沸石微粉对磷酸钾镁水泥水化性能的影响

为降低磷酸镁水泥成本,研究采用沸石微粉对磷酸钾镁水泥（MKPC）进行改性,探究沸石微粉对磷酸镁水泥性能的影响。研究表明随着沸石微粉掺量的增多,MKPC净浆凝结时间呈现先增长后缩短,流动度持续下降;抗压强度和抗折强度均呈现下降趋势,且均低于未掺加沸石微粉的MKPC强度;沸石微粉的加入并未改变MKPC的水化产物,没有新相产生。     

钢渣粉和粉煤灰对磷酸钾镁水泥抗盐冻性影响

在淡水和Na_2SO_4溶液中进行冻融循环试验,测试和分析掺加钢渣粉或粉煤灰的磷酸钾镁水泥(MKPC)强度、表观形貌、质量损失、线膨胀变形、吸水率、物相组成及微观结构,并将其与纯磷酸钾镁水泥的上述试验结果进行比较,研究掺加钢渣粉或粉煤灰MKPC的抗盐冻性能.结果表明:钢渣粉和粉煤灰均有助于减小MKPC在盐冻中的强度损失和质量损失;适量钢渣粉和粉煤灰掺入可与MgO粉形成良好颗粒级配,提高MKPC硬化体密实度;冻融中硫酸盐的存在可减少钢渣粉中钙离子的溶出,粉煤灰可明显改善MKPC在冻融循环中的线膨胀变形,其惰性SiO_2填充作用及形态效应均有利于提高MKPC的抗盐冻性.     

纤维增强磷酸钾镁水泥砂浆工作性、力学性能与韧性研究

为了改善磷酸钾镁水泥（MKPC）砂浆的脆性,研究了聚甲醛（POM）纤维的掺量（0～2.0%）对MKPC砂浆工作性、力学性能和韧性的影响,并进行了SEM分析。结果表明：随着POM纤维掺量的增加,砂浆的流动度和抗压强度均降低,抗折强度和折压比均先增大后减小,韧性提升;POM纤维在砂浆基体中主要发生拔出破坏,其桥连作用有效抑制了裂缝的产生和扩展。     

铝硅质矿物掺合料对磷酸钾镁水泥砂浆物理力学性能的影响

采用重烧氧化镁、磷酸二氢钾、复合缓凝剂、引气型减水剂和石英砂为主要原料制备磷酸钾镁水泥(MKPC)砂浆。研究了铝硅质矿物掺合料(偏高岭土、伊利石)对MKPC物理力学性能的影响。结果表明,相同水灰比下,分别掺10%偏高岭土及10%伊利石时,MKPC砂浆的流动度较未掺加分别降低了7.5%、5.0%;掺伊利石早期表现出较好的抗压性能;60 d龄期时,掺偏高岭土的MKPC砂浆抗压强度最高;掺加铝硅质矿物掺合料提高了MKPC浆体的抗折强度,其中掺偏高岭土效果更明显。偏高岭土和伊利石中活性物质SiO_2和Al_2O_3等对水化有促进作用,形成了磷酸铝[AlPO_4和Al(PO_3)_3]凝胶,使水化产物及整体结构更加致密,填充效果明显。     

掺复合缓凝剂的磷酸钾镁水泥浆体的水化硬化特性

测试和分析了掺复合缓凝剂(CR)的磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体的凝结时间、水化热、液相pH值、抗压强度、物相组成和微观结构,将其与掺硼砂(NB)的MKPC浆体进行比较,研究了掺CR的MKPC浆体的水化硬化特性.结果表明:CR通过控制MKPC水化体系液相pH值,使MKPC浆体的凝结时间延长、早期水化反应速度减慢、水化体系最高温度降低、总水化放热量减少;掺CR的MKPC硬化体中主要水化产物磷酸钾镁晶体(MKP)的生成量增加、晶体生长完好、稳定性好,MKPC硬化体的微观结构更完善,后期抗压强度显著提高.     

短切纤维对磷酸钾镁砂浆抗弯性能影响的试验研究

为了研究短切纤维对磷酸钾镁水泥(简称MKPC)砂浆承载力和耗能性能的改善情况,对改性后的MKPC砂浆进行了四点弯曲试验,对比分析了纤维长径比、纤维种类、体积掺量、养护龄期和养护条件等因素对MKPC砂浆抗弯性能的影响。采用扫描电镜对短切纤维在MKPC水泥基体中的形貌进行了观察分析。研究结果表明:短切纤维的掺入均有利于提高MKPC试件的变形能力,反映承载力的大小与纤维品种和掺量有关;聚丙烯(PVC)纤维的掺入可能会带来初始缺陷,宜选用长径比更大的纤维,且掺量不宜高;E-玻璃纤维的掺入会使MKPC砂浆成型不密实,有较多孔洞,试件承载力明显下降;铜钢纤维对MKPC砂浆的耗能能力最明显,改善韧性的效果最佳;水养护条件下的试件承载力会明显降低,纤维的作用效果减弱;3种纤维均能够减缓MKPC砂浆构件裂缝的扩展,但在微观裂缝处的交联作用机理不同。     

