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磷酸盐水泥【PPT】

2020-05-10 08:11 作者:中彩神网 点击:

  内容提示:概概 述概概 述述述  磷酸盐水泥属于化学结合水泥磷酸盐水泥属于化学结合水泥磷酸盐水泥属于化学结合水泥磷酸盐水泥属于化学结合水泥, ,也就是以金属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应而形成。而形成。而形成。而形成。也就是以金也就是以金也就是以金属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应  磷酸盐水泥可用来制得多种耐热和热稳定磷酸盐水泥可用来制得多种耐热和热稳定性材料,防腐和电绝缘涂料以及高效能胶性材料,防腐和电绝缘涂料以及高效能胶等。某些性能近似于陶瓷材料...

  概概 述概概 述述述  磷酸盐水泥属于化学结合水泥磷酸盐水泥属于化学结合水泥磷酸盐水泥属于化学结合水泥磷酸盐水泥属于化学结合水泥, ,也就是以金属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应而形成。而形成。而形成。而形成。也就是以金也就是以金也就是以金属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应  磷酸盐水泥可用来制得多种耐热和热稳定磷酸盐水泥可用来制得多种耐热和热稳定性材料,防腐和电绝缘涂料以及高效能胶性材料,防腐和电绝缘涂料以及高效能胶等。某些性能近似于陶瓷材料。等。某些性能近似于陶瓷材料。等。某些性能近似于陶瓷材料。等。某些性能近似于陶瓷材料。磷酸盐水泥可用来制得多种耐热和热稳定磷酸盐水泥可用来制得多种耐热和热稳定性材料,防腐和电绝缘涂料以及高效能胶性材料,防腐和电绝缘涂料以及高效能胶 概述概述概述概述  用磷酸盐胶结料制取材料时不需要进行高用磷酸盐胶结料制取材料时不需要进行高温煅烧,这些材料在许多侵蚀性介质中都温煅烧,这些材料在许多侵蚀性介质中都是稳定的。是稳定的。是稳定的。是稳定的。用磷酸盐胶结料制取材料时不需要进行高用磷酸盐胶结料制取材料时不需要进行高温煅烧,这些材料在许多侵蚀性介质中都温煅烧,这些材料在许多侵蚀性介质中都  磷酸盐水泥主要包括磷酸铝水泥,磷酸镁磷酸盐水泥主要包括磷酸铝水泥,磷酸镁水泥,磷酸铵水泥等。水泥,磷酸铵水泥等。水泥,磷酸铵水泥等。水泥,磷酸铵水泥等。磷酸盐水泥主要包括磷酸铝水泥,磷酸镁磷酸盐水泥主要包括磷酸铝水泥,磷酸镁 磷酸镁水泥磷酸镁水泥磷酸镁水泥磷酸镁水泥  磷酸镁水泥快凝快硬磷酸镁水泥快凝快硬磷酸镁水泥快凝快硬磷酸镁水泥快凝快硬, ,早期强度高速度快速度快速度快速度快, ,与旧混凝土的黏结强度高与旧混凝土的黏结强度高与旧混凝土的黏结强度高与旧混凝土的黏结强度高, ,耐磨性及抗冻性好抗冻性好抗冻性好抗冻性好, ,干缩小。适用于,高速公路,机干缩小。适用于,高速公路,机干缩小。适用于,高速公路,机干缩小。适用于,高速公路,机场跑道,市政干道的快速修补,在军事工场跑道,市政干道的快速修补,在军事工程抢修抢建及有害物质的固化方面也有广程抢修抢建及有害物质的固化方面也有广阔的应用前景。阔的应用前景。阔的应用前景。阔的应用前景。早期强度高早期强度高早期强度高, ,低温凝结低温凝结低温凝结低温凝结耐磨性及耐磨性及耐磨性及场跑道,市政干道的快速修补,在军事工场跑道,市政干道的快速修补,在军事工程抢修抢建及有害物质的固化方面也有广程抢修抢建及有害物质的固化方面也有广 一一一一. .研究现状研究现状研究现状研究现状 我国对磷酸镁胶凝材料我国对磷酸镁胶凝材料(Magnesium Phosph-ate Cementitious,简称于于西方西方国国家家, 目前西方家西方家, 目前而其他方面的应用而其他方面的应用, 如处理有害及放射性废料、人造板材黏结剂、利用工业废料生产建料、人造板材黏结剂、利用工业废料生产建简称MPC)的研究要明显迟的研究要明显迟目前的的应用应用也也仅限仅限于应用仅限目前应用仅限于修补材料修补材料, 修补材料修补材料,筑材料这些方面相对比较少。筑材料这些方面相对比较少。如处理有害及放射性废 二二二二. .磷酸镁水泥的制备磷酸镁水泥的制备磷酸镁水泥的制备磷酸镁水泥的制备  磷酸镁水泥是由磷酸镁水泥是由磷酸镁水泥是由磷酸镁水泥是由MgO,物搀和料按一定比例配制而成。物搀和料按一定比例配制而成。物搀和料按一定比例配制而成。物搀和料按一定比例配制而成。MgO,磷酸盐磷酸盐磷酸盐磷酸盐, ,缓凝剂以及矿缓凝剂以及矿缓凝剂以及矿缓凝剂以及矿  其中氧化镁是由菱镁矿其中氧化镁是由菱镁矿其中氧化镁是由菱镁矿其中氧化镁是由菱镁矿1700烧而成烧而成烧而成烧而成烧而成烧而成。。