低温条件下磷酸镁水泥的失效研究-论文.pdf

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1、第33卷第1期硅酸盐通报V0I_33No．12014年1月BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYJanuary，2014低温条件下磷酸镁水泥的失效研究伊海赫，张毅，陆建兵，李东旭(南京工业大学材料科学与工程学院，材料化学工程国家重点实验室，南京210009)摘要：运用X射线衍射、压汞、扫电子显微镜等测试分析手段研究了低温养护条件下MPC失效试件的表面析出物性质和水化产物，从机理上探讨低温对MPC材料的破坏作用。结果表明：结果表明低温养护下失效材料表面析出结晶的主要成分为MgKPO·6HO(MKP)，低温下，材料毛细孔的自由水结冰膨胀和膨胀性针状MKP结晶在

2、浆体内部孔隙和微裂纹处生长，是材料的主要破坏失效机制。同时粉煤灰的加入对于改善材料孑L结构、促进浆体水化程度有一定的作用。关键词：磷酸镁水泥；低温养护条件；失效机制；浸出物；粉煤灰中图分类号：TQ172文献标识码：A文章编号：1001-1625(2014)01-0197-05FailureMechanismofMagnesia·phosphateCementunderLowTemperatureCuringCondition]1／Hai一e，ZHANGYi，LUJian—bing，LIDong一(StateKeyLaboratoryofMaterials-OrientedChemica

3、lEngineering，CollegeofMaterialScienceandEngineeringNamingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)Abstract：ThefailuresamplesunderlowtemperaturecuringconditionwerestudiedbyX—raydiffraction，scanningelectronmicroscopyandmercuryintrusionporosimetry．Thecharacterofthehydrationproducts、thecrystalonsu

4、rfaceandthedestructioneffectsoflowtemperaturewereinvestigatedwhenMPCpasteswerecuredinunderlowtemperature．TheresultsshowthatthemaincrystalonthesurfaceunderlowtemperatureareMgKPO4·6H2O(MKP)，andthephenomenonoffreezeexpansionofFreewaterandthemassiveexpansileMKPcrystallineswithneedle—likemorphologyin

5、theinnerporesistheprincipalfailuremechanismforMPC．Meanwhile，theflyashcanimprovethepore-structureandhydrationdegreeofMPC．Keywords：magnesia—phosphatecement；lowtemperaturecuringcondition；failuremechanism；leachingsub—stances；flyash1引言磷酸镁水泥是由酸性磷酸盐、重烧镁粉、掺合料和外加剂等制备，具有化学结合陶瓷属性的一种新型胶凝材料，凝结时间短、强度发展迅速，力学性能

6、长期稳定，在负温下仍能快速硬化，具有优异的抗盐冻性能。目前，磷酸镁水泥具有广泛的应用前景，尤其是在土建结构中，它可以用于市政交通、桥梁、机场及工业厂房等快速修补和混凝土结构的加固。这既满足了快速修补材料的高强度、高耐久性和相容性，也极大减少了因结构物停用而造成的经济损失。基金项目：江苏省新型环保实验室开放课题资助项目(AE201007)作者简介：伊海赫(1987一)，男，硕士研究生．主要从事磷酸镁水泥耐久性能方面的研究通讯作者：李东旭．E·mail：dongxuli@njtech．edu．cn198试验与技术硅酸盐通报第33卷低温会减缓水泥的水化速度且水结冰后发生体积膨胀，导致凝结硬化

7、时间延长、内部结构破坏、强度增长缓慢。杨英姿等人的研究表明，当混凝土的养护温度降低到10cc时，混凝土凝结时间会延长一倍。当混凝土养护温度降低到一5℃时，新拌的混凝土就会受到冻害，其后期的抗压强度损失会在50％以上。当温度低于的某个范围，游离水开始结冰，温度达到一定温度时，游离水几乎全部冻结成冰，致使水泥的水化和硬化完全停止。邵云霞等的研究发现粉煤的灰球形颗粒对水化物之间的孔隙有填充作用填充，且与大量未水化的MgO颗粒能够形成较好的级配，使MP