烟气脱硫石膏和尾矿粉掺量对硫氧镁水泥性能的影响

研究了不同掺量烟气脱硫石膏、尾矿粉对硫氧镁水泥水化硬化热效应、抗折强度、抗压强度、耐水性能和体积稳定性能的影响.结果表明,烟气脱硫石膏能够提高硫氧镁水泥水化放热峰值温度,并缩短放热峰值温度出现的时间.尾矿粉的掺入能够延缓硫氧镁水泥水化硬化反应速率,提高硫氧镁水泥的抗压强度,降低其抗折强度和耐水性,对硫氧镁水泥的体积稳定性有所改善.     

锂渣对磷酸镁水泥性能的影响研究

为研究锂渣掺量对磷酸镁水泥相关性能的影响,文中开展了单掺锂渣的磷酸镁水泥的凝结时间、抗压强度、物相分析和水化放热等试验。结果表明：掺入锂渣能显著改善磷酸镁水泥的力学性能;掺入锂渣会小幅度缩短磷酸镁水泥的终凝时间,影响幅度在15%左右;锂渣能有效降低磷酸镁水泥的放热速率和总放热量。     

钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。     

钢粉煤灰和钢渣粉对磷酸钾镁水泥性能的影响

为研究掺入粉煤灰或钢渣粉对磷酸钾镁水泥的影响,通过测定流动度、凝结时间、强度变化,结果表明掺加粉煤灰或钢渣粉有助于提高磷酸钾镁水泥浆体的流动性,并对MKPC的基体强度有明显提高。     

矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系性能的影响

研究了矿粉、硅灰和粉煤灰3种矿物掺合料对硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥复合体系的标准稠度用水量、凝结时间、水化放热、胶砂抗折及抗压强度、砂浆干缩率、抗硫酸盐侵蚀性能和水化产物的影响。结果表明:随矿物掺合料掺量的增加,复合体系的标准稠度用水量增大,凝结时间延长;掺加矿物掺合料后水化放热峰出现时间延后,总水化放热量减少,其中掺加矿粉和硅灰的试件初期水化速率减慢程度较掺加粉煤灰试件更明显;3种矿物掺合料对复合体系强度的影响差别较大,掺加3%硅灰的试件3 d抗压强度增长较快;硅灰的掺加会使砂浆干缩率增大,矿粉、粉煤灰的掺加可以减小砂浆试件的干缩;矿物掺合料的掺加会提高胶砂试件抗硫酸盐侵蚀性能,掺粉煤灰的试件抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

磷酸钾镁水泥砂浆抗氯离子渗透性研究

为了研究磷酸钾镁水泥(MKPC)砂浆抗氯离子渗透性能,通过与普通硅酸盐水泥砂浆对比,进行在不同掺合料情况下的电通量试验。试验结果表明:磷酸钾镁水泥砂浆的电通量远低于硅酸盐水泥砂浆,因而其抗氯离子渗透性能要优于硅酸盐水泥基材料;掺用硅灰和粉煤灰可以较好的降低磷酸钾镁水泥砂浆的电通量,两种掺合料混掺后使磷酸钾镁水泥砂浆的抗氯离子渗透性能更好。     

钢渣微粉水化性能研究

将钢渣微粉以不同的掺量掺入水泥中进行砂浆实验与水化热实验,研究钢渣微粉潜在胶凝性的发展。结果表明:钢渣微粉的掺入会降低水泥的胶凝性能,但钢渣微粉水化后期的潜在胶凝性比水泥高。钢渣微粉可以提高砂浆的流动度、折压比,大幅降低水泥的水化热。     

钢渣微粉水化性能研究

将钢渣微粉以不同的掺量掺入水泥中进行砂浆实验与水化热实验,研究钢渣微粉潜在胶凝性的发展。结果表明:钢渣微粉的掺入会降低水泥的胶凝性能,但钢渣微粉水化后期的潜在胶凝性比水泥高。钢渣微粉可以提高砂浆的流动度、折压比,大幅降低水泥的水化热。     