烧而成烧而成。。1700℃℃左右经高温煅左右经高温煅℃℃左右经高温煅左右经高温煅  磷酸盐主要为水化反应提供酸性环境和酸磷酸盐主要为水化反应提供酸性环境和酸磷酸盐主要为水化反应提供酸性环境和酸磷酸盐主要为水化反应提供酸性环境和酸根离子,目前配置磷酸镁水泥多用磷酸二根离子,目前配置磷酸镁水泥多用磷酸二根离子,目前配置磷酸镁水泥多用磷酸二根离子,目前配置磷酸镁水泥多用磷酸二氢铵。氢铵。氢铵。氢铵。   为使磷酸盐水泥具有充分的施工操作时间,为使磷酸盐水泥具有充分的施工操作时间,目前多使用硼酸盐(硼砂)作为磷酸镁水目前多使用硼酸盐(硼砂)作为磷酸镁水泥的缓凝剂。泥的缓凝剂。泥的缓凝剂。泥的缓凝剂。为使磷酸盐水泥具有充分的施工操作时间,为使磷酸盐水泥具有充分的施工操作时间,目前多使用硼酸盐(硼砂)作为磷酸镁水目前多使用硼酸盐(硼砂)作为磷酸镁水  粉煤灰价格低廉,来源广泛,常用做磷酸粉煤灰价格低廉,来源广泛,常用做磷酸粉煤灰价格低廉,来源广泛,常用做磷酸粉煤灰价格低廉,来源广泛,常用做磷酸镁水泥的矿物搀和料镁水泥的矿物搀和料镁水泥的矿物搀和料镁水泥的矿物搀和料镁水泥的矿物搀和料镁水泥的矿物搀和料,镁水泥的矿物搀和料镁水泥的矿物搀和料,还可以调整磷酸镁水泥的颜色以及改善磷还可以调整磷酸镁水泥的颜色以及改善磷酸镁水泥的性能。酸镁水泥的性能。酸镁水泥的性能。酸镁水泥的性能。不仅可以降低成本不仅可以降低成本不仅可以降低成本不仅可以降低成本,不仅可以降低成本不仅可以降低成本,,不仅可以降低成本不仅可以降低成本,,,还可以调整磷酸镁水泥的颜色以及改善磷还可以调整磷酸镁水泥的颜色以及改善磷 三三三三. .磷酸镁水泥的水化机理磷酸镁水泥的水化机理磷酸镁水泥的水化机理磷酸镁水泥的水化机理  磷酸镁水泥的水化实质上是一个以酸碱中和磷酸镁水泥的水化实质上是一个以酸碱中和磷酸镁水泥的水化实质上是一个以酸碱中和磷酸镁水泥的水化实质上是一个以酸碱中和反应为基础的放热反应。反应为基础的放热反应。反应为基础的放热反应。反应为基础的放热反应。  磷酸镁的水化反应机理有局部化学反应机理磷酸镁的水化反应机理有局部化学反应机理磷酸镁的水化反应机理有局部化学反应机理磷酸镁的水化反应机理有局部化学反应机理((((topochemical mechanismtopochemical mechanism)和溶液扩散机理(理(理(理(throughthrough- -solution mechanismsolution mechanism)两种解释。但目前大多数学者赞同溶液扩散机理。但目前大多数学者赞同溶液扩散机理。但目前大多数学者赞同溶液扩散机理。但目前大多数学者赞同溶液扩散机理。)和溶液扩散机)和溶液扩散机)和溶液扩散机)两种解释。)两种解释。)两种解释。 按照溶液扩散机理,磷酸镁水泥水化反应过按照溶液扩散机理,磷酸镁水泥水化反应过程可概括为:程可概括为:程可概括为:程可概括为:⑴磷酸镁水泥与水混合后,硼砂与磷酸盐的阴,⑴磷酸镁水泥与水混合后,硼砂与磷酸盐的阴,阳离子迅速溶解于水,相比之下,阳离子迅速溶解于水,相比之下,阳离子迅速溶解于水,相比之下,阳离子迅速溶解于水,相比之下,MgO溶解要慢得多。溶解要慢得多。溶解要慢得多。溶解要慢得多。按照溶液扩散机理,磷酸镁水泥水化反应过按照溶液扩散机理,磷酸镁水泥水化反应过⑴磷酸镁水泥与水混合后,硼砂与磷酸盐的阴,⑴磷酸镁水泥与水混合后,硼砂与磷酸盐的阴,MgO的的的的⑵由缓凝剂硼砂溶解生成的⑵由缓凝剂硼砂溶解生成的⑵由缓凝剂硼砂溶解生成的⑵由缓凝剂硼砂溶解生成的B B4 4O O7 72 2- -离子迅速吸附到附到附到附到MgOMgO颗粒表面,形成一层以颗粒表面,形成一层以颗粒表面,形成一层以颗粒表面,形成一层以B B4 4O O7 72 2- -和MgMg2+为主的水化产物层,阻碍了为主的水化产物层,阻碍了为主的水化产物层,阻碍了MgO解以及解以及解以及解以及NHNH4 4+ +和和和和H H2 2POPO4 4- -离子与触,达到缓凝目的。触,达到缓凝目的。触,达到缓凝目的。触,达到缓凝目的。离子迅速吸离子迅速吸离子迅速吸和和和2+为主的水化产物层,阻碍了MgO的溶MgO颗粒的接颗粒的接颗粒的接颗粒的接的溶的溶的溶离子与离子与离子与MgO ⑶⑶磷酸盐的离子逐渐渗入并透过阻碍层,与磷酸盐的离子逐渐渗入并透过阻碍层,与⑶⑶磷酸盐的离子逐渐渗入并透过阻碍层,与磷酸盐的离子逐渐渗入并透过阻碍层,与MgO MgO 颗粒表面接触,加快水化速率,形成颗粒表面接触,加快水化速率,形成越来越多的磷酸盐水化物。随着磷酸盐水越来越多的磷酸盐水化物。