磷酸镁水泥的研究进展

分析了磷酸镁水泥的原料制备、水化机理及主要水化产物,介绍了磷酸镁水泥凝结影响因素、强度影响因素研究现状,在此基础上对磷酸镁水泥的应用前景及亟需解决的问题进行了初步探讨.     

磷酸镁水泥性能的研究进展

磷酸镁水泥由过烧氧化镁和可溶性磷酸盐组成,是一种新型的水硬性胶凝材料.它早期强度高、收缩小、抗硫酸盐侵蚀能力强,能够与硅酸盐水泥基材料形成较强的粘结力,但其耐水性较差,原材料成本较高.因此,各类矿物掺合料如矿渣、粉煤灰、偏高岭土等被尝试用来取代部分原材料.在适当的掺量与取代方式下,矿物掺合料能够延缓凝结时间,提高抗压强度,并且能够改善耐水性.此外,氧化镁与磷酸盐的物质的量比、水胶比等也决定着磷酸镁水泥的性能.本文对磷酸镁水泥的水化机理、抗压强度、粘结强度、耐久性、体积稳定性进行了总结,指出了现有研究中的不足,并给出了建议与展望.     

磷酸镁水泥复合材料的研究进展

磷酸镁水泥(MPC)是由过烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂以及其他一些改性材料组成的无机胶凝材料。相比较普通硅酸盐水泥,MPC具有水化速度快、早期强度高、与旧混凝土的界面粘结性好、耐磨及抗冻性好,以及凝结硬化后呈中性偏弱碱性等优点,但是其高脆性的特点限制了它的工程应用。对近年来各种MPC基纤维复合材料的研究进展进行了梳理,讨论了植物纤维、聚合物基纤维以及无机纤维对MPC增韧、改性方面的应用。探索磷酸镁水泥复合材料在相关领域的最新进展和存在的问题。结合实际应用需求对其未来发展趋势进行分析,提升MPC复合材料的性能。     

磷酸镁水泥水化热的研究进展

结合对磷酸镁水泥基本组成、水化机理的分析,探讨了磷酸镁水泥的水化热问题及控制的方法,包括材料组成、缓凝剂、矿物掺合料及其他添加剂等,同时提出利用相变材料控制磷酸镁水泥水化热的新思路,为磷酸镁水泥水化热的调控开辟了新的途径。     

磷酸镁水泥增韧改性研究进展

磷酸镁水泥(MPC)具有快凝快硬、早期强度高、流动性好等优点,但突出的高脆性问题严重限制了它的工程应用。综合国内外磷酸镁水泥韧性改善的研究进展,对比分析磷酸镁水泥主要增韧改性方式聚合物乳液、短切纤维和纤维织物对磷酸镁水泥的增韧改性效果。聚合物乳液掺量较高时可改善MPC的变形、抗裂能力,但是会导致MPC早期工作性能和强度降低,限制了聚合物乳液在MPC增韧改性方向的应用;短切纤维和纤维织物对MPC的粘结性、抗裂性和抗冲击性能均具有较好的改善作用,采用高弹性模量纤维增韧有利于MPC在混凝土道路抢修、混凝土结构快速修补、隧道用喷射混凝土等方向的应用。     

纤维增强磷酸镁水泥基复合材料研究进展

磷酸镁水泥(MPC)是一种由重烧氧化镁与可溶性磷酸盐通过酸碱反应在早期形成高强度的新型无机胶凝材料,具有强度发展迅速、碱度低、粘接能力强等优势。然而,由于微观结构、物相组成等特点,MPC脆性大,易开裂,其应用受到极大影响。通过纤维增强提升韧性的纤维增强磷酸镁水泥基复合材料(FRMPC)引起了人们的广泛关注。本文系统介绍了近年来不同类型纤维制备的FRMPC的抗压、抗拉和抗弯等力学性能,结合MPC自身特性分析了不同纤维通过桥接、界面作用的增韧机制,并分析了FRMPC现阶段的主要应用途径,在纤维增强水泥基材料的研究进展基础上提出了未来FRMPC在组成设计、分析测试和机理研究等方面的发展趋势。     

磷酸镁水泥制备及生物医学应用研究进展

磷酸镁水泥(MPC)是一种凝结硬化快、早期强度高、黏结强度高、干燥收缩小、耐磨、抗冻、生物相容性好的新型胶凝材料,无论在民用、军事建筑还是生物骨修复材料上都有很好的应用前景,因此得到了广泛的关注。主要对MPC的制备、水化产物、机理以及在生物医学领域的应用研究现状进行了综述。     

