《胶凝材料学》PPT课件.ppt

小组：李文娟 朱磊 王长雨,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：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性能的影响,外观颜色凝结时间 流动性抗压强度粘结强度干缩性能,粉煤灰的主要化学成分,粉煤灰对MPC外观颜色及凝结时间的影响,粉煤灰对MPC流动性的影响,粉煤灰对MPC抗压强度的影响,粉煤灰对MPC粘结强度的影响,粉煤灰对MPC干缩性能的影响,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；（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,路面修补材料的性能要求,与旧混凝土之间有良好的粘结性自身体积的稳定性高的耐磨性良好的抗化学腐蚀性,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！,