随着磷酸盐水化产物的不断形成,由于体积膨胀,使阻化产物的不断形成,由于体积膨胀,使阻碍层胀破,导致大量磷酸盐离子与碍层胀破,导致大量磷酸盐离子与碍层胀破,导致大量磷酸盐离子与碍层胀破,导致大量磷酸盐离子与MgO粒接触,迅速形成大量的磷酸盐水化产物。粒接触,迅速形成大量的磷酸盐水化产物。粒接触,迅速形成大量的磷酸盐水化产物。粒接触,迅速形成大量的磷酸盐水化产物。颗粒表面接触,加快水化速率,形成颗粒表面接触,加快水化速率,形成越来越多的磷酸盐水化物。随着磷酸盐水越来越多的磷酸盐水化物。随着磷酸盐水化产物的不断形成,由于体积膨胀,使阻化产物的不断形成,由于体积膨胀,使阻MgO颗颗颗颗⑷随着磷酸盐水化产物的不断增多和向外生⑷随着磷酸盐水化产物的不断增多和向外生长,各个长,各个长,各个长,各个MgOMgO颗粒及其他填料(如粉煤灰)颗粒及其他填料(如粉煤灰)表面包裹的水化产物相互结合成一个整体,表面包裹的水化产物相互结合成一个整体,从而使磷酸镁水泥达到硬化。从而使磷酸镁水泥达到硬化。从而使磷酸镁水泥达到硬化。从而使磷酸镁水泥达到硬化。⑷随着磷酸盐水化产物的不断增多和向外生⑷随着磷酸盐水化产物的不断增多和向外生颗粒及其他填料(如粉煤灰)颗粒及其他填料(如粉煤灰)表面包裹的水化产物相互结合成一个整体,表面包裹的水化产物相互结合成一个整体, 注:如果磷酸镁水泥中没有硼砂等缓凝剂注:如果磷酸镁水泥中没有硼砂等缓凝剂注:如果磷酸镁水泥中没有硼砂等缓凝剂注:如果磷酸镁水泥中没有硼砂等缓凝剂的存的存 在,的存的存 在,在,在,MgNH4 4+ +,H,H2 2PO生成磷酸盐水化物生成磷酸盐水化物生成磷酸盐水化物生成磷酸盐水化物生成磷酸盐水化物生成磷酸盐水化物,生成磷酸盐水化物生成磷酸盐水化物,Mg2+PO4 42 2- -和2+和磷酸二氢铵溶解产生和磷酸二氢铵溶解产生和磷酸二氢铵溶解产生和磷酸二氢铵溶解产生的的的的 NH和和和POPO4 43 3- -就会迅速反应就会迅速反应就会迅速反应就会迅速反应磷酸镁水泥则表现磷酸镁水泥则表现磷酸镁水泥则表现磷酸镁水泥则表现,磷酸镁水泥则表现磷酸镁水泥则表现,磷酸镁水泥则表现磷酸镁水泥则表现出凝结时间过快而不利于成型的特性。出凝结时间过快而不利于成型的特性。出凝结时间过快而不利于成型的特性。出凝结时间过快而不利于成型的特性。 四四四四. .影响磷酸镁水泥凝结的因素影响磷酸镁水泥凝结的因素影响磷酸镁水泥凝结的因素影响磷酸镁水泥凝结的因素  磷酸镁水泥的水化速度非常快磷酸镁水泥的水化速度非常快磷酸镁水泥的水化速度非常快磷酸镁水泥的水化速度非常快, ,特别适合于工程的快速修补。但是如果水泥的水化速度工程的快速修补。但是如果水泥的水化速度过快,不仅会造成成型不便,而且还会影响过快,不仅会造成成型不便,而且还会影响到试件的最终强度和其他性能。因此,对磷到试件的最终强度和其他性能。因此,对磷到试件的最终强度和其他性能。因此,对磷到试件的最终强度和其他性能。因此,对磷酸镁水泥缓凝措施的研究一直是研究者所关酸镁水泥缓凝措施的研究一直是研究者所关注的重点。影响磷酸镁水泥凝结速度的因素注的重点。影响磷酸镁水泥凝结速度的因素主要有:主要有:主要有:主要有:MgOMgO的活性及比表面积,缓凝剂的活性及比表面积,缓凝剂的种类及数量,环境温度及试件大小等。的种类及数量,环境温度及试件大小等。的种类及数量,环境温度及试件大小等。的种类及数量,环境温度及试件大小等。特别适合于特别适合于特别适合于工程的快速修补。但是如果水泥的水化速度工程的快速修补。但是如果水泥的水化速度过快,不仅会造成成型不便,而且还会影响过快,不仅会造成成型不便,而且还会影响酸镁水泥缓凝措施的研究一直是研究者所关酸镁水泥缓凝措施的研究一直是研究者所关注的重点。影响磷酸镁水泥凝结速度的因素注的重点。影响磷酸镁水泥凝结速度的因素的活性及比表面积,缓凝剂的活性及比表面积,缓凝剂   磷酸镁水泥所使用的磷酸镁水泥所使用的磷酸镁水泥所使用的磷酸镁水泥所使用的MgO上的高温(通常是上的高温(通常是上的高温(通常是上的高温(通常是1700 10001000℃℃以下煅烧生成的以下煅烧生成的℃℃以下煅烧生成的以下煅烧生成的MgO低水化反应速度的作用;低水化反应速度的作用;低水化反应速度的作用;低水化反应速度的作用;MgO一般是碳酸镁经一般是碳酸镁经一般是碳酸镁经一般是碳酸镁经10001700 ℃℃ )煅烧而成,其活性要比)煅烧而成,其活性要比℃℃ )煅烧而成,其活性要比)煅烧而成,其活性要比MgO活性低许多,起到了降活性低许多,起到了降活性低许多,起到了降活性低许多,起到了降1000℃℃以℃℃以以以  磷酸镁水泥的水化速度还会随磷酸镁水泥的水化速度还会随磷酸镁水泥的水化速度还会随磷酸镁水泥的水化速度还会随MgO大而迅速加快大而迅速加快在其他条件相同的情况下在其他条件相同的情况下大而迅速加快大而迅速加快在其他条件相同的情况下在其他条件相同的情况下MgO大而迅速加快大而迅速加快。。