含重金属Pb的磷酸钾镁水泥性能

测试了掺Pb(NO_3)_2的磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体的流动度、凝结时间、抗压强度、收缩变形和重金属Pb的浸出质量浓度,分析了MKPC浆体的水化放热特性、物相组成和微观形貌.结果表明:复合缓凝剂和适量Pb(NO_3)_2可有效延缓MKPC浆体的凝结时间;掺入适量Pb(NO_3)_2虽然会降低MKPC浆体的抗压强度,并使其收缩变形略微增加,但掺10%(质量分数)Pb(NO_3)_2的MKPC浆体28d抗压强度仍大于20MPa,其收缩变形仍比硅酸盐水泥砂浆小1个数量级;在相同水化龄期,MKPC浆体中重金属Pb的浸出质量浓度随着Pb(NO_3)_2掺量的增加逐步升高,但在掺10%Pb(NO_3)_2的MKPC浆体中,重金属Pb的浸出质量浓度仍远低于GB 5085.3—2007标准要求.     

改性MKPC浆体抗氯离子渗透性能研究

为了研究磷酸钾镁水泥基材料(MKPC)抗氯离子的渗透性能,通过采用RCM法,以MKPC基材料浆体为基准,研究了单掺、双掺硅灰和石灰石粉等矿物掺合料对MKPC浆体抗氯离子渗透性能的影响以及不同养护龄期对其抗氯离子渗透的影响。结果表明:掺入矿物掺合料可改善MKPC浆体抗氯离子渗透性能,其中,以双掺矿物掺合料的MKPC基材料浆体抗氯离子的性能为最佳;MKPC基材料浆体养护龄期越短抗氯离子渗透性能越好。     

矿物掺和料对磷酸镁水泥基修补砂浆强度的影响

试验研究了粉煤灰、超细粉煤灰及硅灰在单掺和复掺条件下对磷酸镁水泥基快速修补砂浆抗压强度、抗折强度及黏结强度的影响,通过X射线衍射(XRD)和环境扫描电镜(ESEM)对磷酸镁水泥砂浆的水化产物与微观形貌进行分析.结果表明:粉煤灰与超细粉煤灰会降低磷酸镁水泥砂浆的抗压、抗折强度,硅灰对砂浆抗压、抗折强度的发展无不利影响;粉煤灰与超细粉煤灰会降低砂浆的早期黏结强度,但可以提高砂浆后期黏结强度的发展速度;硅灰的掺入可以有效提高砂浆的黏结强度.矿物掺和料参与了磷酸镁水泥的水化进程,生成的无定形物质可对磷酸镁水泥砂浆强度进行补偿;矿物掺和料的火山灰活性是改善磷酸镁水泥砂浆黏结强度的重要原因.     

玄武岩纤维增强磷酸镁水泥砂浆力学性能试验研究

以磷酸镁水泥砂浆3 d、7 d和28 d的抗压、抗折和拉伸黏结强度为评判指标,研究了玄武岩纤维对磷酸镁水泥砂浆力学性能的影响,建立了声波纵波脉冲速度与抗压强度的理论关系式。结果表明,掺量不超过2 kg/m^3的玄武岩短切纤维有助于提高砂浆的抗压强度;短切玄武岩纤维的掺入可以显著增强砂浆的抗折强度,建议掺量为3~5.5 kg/m^3;砂浆的拉伸黏结强度会随纤维掺量的增加而提高,建议掺量为5~6 kg/m^3;纵波波速可以用于测定磷酸镁水泥修补砂浆的抗压强度。     

磷酸镁水泥基材料的改性研究

磷酸镁水泥(MPC)是由过烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂及其它改性材料制备而成的无机胶凝材料,与普通硅酸盐水泥相比,MPC具有水化速度快、早期强度高等优点,被广泛应用于土木工程修复领域。简要概括了磷酸镁水泥的性能特点,综述了矿物掺合料对磷酸镁水泥砂浆力学性能影响的研究进展;分析并总结了粉煤灰、硅灰和钢渣等3种常见矿物掺合料单掺或复掺对磷酸镁水泥的改性效果。结果表明,单掺钢渣会降低MPC的抗折强度,提高MPC的抗压强度;单掺粉煤灰会降低MPC的抗压和抗折强度;单掺硅灰及复掺硅灰和粉煤灰对MPC的抗压和抗折强度的影响较小。     

无碱液体速凝剂对修补砂浆性能的影响

研究了无碱液体速凝剂对水泥基修补砂浆凝结时间、抗压、抗折及拉伸粘结强度的影响规律,对掺加无碱液体速凝剂的修补砂浆的水化放热行为进行了分析。结果表明,无碱液体速凝剂的掺入加速了修补砂浆早期的水化进程,缩短了修补砂浆的凝结时间,提高了修补砂浆的抗压、抗折和拉伸粘结强度;在速凝剂掺量为0～7%时,随着无碱液体速凝剂掺量的增加,修补砂浆的抗压、抗折和拉伸粘结强度均有所提高。