磷酸钾镁水泥水化产物六水磷酸钾镁(K-Struvite)定量分析

磷酸钾镁水泥的各项性能与其中水化产物六水磷酸钾镁(K-Struvite)的含量息息相关。使用基于X射线衍射的绝热法、Rietveld法分析了不同配比磷酸钾镁水泥中K-Struvite和MgO的相对含量,并提出了将相对含量转化为绝对含量的公式。之后使用热重分析法确定了K-Struvite的脱水温度和绝对含量,并和绝热法、Rietveld法所得结果进行了比较,发现三种方法所得结果较为一致。绝热法和Rietveld法在分析K-Struvite相对含量时简便快速,但换算为绝对含量时比热重分析法需要的相关信息要多,可操作性弱于热重分析法。     

无机骨粘固剂--磷酸镁骨水泥的研究进展

综述了磷酸镁骨水泥的合成工艺、理化特性、反应机理、缓凝机理及水化产物组成.研究表明,快凝、高早强特性以及良好的胶粘性使磷酸镁骨水泥有望用于不稳定骨折治疗及人工关节假体粘结固定.     

磷酸镁水泥的制备及其快速修补应用研究进展

磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,MPC)是一种基于氧化镁和磷酸盐的酸碱反应而凝结硬化的新型胶凝材料。该材料具有凝结速度快、早期强度高、粘结性能好、干燥收缩小、耐磨、抗冻等特点。优异的性能使其能够替代传统水泥基修复材料,满足水泥混凝土结构修复要求,已成为目前快速修补材料研究的热点之一。本文对近年来MPC用作快速修补材料方面的研究进展做了综述,分别讨论了MPC的凝结时间、流动性、强度发展、与旧混凝土结构的粘结性能、体积稳定性及其影响因素。在此基础上讨论了MPC作为修补材料存在的问题并给出了相关的建议。     

缓凝剂对磷酸镁水泥性能及其水化机制影响研究进展

磷酸镁水泥(MPC)作为一种新型无机胶凝材料,具有早期强度高、干缩小、耐久性好等优良性能,在土木结构工程的快速修补和危废快速固化处理等领域有着极大优势.但磷酸镁水泥因强烈的放热反应,凝结速度过快,可施工操作性较低,所以其缓凝技术研究成为了该类材料规模化应用需解决的关键技术之一.缓凝剂的添加,可有效延缓磷酸镁水泥的凝结速度,改善其可施工操作性.本文基于国内外磷酸镁水泥缓凝剂研究,综述了几种常用的缓凝剂(硼砂(B)、硼酸(BA)和三聚磷酸钠(STP))对磷酸镁水泥性能(水化热、抗压强度、凝结特性)及其水化机制的影响,对其缓凝机理进行了分析讨论.就当前缓凝剂改性MPC研究中的优势及不足,并结合实际应用需求展望其今后研究和发展方向,为MPC后续缓凝研究提供文献支撑.     

磷酸镁水泥抗冲击性能试验研究

磷酸镁水泥是一种由氧化镁、磷酸盐和缓凝剂等按一定比例混合而成,在室温下通过化学反应形成快硬高强的新型胶凝材料。研究掺加了不同掺合材料的磷酸镁水泥在冲击力作用下的性能,并结合SEM分析磷酸镁水泥冲击性能变化的原因。研究表明,磷酸镁水泥的抗冲击性能较差,掺合料不同对其冲击性能有一定影响。由SEM分析,可知抗冲击性能较好的磷酸镁水泥,内部细微裂缝变少,结构更加紧密。     

磷酸镁水泥的研究与发展前景

磷酸镁水泥是一种新型无机胶凝材料,兼有水泥、陶瓷和耐火材料的优点。综述了国内外磷酸镁水泥的制备、性能及水化硬化机理的研究进展,并分析了磷酸镁水泥推广应用中存在的一些问题,展望了磷酸镁水泥今后的发展前景。     

磷酸镁水泥耐酸碱性能及机理研究

通过质量损失、抗压强度损失、物相分析、微观形貌分析等方法研究了硫酸溶液、氢氧化钠溶液对磷酸镁水泥的腐蚀情况。研究结果表明硫酸、氢氧化钠溶液会对磷酸镁水泥造成腐蚀。硫酸可与磷酸镁水泥的主要水化产物六水磷酸镁钾(MgKPO4·6H2O,MKP)及未水化的氧化镁发生反应。低浓度的氢氧化钠溶液对磷酸镁水泥的腐蚀作用很小,与纯水对磷酸镁水泥的作用相似。高浓度的氢氧化钠溶液对磷酸镁水泥腐蚀作用强烈,高浓度的氢氧化钠溶液与MKP发生反应生成可溶物质。     