在其他条件相同的情况下在其他条件相同的情况下大而迅速加快大而迅速加快。。在其他条件相同的情况下在其他条件相同的情况下MgO面积在面积在面积在面积在23402340㎝㎝㎝㎝2 2/g/g时,磷酸镁水泥的凝结时间越为时,磷酸镁水泥的凝结时间越为时,磷酸镁水泥的凝结时间越为时,磷酸镁水泥的凝结时间越为9min9min;当;当;当;当MgOMgO的比表面积为的比表面积为的比表面积为的比表面积为3130 水泥的凝结时间为水泥的凝结时间为水泥的凝结时间为水泥的凝结时间为3.5min;3.5min;当MgO的比表面积的增的比表面积的增的比表面积的增的比表面积的增MgO比表MgO比表比表比表比表比表比表比表3130 ㎝当MgOMgO的比表面积为的比表面积为的比表面积为的比表面积为7380 ㎝㎝㎝2 2/g/g时,磷酸镁时,磷酸镁时,磷酸镁时,磷酸镁当当7380 ㎝㎝㎝㎝2 2/g型。型。型。型。/g时,磷酸镁水泥因为凝结速度过快而无法成时,磷酸镁水泥因为凝结速度过快而无法成时,磷酸镁水泥因为凝结速度过快而无法成时,磷酸镁水泥因为凝结速度过快而无法成 缓凝剂缓凝剂缓凝剂缓凝剂  硼砂是一种非常有效的磷酸镁水泥缓凝剂,硼砂是一种非常有效的磷酸镁水泥缓凝剂,随着硼砂掺量的增加,磷酸镁水泥的凝结随着硼砂掺量的增加,磷酸镁水泥的凝结时间会明显延长,施工操作性能显著提高。时间会明显延长,施工操作性能显著提高。时间会明显延长,施工操作性能显著提高。时间会明显延长,施工操作性能显著提高。但是应当注意的是但是应当注意的是但是应当注意的是但是应当注意的是但是应当注意的是但是应当注意的是,,硼砂和其他的缓凝剂但是应当注意的是但是应当注意的是,,硼砂和其他的缓凝剂一样,其缓凝效果往往是以牺牲磷酸镁水一样,其缓凝效果往往是以牺牲磷酸镁水泥的早期强度为代价。泥的早期强度为代价。泥的早期强度为代价。泥的早期强度为代价。硼砂是一种非常有效的磷酸镁水泥缓凝剂,硼砂是一种非常有效的磷酸镁水泥缓凝剂,随着硼砂掺量的增加,磷酸镁水泥的凝结随着硼砂掺量的增加,磷酸镁水泥的凝结硼砂和其他的缓凝剂硼砂和其他的缓凝剂硼砂和其他的缓凝剂硼砂和其他的缓凝剂硼砂和其他的缓凝剂硼砂和其他的缓凝剂一样,其缓凝效果往往是以牺牲磷酸镁水一样,其缓凝效果往往是以牺牲磷酸镁水 其他缓凝措施其他缓凝措施其他缓凝措施其他缓凝措施  降低磷酸镁水泥的水化速度还可以通过降低降低磷酸镁水泥的水化速度还可以通过降低反应温度,如用冷水成型或在寒区施工来实反应温度,如用冷水成型或在寒区施工来实现。在同样条件下,大试件的凝结硬化速度现。在同样条件下,大试件的凝结硬化速度现。在同样条件下,大试件的凝结硬化速度现。在同样条件下,大试件的凝结硬化速度要比小试件的凝结硬化速度快要比小试件的凝结硬化速度快要比小试件的凝结硬化速度快要比小试件的凝结硬化速度快要比小试件的凝结硬化速度快要比小试件的凝结硬化速度快,要比小试件的凝结硬化速度快要比小试件的凝结硬化速度快,于磷酸镁水泥的水化反应是放热反应,试件于磷酸镁水泥的水化反应是放热反应,试件越大,放热量就越大,从而大大促进磷酸镁越大,放热量就越大,从而大大促进磷酸镁水泥的水化速度。水泥的水化速度。水泥的水化速度。水泥的水化速度。降低磷酸镁水泥的水化速度还可以通过降低降低磷酸镁水泥的水化速度还可以通过降低反应温度,如用冷水成型或在寒区施工来实反应温度,如用冷水成型或在寒区施工来实这主要是由这主要是由这主要是由这主要是由,这主要是由这主要是由,这主要是由这主要是由于磷酸镁水泥的水化反应是放热反应,试件于磷酸镁水泥的水化反应是放热反应,试件越大,放热量就越大,从而大大促进磷酸镁越大,放热量就越大,从而大大促进磷酸镁 五五五五. .影响磷酸镁水泥强度的因素影响磷酸镁水泥强度的因素影响磷酸镁水泥强度的因素影响磷酸镁水泥强度的因素  磷酸镁水泥的早期强度发展很快磷酸镁水泥的早期强度发展很快磷酸镁水泥的早期强度发展很快磷酸镁水泥的早期强度发展很快, ,且强度随龄期延长不断增高长不断增高长不断增高长不断增高, ,但到但到但到但到7 7天以后就基本趋于稳定天以后就基本趋于稳定天以后就基本趋于稳定天以后就基本趋于稳定, ,之后的强度发展的非常缓慢。强度发展的非常缓慢。强度发展的非常缓慢。强度发展的非常缓慢。且强度随龄期延且强度随龄期延且强度随龄期延之后的之后的之后的  影响磷酸镁水泥强度的因素主要包括以下几个方影响磷酸镁水泥强度的因素主要包括以下几个方影响磷酸镁水泥强度的因素主要包括以下几个方影响磷酸镁水泥强度的因素主要包括以下几个方面面面面面面::面面::⑴磷酸盐⑴磷酸盐⑴磷酸盐⑴磷酸盐/ /氧化镁比值。过大或过小的磷酸盐氧化镁比值。