胶凝材料学01学习.pptx

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1、内容内容一、磷酸镁水泥的定义及特点一、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五、磷酸镁水泥基材料工程应用探讨第1页/共34页一、磷酸镁水泥的定义及特点一、磷酸镁水泥的定义及特点定义定义：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，

2、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。第2页/共34页二、研究现状二、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。第3页/共34页（1 1）磷酸镁水泥的制备及性能研究）磷酸镁水泥的制备及性能研究制备制备：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。性能研究主要包括性能研究主要包括：强度测试、

3、凝结时间测试、孔结构测试、力学性能测试等。第4页/共34页（2）磷酸镁水泥的水化机理）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-扩散机理第5页/共34页溶液溶液-扩散机理水化过程：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、硬化第6页/共34页水化产物对水化产物对MgOMgO的包裹的包裹 SEM SEM第7页/共34页粉煤灰对磷酸

4、镁水泥性能的影响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第8页/共34页粉煤灰的主要化学成分第9页/共34页粉煤灰对MPC外观颜色及凝结时间的影响第10页/共34页粉煤灰对MPC流动性的影响第11页/共34页粉煤灰对MPC抗压强度的影响第12页/共34页粉煤灰对MPC粘结强度的影响第13页/共34页粉煤灰对MPC干缩性能的影响第14页/共34页三、磷酸镁水泥砂浆工作性与强度三、磷酸镁水泥砂浆工作性与强度第15页/共34页水泥比表面积对流动度的影响水泥比表面积对流动度的影响第16页/共34页比表面积对抗折强度的影响比表面积对抗折强度的影响第17页/共34页比表

5、面积对抗压强度的影响比表面积对抗压强度的影响第18页/共34页强度影响分析强度影响分析-MgO，-Mg3（PO4）24H2O，-MgNH4PO46H2O2530g/cm3水化28dXRD1610g/cm3水化28dXRD第19页/共34页其他影响流动度和强度的因素：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；第20页/共34页四、磷酸镁水泥砂浆的体积稳定性与耐久性四、磷酸镁水泥砂浆的体积稳定性与耐久性第21页/共34页比表面积对收缩

6、的影响比表面积对收缩的影响第22页/共34页收缩的其他影响因素：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；第23页/共34页试饼沸煮法测定安定性试饼沸煮法测定安定性MPC净浆沸煮3hMPC净浆沸煮8h第24页/共34页磷酸镁水泥基材料耐久性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。第25页/共34页五、磷酸镁水泥基材料的工程应用五、磷酸镁水泥基材料的工程应用第26页/共34页路面修补材料

7、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第27页/共34页应用场合及要求：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；第28页/共34页工程应用实例：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）第29页/共34页工程应用实例：工程应用实例：350L搅拌机配制MPC砂浆MPC水泥砂浆浇注20min第30页/共34页MPC水泥修补的某营区道面第31页/共34页MPCMPC水泥自流平材料水泥自流平材料第32页/共34页School of materials science and engineering Wuhan University of TechnologyThanksThanks！第33页/共34页感谢您的观看。第34页/共34页