膨润土对磷酸镁水泥性能的影响

采用膨润土等量取代磷酸镁水泥的方法,研究了膨润土对磷酸镁水泥流动度、凝结时间、强度、水化热和早期收缩的影响,并对水化产物进行了分析与讨论。结果表明,膨润土降低了磷酸镁水泥的流动度、凝结时间和强度,为保证施工的可操作性,其掺量应控制在10%以内;膨润土有效降低了磷酸镁水泥的放热速率和放热量,减少了其早期收缩;掺有膨润土的磷酸镁水泥的水化产物中存在膨润土的主要成分蒙脱石和石英;膨润土影响了磷酸镁水泥的水化过程、水化产物的数量及其结晶程度。     

磷酸镁水泥的研究与应用进展

论述了磷酸镁水泥的一些研究进展,包括磷酸镁水泥的水化机理、水化产物、性能及其影响因素等,着重综述了磷酸镁水泥的耐久性问题和改性研究,在此基础上探讨了磷酸镁水泥的应用前景。     

磷酸镁水泥修补材料耐磨性影响因素研究

以重烧MgO和磷酸二氢铵为主要原料制备磷酸镁水泥修补材料,研究了氧化镁与磷酸二氢铵的比值(M/P)、水胶比(W/B)、硼砂掺量、粉煤灰掺量及龄期对磷酸镁水泥石耐磨性的影响,采用X射线衍射分析和扫描电镜探讨不同龄期水化产物的物相组成及结构。结果表明,M/P=4时磷酸镁水泥石耐磨性最强;7d内磷酸镁水泥石耐磨性随W/B增大而减弱;掺入硼砂和粉煤灰都会影响磷酸镁水泥石的耐磨性,且掺量越大耐磨性越差;磷酸镁水泥石耐磨性随龄期延长而提升。     

碳纳米管对磷酸镁水泥的性能影响研究

研究了不同掺量的碳纳米管对磷酸镁水泥(MPC)力学性能和导电性能的影响,并结合压汞法,XRD和FTIP分析其组分与微观结构变化。结果表明,随着碳纳米管掺量的增加,磷酸镁水泥的抗压强度先增加后降低,掺量为0.03%时达到最佳。随着碳纳米管掺量增加,MPC电阻率逐渐降低,而孔隙率增加。一定掺量的纳米碳管可以促进磷酸镁水泥的水化,但没有新的水化产物生成。     

磷酸镁水泥水化热的影响因素研究

采用八通道微量热仪研究了不同m(M)/m(P)(氧化镁和磷酸二氢钾质量比)比值、水胶比(W/B)、硼砂掺量、粉煤灰掺量和磷酸盐种类对磷酸镁水泥水化热的影响规律。实验结果表明,磷酸镁水泥的水化存在吸热和放热两个过程,包含一个吸热谷和两个放热峰,吸热谷产生于磷酸盐的溶解,放热峰与氧化镁溶于酸性溶液及产物的形成有关;提高m(M)/m(P)比值、水胶比、硼砂掺量和粉煤灰掺量都会降低磷酸镁水泥水化的放热速率和放热量;以磷酸二氢铵、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾为磷酸盐所制备的磷酸镁水泥的水化放热峰峰值和放热量分别达到了0.430714,0.145677,0.194626 W和1198.949,452.798,902.872J,表明了磷酸盐种类对磷酸镁水泥水化热和放热速率有显著的影响,这与三者的溶解度和pH值有关。     

壳聚糖对磷酸镁水泥抗水性能影响

磷酸镁水泥(MPC)力学性能优异,在民用、军事建筑和医用材料领域都有广泛应用前景。但MPC在经受水环境侵蚀时,强度损失较快,故改善MPC抗水性是一个重要的研究方向。研究了壳聚糖(CS)对MPC浆体凝结时间、强度及晶相结构影响,并研究了掺入CS后MPC硬化体在水、模拟体液(SBF)、磷酸盐缓冲溶液(PBS)中浸泡不同周期后强度及结构变化。结果表明,硼砂作为缓凝剂可明显延长MPC的凝结时间;MPC主要水化产物为MgKPO4·6H2O,存在未参与反应硼砂和大量剩余MgO;添加CS可使MPC硬化体结构更加致密,在经受水环境侵蚀时,MPC硬化体的强度损失明显减小,说明CS能提高MPC的抗水性;同时,由于MPC硬化体在SBF中浸泡后表面有球状类骨磷灰石晶体生成,说明其具有生物活性。