过大或过小的磷酸盐氧化镁比值。过大或过小的磷酸盐氧化镁比值。过大或过小的磷酸盐/ /氧化镁比值都会降低磷酸镁水泥的强度,其值在镁比值都会降低磷酸镁水泥的强度,其值在镁比值都会降低磷酸镁水泥的强度,其值在镁比值都会降低磷酸镁水泥的强度,其值在1/41/51/5之间时,磷酸镁水泥的强度最高。之间时,磷酸镁水泥的强度最高。之间时,磷酸镁水泥的强度最高。之间时,磷酸镁水泥的强度最高。氧化氧化氧化1/4到到到到 ⑵⑵缓凝剂掺量。随着硼砂缓凝剂掺量的增加,缓凝剂掺量。随着硼砂缓凝剂掺量的增加,磷酸镁水泥的强度尤其是早期强度迅速降磷酸镁水泥的强度尤其是早期强度迅速降低。低。低。低。⑶氧化镁细度。氧化镁细度主要对磷酸镁水⑶氧化镁细度。氧化镁细度主要对磷酸镁水⑶氧化镁细度。氧化镁细度主要对磷酸镁水⑶氧化镁细度。氧化镁细度主要对磷酸镁水泥的早期强度产生影响泥的早期强度产生影响,泥的早期强度产生影响泥的早期强度产生影响,泥的早期强度产生影响泥的早期强度产生影响,泥的早期强度产生影响泥的早期强度产生影响,早期强度增加,但细度对后期强度影响不早期强度增加,但细度对后期强度影响不大。大。大。大。⑵⑵缓凝剂掺量。随着硼砂缓凝剂掺量的增加,缓凝剂掺量。随着硼砂缓凝剂掺量的增加,磷酸镁水泥的强度尤其是早期强度迅速降磷酸镁水泥的强度尤其是早期强度迅速降,随细度的增加随细度的增加,,随细度的增加随细度的增加,,随细度的增加随细度的增加,,随细度的增加随细度的增加,,,,,⑷用水量。⑷用水量。⑷用水量。⑷用水量。W/早期强度增加,但细度对后期强度影响不早期强度增加,但细度对后期强度影响不W/固的增加会使强度迅速下降。固的增加会使强度迅速下降。固的增加会使强度迅速下降。固的增加会使强度迅速下降。 ⑸⑸矿物掺和料。粉煤灰虽然会造成早期强度矿物掺和料。粉煤灰虽然会造成早期强度降低,但合适的掺量对后期强度还有提高降低,但合适的掺量对后期强度还有提高的效果。的效果。的效果。的效果。⑹环境。温度的增加可提高⑹环境。温度的增加可提高⑹环境。温度的增加可提高⑹环境。温度的增加可提高MPC期强度期强度但对后期强度影响不大但对后期强度影响不大期强度期强度但对后期强度影响不大但对后期强度影响不大期强度期强度,,但对后期强度影响不大但对后期强度影响不大,期强度期强度,,但对后期强度影响不大但对后期强度影响不大,温度反而不利于磷酸镁水泥强度的发展。温度反而不利于磷酸镁水泥强度的发展。另外,在干燥空气养护条件下的强度发展另外,在干燥空气养护条件下的强度发展要比在水中养护条件好。要比在水中养护条件好。要比在水中养护条件好。要比在水中养护条件好。⑸⑸矿物掺和料。粉煤灰虽然会造成早期强度矿物掺和料。粉煤灰虽然会造成早期强度降低,但合适的掺量对后期强度还有提高降低,但合适的掺量对后期强度还有提高MPC水泥的早水泥的早水泥的早水泥的早,过高的,过高的过高的过高的过高的过高的过高的过高的温度反而不利于磷酸镁水泥强度的发展。温度反而不利于磷酸镁水泥强度的发展。另外,在干燥空气养护条件下的强度发展另外,在干燥空气养护条件下的强度发展 六六六六. .磷酸镁水泥研究应用中亟需解决的问题磷酸镁水泥研究应用中亟需解决的问题磷酸镁水泥研究应用中亟需解决的问题磷酸镁水泥研究应用中亟需解决的问题  虽然磷酸镁水泥具有诸多优良性能虽然磷酸镁水泥具有诸多优良性能虽然磷酸镁水泥具有诸多优良性能虽然磷酸镁水泥具有诸多优良性能, ,但其广泛应用特别是作为建筑材料用特别是作为建筑材料用特别是作为建筑材料用特别是作为建筑材料, ,还需要进一步深入的研究。作为一种新型的胶凝材料,目前对其化学究。作为一种新型的胶凝材料,目前对其化学究。作为一种新型的胶凝材料,目前对其化学究。作为一种新型的胶凝材料,目前对其化学但其广泛应但其广泛应但其广泛应还需要进一步深入的研还需要进一步深入的研还需要进一步深入的研组成和力学性能还缺乏深入的理论研究,如有组成和力学性能还缺乏深入的理论研究,如有组成和力学性能还缺乏深入的理论研究,如有组成和力学性能还缺乏深入的理论研究,如有关材料的缓凝机理,水化机理及界面结构的研关材料的缓凝机理,水化机理及界面结构的研关材料的缓凝机理,水化机理及界面结构的研关材料的缓凝机理,水化机理及界面结构的研究还存在一定的争议;对材料的耐久性研究及究还存在一定的争议;对材料的耐久性研究及究还存在一定的争议;对材料的耐久性研究及究还存在一定的争议;对材料的耐久性研究及与该材料相对应的施工技术,施工工艺研究还与该材料相对应的施工技术,施工工艺研究还与该材料相对应的施工技术,施工工艺研究还与该材料相对应的施工技术,施工工艺研究还十分缺乏。十分缺乏。十分缺乏。十分缺乏。   