷酸盐水泥的抗压强度达到最高.当磷酸盐水泥的养护龄期小于7d时,磷酸盐水泥试块的抗压强度随着硼砂掺量的增加而降低,当养护龄期达到7d以上时,磷酸盐水泥试块的抗压强度随着硼砂掺量的增加而升高.掺磷酸二氢铵的水泥试件的抗压强度高于掺磷酸二氢钾的水泥试件的抗压强度.     

新型化学结合磷酸镁水泥的制备和性能研究

化学结合磷酸镁水泥（MPC）是一种快硬、早强的新型胶凝材料,可用于混凝土结构的快速修补.通过三种不同细度1 700℃重烧氧化镁（M）和工业级KH2P04（P）制备钾基磷酸镁水泥,研究M/P摩尔比、MgO细度、硼砂掺量等因素对磷酸镁水泥凝结时间和力学性能的影响,以XRD和TG-DSC表征磷酸镁水泥的水化产物.实验结果表明,磷酸镁水泥最佳M/P在4～5之间,1d强度最高可达45.6 MPa; MgO粉末细度对磷酸镁水泥的凝结性能影响很大,MgO的细度应控制在2 000 ～3 000 cm2/g之间,符合该细度要求的M2具有最合适的凝结时间和最高的抗压强度;硼砂对磷酸镁水泥有一定缓凝作用,但对磷酸镁水泥早期强度影响很大,24 h后抗压强度几乎无差别.磷酸镁水泥的主要水化产物为MgKPO4·6H2O和水化凝胶,但在凝结较快的M3中有MgKPO4·H2O生成.     

氧化钙对氯氧镁水泥低温凝结性能的影响

为了深入研究氯氧镁水泥低温凝结机理,进而改善和提高氯氧镁水泥在低温时的快硬性能,把氧化钙加入到氯氧镁水泥料浆中,通过搅拌、成型、恒温恒湿箱养护后测定其凝结时间及早期强度。结果表明：氧化钙加入后放出热量,引发氯氧镁水泥水化起始期反应的进行,有效缩短氯氧镁水泥的凝结时间。当氧化钙掺量为氧化镁质量的4%时,氧化镁活性为62.24%和72.01%时初凝时间分别由593 min缩短到146 min、由570 min缩短到126 min,终凝时间分别由673 min缩短到374 min、由641 min缩短到260 min,同时都提高了氯氧镁水泥的低温早期强度。     

磷酸镁水泥制备及性能研究

以磷酸二氢钾、氧化镁、硼砂和粉煤灰为原料,按一定比例制备磷酸镁水泥,以工作性能和强度为指标,研究了水胶比、氧化镁与磷酸盐摩尔比(M/P)、硼砂及粉煤灰掺量对磷酸镁水泥性能的影响;采用X射线衍射仪与扫描电子显微镜研究了磷酸镁水泥水化产物及粉煤灰对其结构和性能的影响。结果表明,当水胶比为0.34,M/P=3/1,掺10%硼砂和40%粉煤灰时磷酸镁水泥强度最高,达到54.2MPa。     

硼砂/三乙醇胺复合缓凝剂对磷酸钾镁水泥水化硬化性能的影响

磷酸钾镁水泥(MKPC)的速凝特性限制了其在更多工程领域的应用发展,有效延长凝结时间是其工程化应用的关键技术之一。本研究使用硼砂/三乙醇胺复合缓凝剂,深入研究了其对磷酸钾镁水泥凝结时间、抗压强度、物相组成、微观形貌、孔结构和水化放热等特性的影响,并探讨了缓凝机理。结果表明：在保障7 d抗压强度大于20 MPa条件下,复合缓凝剂的使用,可实现26～100 min的凝结时间调控;三乙醇胺分子包覆MgO颗粒,发挥阻水作用,从而显著降低水化反应的标准水化放热速率与标准水化放热量,达到缓凝效果;试样中K-鸟粪石含量的减少与大于10 nm孔隙体积的增加是削弱抗压强度的主要原因。     

