矿物掺合料对磷酸镁水泥性能的影响研究

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1、分类号:U41410710-2015131047硕士学位论文矿物掺合料对磷酸镁水泥性能的影响研究吕子龙导师姓名职称陈华鑫教授申请学位类别工学硕士学科专业名称道路材料科学与工程论文提交日期2018年4月20日论文答辩日期2018年5月26日学位授予单位长安大学StudyontheEffectofMineralAdmixtureonthePerformanceofMagnesiumPhosphateCementAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LvZilongSupervisor：Prof.Che

2、nHuaxinChang’anUniversity,Xi’an,China摘要磷酸镁水泥具有凝结时间短、早期强度高、体积稳定性好、与旧混凝土界面粘结性好等优良特点而广泛应用于道路、桥隧、房建工程等领域。但磷酸镁水泥可施工时间短、工作性较差，使其对施工工艺及可应用条件要求苛刻；且磷酸镁水泥早期水化速度快，早期水化放热大而影响其水化产物的组成，进而影响其强度发展。因此，针对上述问题开展矿物掺合料改性磷酸镁水泥性能研究，具有重要的应用价值。本文通过正交试验研究磷镁比、水灰比、缓凝剂掺量、龄期等因素对磷酸镁水泥抗压强度和初凝时间的影响，优化得出磷酸镁水泥最佳

3、配合比，在此基础上将不同掺量的粉煤灰、膨润土和偏高岭土分别掺入磷酸镁水泥中，研究不同矿物掺合料对磷酸镁水泥工作性、力学特性和体积稳定性的影响规律，并结合水化热试验、XRD、SEM试验分析了磷酸镁水泥的水化历程。研究结果表明，磷酸镁水泥的最佳配合比为：P/M=1/3；W/C=0.16；缓凝剂硼砂掺量为5%，此配合比下，磷酸镁水泥初凝时间达到16.61min，3h抗压强度达到24.7MPa。粉煤灰、膨润土和偏高岭土的掺入降低了磷酸镁水泥的流动度和初凝时间。粉煤灰的掺入使磷酸镁水泥的抗压强度下降，对其早期强度影响甚微，但对后期强度影响较大；膨润土的掺入亦降

4、低磷酸镁水泥的强度，其掺量不宜超过6%，偏高岭土有助于提高磷酸镁水泥的抗压强度，当其掺量为7.5%时，磷酸镁水泥抗压强度最高。三种矿物掺合料均可抑制磷酸镁水泥的化学收缩，改善磷酸镁水泥的体积稳定性，其中，膨润土对磷酸镁水泥体积稳定性的改善效果最佳，膨润土掺量为12%时，磷酸镁水泥14d化学收缩值降低了65%。另外，三种矿物掺合料在一定程度上也降低了磷酸镁水泥水化反应放热速率和水化放热量，其中粉煤灰降低效果最为显著，偏高岭土次之，有效改善了磷酸镁水泥水化放热量大的问题。关键词：快速修补，磷酸镁水泥，掺合料，工作性，体积稳定性，水化历程IIIAbstra

5、ctThereasonwhymagnesiumphosphateisincreasinglyusedinroads,tunnels,housingandsomeotherfieldsisthatithasthefollowingcharacteristics:fastsettingtime、highearlystrength,highvolumestabilityandgoodbondingeffectwitholdconcreteinterface.However,therearesomebadcharacteristicsofmagnesiump

6、hosphatez,likeshortconstrctiontime、lowworkability.Thosebadcharacteristicsleadtothemorestrictrequirementsforconstructiontechnologyandapplicationconditions.Itshydrationspeedandheatevolutionofhydrationofearlystagearefast,suchcharacteristicsaffectitsintensity.Aboveall,inordertousei

7、ndustrialwastereasonablyandimprovekeyproblemsaboutfasthydrationspeedandlargehydrationheat,themodificationofmagnesiumphosphatecementmineraladmixturesperformanceisstudiedinthispaper.Inthisarticle,theeffectoncementcompressivestrengthandsettingtimeofmagnesiumphosphatebroughtbyphosp

8、horusmagnesiumratio,watercementratio,dosageofretarder,