由于担心磷酸镁水泥材料长期与水接触时会发由于担心磷酸镁水泥材料长期与水接触时会发生强度倒缩,故现阶段该材料只作为快硬修补生强度倒缩,故现阶段该材料只作为快硬修补材料使用,还未见用于结构工程或诸如海港码材料使用,还未见用于结构工程或诸如海港码头,海洋建筑等长期与水接触的工程。虽然有头,海洋建筑等长期与水接触的工程。虽然有研究指出磷酸镁水泥材料长期泡水后强度倒缩研究指出磷酸镁水泥材料长期泡水后强度倒缩研究指出磷酸镁水泥材料长期泡水后强度倒缩研究指出磷酸镁水泥材料长期泡水后强度倒缩程度并程度并不不严严重,重,对对于道于道路程度并程度并不不严严重,重,对对于道于道路程度并严程度并严对对程度并严程度并严对对路,桥梁等结构的修补由于不会长期浸泡在水路,桥梁等结构的修补由于不会长期浸泡在水中,使用磷酸镁水泥没有任何问题。但对于结中,使用磷酸镁水泥没有任何问题。但对于结构工程和长期与水接触的工程的应用还是要谨构工程和长期与水接触的工程的应用还是要谨慎。因此,很有必要对磷酸镁水泥强度倒缩机慎。因此,很有必要对磷酸镁水泥强度倒缩机理及减少强度倒缩的措施进行详细系统的研究。理及减少强度倒缩的措施进行详细系统的研究。理及减少强度倒缩的措施进行详细系统的研究。理及减少强度倒缩的措施进行详细系统的研究。由于担心磷酸镁水泥材料长期与水接触时会发由于担心磷酸镁水泥材料长期与水接触时会发生强度倒缩,故现阶段该材料只作为快硬修补生强度倒缩,故现阶段该材料只作为快硬修补材料使用,还未见用于结构工程或诸如海港码材料使用,还未见用于结构工程或诸如海港码头,海洋建筑等长期与水接触的工程。虽然有头,海洋建筑等长期与水接触的工程。虽然有路,路,路路路路,机场机场跑道,,机场机场跑道,机场机场机场机场跑道,高跑道,高高速高速高高高高速公速公公公公公公公路,桥梁等结构的修补由于不会长期浸泡在水路,桥梁等结构的修补由于不会长期浸泡在水中,使用磷酸镁水泥没有任何问题。但对于结中,使用磷酸镁水泥没有任何问题。但对于结构工程和长期与水接触的工程的应用还是要谨构工程和长期与水接触的工程的应用还是要谨慎。因此,很有必要对磷酸镁水泥强度倒缩机慎。因此,很有必要对磷酸镁水泥强度倒缩机   目前生产磷酸镁水泥所使用的磷酸盐原料主要是目前生产磷酸镁水泥所使用的磷酸盐原料主要是磷酸二氢铵(磷酸二氢铵(磷酸二氢铵(磷酸二氢铵(NHNH4 4H H2 2POPO4 4)过程中都会放出氨气。氨气的大量放出不仅会刺过程中都会放出氨气。氨气的大量放出不仅会刺激人们的感官,还会对人体器官造成损害。因此,激人们的感官,还会对人体器官造成损害。因此,可以考虑选择其他酸和磷酸盐代替磷酸二氢铵来可以考虑选择其他酸和磷酸盐代替磷酸二氢铵来生产磷酸镁水泥,使其既能提供酸碱反应的酸性生产磷酸镁水泥,使其既能提供酸碱反应的酸性生产磷酸镁水泥,使其既能提供酸碱反应的酸性生产磷酸镁水泥,使其既能提供酸碱反应的酸性离子,在反应过程中又不会放出氨气。实验发现离子,在反应过程中又不会放出氨气。实验发现确实可以使用其他磷酸盐代替磷酸二氢铵来生产确实可以使用其他磷酸盐代替磷酸二氢铵来生产磷酸镁水泥,只是这些磷酸盐会造成磷酸镁水泥磷酸镁水泥,只是这些磷酸盐会造成磷酸镁水泥早期强度及其他性能的下降。早期强度及其他性能的下降。早期强度及其他性能的下降。早期强度及其他性能的下降。目前生产磷酸镁水泥所使用的磷酸盐原料主要是目前生产磷酸镁水泥所使用的磷酸盐原料主要是))), ,其在施工过程及水化其在施工过程及水化其在施工过程及水化其在施工过程及水化过程中都会放出氨气。氨气的大量放出不仅会刺过程中都会放出氨气。氨气的大量放出不仅会刺激人们的感官,还会对人体器官造成损害。因此,激人们的感官,还会对人体器官造成损害。因此,可以考虑选择其他酸和磷酸盐代替磷酸二氢铵来可以考虑选择其他酸和磷酸盐代替磷酸二氢铵来离子,在反应过程中又不会放出氨气。实验发现离子,在反应过程中又不会放出氨气。实验发现确实可以使用其他磷酸盐代替磷酸二氢铵来生产确实可以使用其他磷酸盐代替磷酸二氢铵来生产磷酸镁水泥,只是这些磷酸盐会造成磷酸镁水泥磷酸镁水泥,只是这些磷酸盐会造成磷酸镁水泥   另外,修补材料与旧混凝土材料间的相容另外,修补材料与旧混凝土材料间的相容性是决定最终修补质量的关键因素之一。性是决定最终修补质量的关键因素之一。因此有必要对磷酸镁水泥修补材料与旧混因此有必要对磷酸镁水泥修补材料与旧混凝土间的界面黏结,收缩及膨胀,弹性模凝土间的界面黏结,收缩及膨胀,弹性模量及耐化学侵蚀方面展开研究。同时还应量及耐化学侵蚀方面展开研究。同时还应量及耐化学侵蚀方面展开研究。同时还应量及耐化学侵蚀方面展开研究。同时还应加强对磷酸镁水泥的大规模工业生产,材加强对磷酸镁水泥的大规模工业生产,材料组成,结构与性能之间的关系及随时间料组成,结构与性能之间的关系及随时间长期变化的规律以及大规模施工应用的研长期变化的规律以及大规模施工应用的研究。