改性磷酸镁水泥耐水性的研究

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1、改性磷酸镁水泥耐水性的研究ResearchonWaterResistanceofModifiedMagnesiumPhosphateCement研究生：张尧指导教师：刘军教授学科领域：材料工程二〇一六年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文改性磷酸镁水泥耐水性的研究作者姓名：张尧入学年份：2014年9月指导教师：刘军教授学科领域：材料工程申请学位：工程硕士所在单位：材料科学与工程学院论文提交日期：2016年11月论文答辩日期：2016年12月学位授予日期：2017年1月答辩委员会主席：王宝民答辩委员会组

2、成：王宝民王元王晴张巨松徐长伟论文评阅人：刘润清徐长伟声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：2016年11月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人

3、授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年√作者签名：导师签名：日期：年月日期：年月硕士研究生学位论文摘要I摘要磷酸镁水泥(MagenseiumPhosphateCement)简称MPC，主要作为快速修补材料使用，广泛用于公路、桥梁和机场跑道等，具有凝结时间短、早期强度高、粘结强度高、体积稳定性好、耐磨性和抗冻性好等优点。磷酸镁水泥作为

4、镁质水泥的一种，耐水性较差，长时间浸泡水中或者处于潮湿环境下强度倒缩，严重影响磷酸镁水泥使用寿命。在此背景下，研究粉煤灰、硅灰、普通硅酸盐水泥和聚合物乳液对磷酸镁水泥耐水性的影响，具有特别重要的意义。通过研究不同浸泡环境及不同无机掺合料(粉煤灰、普通硅酸盐水泥、硅灰)和不同聚合物乳液(苯丙乳液、丁苯乳液)的掺量，对磷酸镁水泥耐水性的影响，并从微观上分析影响耐水性的原因，提出改善磷酸镁水泥耐水性的方法，进而改善磷酸镁水泥的耐水性，为工程施工提供理论依据。研究结论如下：通过改变浸泡环境及无机掺合料掺量，研究不同浸泡环境及不同的无机掺

5、合料掺量对磷酸镁水泥力学性能和耐水性的影响。结果表明：在不换水环境下，改性磷酸镁水泥的耐水性要好于换水的环境。随着粉煤灰的掺量增加，改性磷酸镁水泥的抗折强度和抗压强度强度逐渐降低；掺量为35%时，抗折强度和抗压强度强度最好，同时质量保留率和强度保留率较好，可以提高磷酸镁水泥耐水性。随着普通硅酸盐水泥的掺量增加，抗折强度和抗压强度强度逐渐升高；掺量为10%时，抗折强度和抗压强度强度最好，掺量为3%试件的质量保留率和强度保留率较好，可以提高磷酸镁水泥耐水性。随着硅灰掺量的增加，在自然养护下，抗折强度和抗压强度强度逐渐增加；在两种浸泡

6、方式下，抗折强度和抗压强度强度逐渐降低；掺量为10%时，抗折强度和抗压强度最好；掺量为1%时，质量保留率和强度保留率较好，可以提高磷酸镁水泥耐水性。所以，掺入粉煤灰、普通硅酸盐水泥、硅灰三种无机掺合料可以改善磷酸镁水泥的耐水性。通过改变浸泡环境及有机乳液和复合两种无机掺合料掺量，研究不同浸泡环境及不同有机乳液掺量和复合两种无机掺合料对磷酸镁水泥试件力学性能和耐水性的影响。结果表明：随着两种乳液掺量的增加，掺入苯丙乳液，抗折强度和抗压强度强度逐渐增加；掺丁苯乳液，抗折强度和抗压强度强度逐渐降低。但用有机乳液改性磷酸镁水泥强度保留率

7、较低，耐水性较差。复合无机掺合料改性磷酸镁水泥中，F1(粉煤灰35%和普通硅酸盐水泥3%复掺)改性磷酸镁水泥抗折强度和抗压强度较其余两组好，三组复掺的磷酸镁水泥的强度保留率较好，也可以提高磷酸镁水泥耐水性。所以，掺入苯丙乳液和丁苯乳液两种乳液不能明显改善磷酸镁水泥的耐水性。复掺三种无机掺合料可以改善磷酸镁水泥的耐水性，但是复掺效果没有单掺三种无机掺合料的改善效果好。通过运用XRD和SEM两种测试方法，检测和观察浸泡后改性MPC的成分和微观II摘要硕士研究生学位论文形貌，分析改性后MPC改善耐水性的原因。结果表明：无论无机掺合料改

8、性还是有机乳液改性，改性后MPC都没有新的水化产物生成。而复合F1改性MPC有新水化产物生成是CaAlSi2O8·6H2O，复合F2改性MPC也有新水化产物生成是Al(H2PO4)2。通过检测改性MPC浸泡后的表面物质，发现有少量的MgO和鸟粪石，说明改性后MP