富含重金属的焚烧飞灰对磷酸钾镁水泥体系性能的影响

为了研究富含Pb、Cd的模拟垃圾焚烧飞灰对磷酸钾镁水泥(MKPC)性能的影响,测试了含垃圾焚烧飞灰的MKPC体系的流动度、凝结时间、抗压强度和其中重金属Pb、Cd的浸出浓度,分析了MKPC体系的水化放热特性、物相组成和微观形貌,结果表明:复合缓凝剂和适量垃圾焚烧飞灰可有效延缓MKPC浆体的凝结时间.垃圾焚烧飞灰的加入和含量增加使MKPC浆体的早期抗压强度明显降低,随着水化龄期的延长,其抗压强度逐步提高,水化28 d时,掺50％飞灰的MKPC的抗压强度仍大于20 MPa.含垃圾焚烧飞灰的MKPC浆体中Pb、Cd的浸出浓度随垃圾焚烧飞灰含量的增加而增加、随水化龄期的延长而明降低.但含50％飞灰的MKPC硬化体(28 d)中Pb、Cd的浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准》(GB5085.3-2007)要求.     

磷酸钾镁胶结材料早期水稳定性调控技术研究

通过测试磷酸钾镁胶结材料(MKPC)浆体的抗压强度和水养护剩余强度率,研究酸碱组份比例、粉煤灰掺量对MKPC浆体早期水稳定性的影响.通过测试MKPC浆体的初始水化温度和MKPC硬化体的吸水率,分析其影响机理,结果表明:由于复合缓凝剂有效延缓了MKPC浆体的早期水化反应速度,MKPC浆体组成结构中酸组份比例可大幅降低,有足量未反应的MgO颗粒存在起到微集料作用.在MKPC中掺适量粉煤灰且保证较高的碱组份比例,粉煤灰球形颗粒可填充水化物之间孔隙,且与足量未水化的MgO颗粒形成较好的级配搭配,使MKPC硬化体结构更加致密;在水养护条件下,水份不易渗入,磷酸盐及其水化物溶解和水解的可能性均减小,早期水稳定性明显提高.其中酸碱质量比例为1∶3和粉煤灰掺量为20％的MKPC硬化体的水养护剩余强度率达到90％以上.     

稻草纤维碱萃取物对碱式硫酸镁水泥性能的影响

主要研究了稻草纤维碱处理液对碱式硫酸镁水泥凝结时间、流动度和强度的影响,同时利用XRD对水泥水化产物的物相组成进行了分析.研究结果显示,稻草纤维中的萃取物对水泥浆体有缓凝作用,并使得水泥浆体的流动度降低,早期强度也较低.由于纤维萃取物阻止了水泥浆体中MgO水解生成[Mg(OH)(H2O)x]+,抑制了早期水化产物中5Mg(OH)2· MgSO4· 7H2O(5· 1· 7)相的形成,因而早期强度发展缓慢.与溶剂为水的碱式硫酸镁水泥相比,碱处理过程中NaOH溶液加速了水泥的正常凝结,降低了水泥浆体的流动性,并对强度的发展有抑制作用.NaOH与MgSO4反应生成Mg(OH)2,使得水泥浆体中Mg2+减少,Mg(OH)2含量增加,导致水泥强度有所降低.     

磷酸镁水泥研究进展

综述了磷酸镁水泥的发展历程、水化机理、基本性能的影响因素及其应用研究现状,指出当前磷酸镁水泥研究中存在的问题,并结合实际应用需求展望了其今后研究和发展方向.     

碱式硫酸镁水泥的配料规律与基本物理力学性能研究

碱式硫酸镁水泥是一种新发明的具有优良力学性能与耐久性的节能环保型新型胶凝材料.本文研究了活性MgO(active magnesia,a-MgO)与MgSO4的摩尔比对其胶砂强度、凝结时间和安定性的影响规律,并在最佳摩尔比的基础上分别研究了粉磨工艺、养护湿度、硫酸镁结晶形态与a-MgO含量等对碱式硫酸镁水泥基本物理力学性能的影响.结果表明,碱式硫酸镁水泥宜采用a-MgO含量60％以上,f-CaO含量1.5％以下和过烧MgO含量不超过15％的轻烧氧化镁与七水硫酸镁或四水硫酸镁作为主要原材料,a-MgO/MgSO4摩尔比为8,混合工艺生产,(20±3)℃、60％土5％的湿度环境下养护.