究。究。究。另外,修补材料与旧混凝土材料间的相容另外,修补材料与旧混凝土材料间的相容性是决定最终修补质量的关键因素之一。性是决定最终修补质量的关键因素之一。因此有必要对磷酸镁水泥修补材料与旧混因此有必要对磷酸镁水泥修补材料与旧混凝土间的界面黏结,收缩及膨胀,弹性模凝土间的界面黏结,收缩及膨胀,弹性模加强对磷酸镁水泥的大规模工业生产,材加强对磷酸镁水泥的大规模工业生产,材料组成,结构与性能之间的关系及随时间料组成,结构与性能之间的关系及随时间长期变化的规律以及大规模施工应用的研长期变化的规律以及大规模施工应用的研   虽然同有机修复材料(如环氧树脂)相比,虽然同有机修复材料(如环氧树脂)相比,磷酸镁水泥修补材料的成本不算高,但同磷酸镁水泥修补材料的成本不算高,但同无机修补材料(如快硬硫铝酸盐水泥)相无机修补材料(如快硬硫铝酸盐水泥)相比,磷酸镁水泥修补材料的成本仍显偏高,比,磷酸镁水泥修补材料的成本仍显偏高,比,磷酸镁水泥修补材料的成本仍显偏高,比,磷酸镁水泥修补材料的成本仍显偏高,这限制了其在国内的推广使用这限制了其在国内的推广使用这限制了其在国内的推广使用这限制了其在国内的推广使用这限制了其在国内的推广使用这限制了其在国内的推广使用。这限制了其在国内的推广使用这限制了其在国内的推广使用。和料及低品质,低成本磷酸盐在磷酸镁水和料及低品质,低成本磷酸盐在磷酸镁水泥中应用的研究也是一个重要方向。泥中应用的研究也是一个重要方向。泥中应用的研究也是一个重要方向。泥中应用的研究也是一个重要方向。虽然同有机修复材料(如环氧树脂)相比,虽然同有机修复材料(如环氧树脂)相比,磷酸镁水泥修补材料的成本不算高,但同磷酸镁水泥修补材料的成本不算高,但同无机修补材料(如快硬硫铝酸盐水泥)相无机修补材料(如快硬硫铝酸盐水泥)相对矿物搀对矿物搀对矿物搀对矿物搀。对矿物搀对矿物搀。对矿物搀对矿物搀和料及低品质,低成本磷酸盐在磷酸镁水和料及低品质,低成本磷酸盐在磷酸镁水 磷酸铝水泥磷酸铝水泥磷酸铝水泥磷酸铝水泥 概述概述概述概述  磷酸铝水泥主要用于制备耐高温材料磷酸铝水泥主要用于制备耐高温材料磷酸铝水泥主要用于制备耐高温材料磷酸铝水泥主要用于制备耐高温材料, ,特别是磷酸盐耐火混凝是磷酸盐耐火混凝土。土。其热稳定性好是磷酸盐耐火混凝是磷酸盐耐火混凝土。土。其热稳定性好是磷酸盐耐火混凝是磷酸盐耐火混凝是磷酸盐耐火混凝是磷酸盐耐火混凝磨,抗压强度高,抗熔渣侵蚀性和抗冲击磨,抗压强度高,抗熔渣侵蚀性和抗冲击性能好,但是成本比较高。性能好,但是成本比较高。性能好,但是成本比较高。性能好,但是成本比较高。特别特别特别,耐耐,耐耐耐耐耐耐其热稳定性好,其热稳定性好,其热稳定性好其热稳定性好其热稳定性好其热稳定性好磨,抗压强度高,抗熔渣侵蚀性和抗冲击磨,抗压强度高,抗熔渣侵蚀性和抗冲击 磷酸铝水泥磷酸铝水泥磷酸铝水泥磷酸铝水泥原料:原料:原料:原料:  制造磷酸铝水泥时制造磷酸铝水泥时一制造磷酸铝水泥时制造磷酸铝水泥时一制造磷酸铝水泥时制造磷酸铝水泥时制造磷酸铝水泥时制造磷酸铝水泥时一般利用氢氧化铝般利用氢氧化铝,一般利用氢氧化铝般利用氢氧化铝,般利用氢氧化铝般利用氢氧化铝,般利用氢氧化铝般利用氢氧化铝,,未,未,未,未未未未未煅烧和煅烧过的氧化铝,人造氧化铝等作煅烧和煅烧过的氧化铝,人造氧化铝等作煅烧和煅烧过的氧化铝,人造氧化铝等作煅烧和煅烧过的氧化铝,人造氧化铝等作为原料。为原料。为原料。为原料。 磷酸铝水泥磷酸铝水泥磷酸铝水泥磷酸铝水泥  在耐火混凝土方面的应用在耐火混凝土方面的应用在耐火混凝土方面的应用在耐火混凝土方面的应用  制作耐火混凝土常用的配合比是:耐火粉料制作耐火混凝土常用的配合比是:耐火粉料制作耐火混凝土常用的配合比是:耐火粉料制作耐火混凝土常用的配合比是:耐火粉料30℅40℅40℅,耐火集料,耐火集料,耐火集料,耐火集料60℅60℅~~~~70℅70℅,外加铝溶液和铝溶液和铝溶液和铝溶液和2 2℅ ℅~~~~3℅3℅的高铝水泥作促凝剂的高铝水泥作促凝剂。的高铝水泥作促凝剂的高铝水泥作促凝剂。铝溶液和铝溶液和铝溶液和铝溶液和2 2℅ ℅3℅3℅的高铝水泥作促凝剂的高铝水泥作促凝剂。的高铝水泥作促凝剂的高铝水泥作促凝剂。过过过过0.08mm0.08mm方孔筛,集料粒径小于方孔筛,集料粒径小于方孔筛,集料粒径小于方孔筛,集料粒径小于15mm的集料为高铝质和耐火黏土质集料。磷酸铝的制的集料为高铝质和耐火黏土质集料。磷酸铝的制的集料为高铝质和耐火黏土质集料。磷酸铝的制的集料为高铝质和耐火黏土质集料。磷酸铝的制30℅~的磷酸的磷酸的磷酸~~~,外加,外加,外加11 11℅ ℅~~~~14℅14℅的磷酸。粉料要通粉料要通。粉料要通粉料要通。粉料要通粉料要通。粉料要通粉料要通15mm。最常用。最常用。最常用。最常用备采用磷酸溶液(浓度备采用磷酸溶液(浓度备采用磷酸溶液(浓度备采用磷酸溶液(浓度50℅50℅):):):):AlAl((((OHOH))))3 3 =7=7::::1 1。。。。 磷酸铝水泥磷酸铝水泥磷酸铝水泥磷酸铝水泥  制备混凝土时,先将粉料和集料拌和均匀,最后制备混凝土时,先将粉料和集料拌和均匀,最后加入加入加入加入3/53/5的胶结剂进行搅拌,并静置一段时间,使的胶结剂进行搅拌,并静置一段时间,使集料和粉料中夹杂的金属铁等杂质与胶结剂充分集料和粉料中夹杂的金属铁等杂质与胶结剂充分反应,排除氢气,以避免混凝土成型后产生膨胀反应,排除氢气,以避免混凝土成型后产生膨胀反应,排除氢气,以避免混凝土成型后产生膨胀反应,排除氢气,以避免混凝土成型后产生膨胀和结构疏松。然后加入促进剂拌和均匀,再加入和结构疏松。然后加入促进剂拌和均匀,再加入剩余的胶结剂并拌和均匀,最后浇注成型,一天剩余的胶结剂并拌和均匀,最后浇注成型,一天后拆模,在空气中养护后拆模,在空气中养护后拆模,在空气中养护后拆模,在空气中养护3 3天后使用。制备混凝土时,先将粉料和集料拌和均匀,最后制备混凝土时,先将粉料和集料拌和均匀,最后的胶结剂进行搅拌,并静置一段时间,使的胶结剂进行搅拌,并静置一段时间,使集料和粉料中夹杂的金属铁等杂质与胶结剂充分集料和粉料中夹杂的金属铁等杂质与胶结剂充分和结构疏松。然后加入促进剂拌和均匀,再加入和结构疏松。然后加入促进剂拌和均匀,再加入剩余的胶结剂并拌和均匀,最后浇注成型,一天剩余的胶结剂并拌和均匀,最后浇注成型,一天天后使用。天后使用。天后使用。  磷酸铝及磷酸铝耐火混凝土的性能见书上磷酸铝及磷酸铝耐火混凝土的性能见书上磷酸铝及磷酸铝耐火混凝土的性能见书上磷酸铝及磷酸铝耐火混凝土的性能见书上320320页页页页。。 磷酸铵水泥磷酸铵水泥磷酸铵水泥磷酸铵水泥 定义定义定义定义  用剂,胶结其他金属氧化物而磷酸铵作为用剂,胶结其他金属氧化物而磷酸铵作为黏结制成的水泥称为磷酸铵水泥黏结制成的水泥称为磷酸铵水泥黏结制成的水泥称为磷酸铵水泥。黏结制成的水泥称为磷酸铵水泥。 磷酸铵水泥的制备磷酸铵水泥的制备磷酸铵水泥的制备磷酸铵水泥的制备以以MgOMgO- -NH方设计的混凝土可以修补道路。例如,方设计的混凝土可以修补道路。例如,LimesLimes和和R sselR ssel提出的配方中提出的配方中LimesLimes和和RusselRussel提出的配方中,认为最好是含提出的配方中,认为最好是含有有10℅10℅~~50℅50℅氧化镁的集料和磷酸铵溶液想氧化镁的集料和磷酸铵溶液想混合。磷酸铵中含有混合。磷酸铵中含有38℅38℅的偏磷酸盐,的焦磷酸盐,的焦磷酸盐,10℅10℅的三聚磷酸盐,的三聚磷酸盐,3℅聚磷酸盐和聚磷酸盐和1℅1℅的高聚磷酸盐。磷酸的高聚磷酸盐。磷酸NH4 4H H2 2POPO4 4系统为基础,按不同配系统为基础,按不同配认为最好是含认为最好是含的偏磷酸盐,48℅48℅的四3℅的四 磷酸铵水泥的制备磷酸铵水泥的制备磷酸铵水泥的制备磷酸铵水泥的制备  铵溶液约含有铵溶液约含有铵溶液约含有铵溶液约含有10℅50℅50℅的水。典型的配方是的水。典型的配方是的水。典型的配方是的水。典型的配方是22100100分集料分集料相混合。相混合。分集料分集料相混合。相混合。分集料分集料分集料分集料10℅的液态铵,的液态铵,的液态铵,的液态铵,34℅34℅的份磷酸盐溶液与份磷酸盐溶液与份磷酸盐溶液与的的的P P2 2O O5 5和和和和22份磷酸盐溶液与  磷酸铵水泥使用特性见书上磷酸铵水泥使用特性见书上磷酸铵水泥使用特性见书上磷酸铵水泥使用特性见书上332332页。页。页。页。 总总 结总总 结结结  磷酸盐水泥作为一种新型的胶凝材料,其磷酸盐水泥作为一种新型的胶凝材料,其生产工艺,水化机理及水化产物都不同于生产工艺,水化机理及水化产物都不同于传统的硅酸盐水泥,也决定了其一些性能传统的硅酸盐水泥,也决定了其一些性能不同于传统的硅酸盐水泥。磷酸盐水泥优不同于传统的硅酸盐水泥。磷酸盐水泥优良的性能使其在建良的性能使其在建良的性能使其在建筑和其他领域具有广阔良的性能使其在建筑和其他领域具有广阔的应用前景。但相对于传统的普通硅酸盐的应用前景。但相对于传统的普通硅酸盐而言,磷酸盐水泥的研究与应用尚属于初而言,磷酸盐水泥的研究与应用尚属于初步阶段,还需加强对其,水化机理,制备步阶段,还需加强对其,水化机理,制备工艺,改性技术及应用开发的研究。工艺,改性技术及应用开发的研究。其他其他域域有广阔有广阔 精品课件精品课件! 精品课件精品课件! 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