磷酸鎂水泥耐水性及抗鋼筋銹蝕性能研究
本文選題:磷酸鉀鎂水泥 切入點:MgO 出處:《湖南大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:磷酸鎂水泥基材料(Magnesium Phosphate Cement Based Materials-MPCBM)是由MgO、易溶于水的磷酸鹽類、緩凝成分及礦物摻合料等按比例混合后與水發(fā)生作用形成以水化產(chǎn)物為中間連接相的膠凝材料。通過研究MgO細度對磷酸鉀鎂水泥基材料流動性、凝結(jié)時間、水化反應(yīng)溫度變化、水化產(chǎn)物量與強度的影響,發(fā)現(xiàn)MPCBM凈漿的凝結(jié)時間和流動性能是由30μm以下的MgO控制。MPCBM凈漿的溫升曲線和差熱結(jié)果表明MgO細度對MPCBM的水化過程影響顯著。MgO顆粒的比表面積在322m2/kg以內(nèi)時,MPCBM水化反應(yīng)中有兩個溫度峰,可將其分為溶解、水化過渡、水化加速和水化衰減四個階段。MgO顆粒比表面積大于322m2/kg時,水化反應(yīng)過程只有一個溫度峰。強度測試結(jié)果表明,MgO的細度對MPCBM早期強度影響甚微,MPCBM后期強度主要由粒徑處30~60μm的MgO控制,MgO顆粒的比表面積應(yīng)控制在238~322m2/kg之間以使MPCBM早期水化較慢而后期強度較高。 造成MPCBM耐水性能差的主要原因可能是磷酸鎂水泥基材料內(nèi)部存在大量未反應(yīng)可溶性磷酸鹽,試樣浸水后,可溶性磷酸鹽溶出致使水化產(chǎn)物溶解,導(dǎo)致基體內(nèi)部孔隙率增加,強度顯著下降。MPCBM中摻入石灰石粉會與基體內(nèi)部可溶性磷酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaHPO4,消耗MPCBM基體內(nèi)部磷酸鹽,使MPCBM浸水后磷酸鹽可溶出量減少,,這是石灰石粉改進MPCBM的耐水性的主要原因。 磷酸鎂水泥基材料酸堿比是MPCBM基體內(nèi)部水化產(chǎn)物生成量和磷酸鹽剩余量的重要影響因素。酸堿比越小,未經(jīng)干濕循環(huán)的MPCBM基體內(nèi)部磷酸鹽剩余量越少,致使MPCBM抗鋼筋銹蝕能力受循環(huán)影響較小,鋼筋銹蝕性能較穩(wěn)定。摻合料通過分散效應(yīng)使MPCBM基體內(nèi)部具有較低的磷酸鹽剩余量,使其抗鋼筋銹蝕性能更穩(wěn)定,其中摻石灰石粉因與MPCBM基體內(nèi)部磷酸鹽進一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaHPO4而明顯改善MPCBM試件的抗鋼筋銹蝕性能。
[Abstract]:Magnesium Phosphate Cement Based Materials-MPCBMM is a kind of cementing material, which is composed of MgO, soluble phosphate, retarding composition and mineral admixture, and acts with water in proportion to form hydration products as intermediate phase.The effects of MgO fineness on fluidity, setting time, hydration temperature, hydration product quantity and strength of potassium magnesium phosphate cement were studied.It is found that the setting time and fluidity of MPCBM pulp are controlled by MgO below 30 渭 m and the differential thermal results show that the fineness of MgO has a significant effect on the hydration process of MPCBM. The specific surface area of MgO particles is within 322m2/kg.There are two peaks of temperature.It can be divided into four stages: dissolution, hydration transition, hydration acceleration and hydration decay. When the specific surface area of MgO particles is larger than 322m2/kg, there is only one temperature peak in the hydration process.The results of strength test show that the fineness of MPCBM has little effect on the early strength of MPCBM. The specific surface area of MPCBM particles should be controlled between 238~322m2/kg by MgO with the diameter of 30 ~ 60 渭 m, so that the hydration of MPCBM is slower in the early stage and the strength of MPCBM is higher in the later stage.The main reason for the poor water resistance of MPCBM may be the existence of a large amount of unreacted soluble phosphate inside the magnesium phosphate cement material. After the sample is immersed in water, the soluble phosphate dissolves and the hydration product dissolves, which leads to the increase of the internal porosity of the matrix.The strength of MPCBM decreased significantly. The addition of limestone powder into MPCBM resulted in the formation of CaHPO _ 4 by chemical reaction with soluble phosphate in the matrix, which consumed the phosphate in the MPCBM matrix and reduced the amount of phosphate soluble after MPCBM soaking.This is the main reason that limestone powder improves the water resistance of MPCBM.The acid-base ratio of magnesium phosphate cement-based material is an important factor affecting the hydration product production and phosphate residue in MPCBM matrix.The smaller the acid-base ratio, the less the residual amount of phosphate in the matrix of MPCBM without dry and wet cycling, so that the corrosion resistance of MPCBM is less affected by the cycle, and the corrosion property of reinforcement is more stable.The dispersion effect of the admixtures makes the MPCBM matrix have lower phosphate residue, which makes the corrosion resistance of steel bar more stable.The corrosion resistance of MPCBM specimens was improved by the reaction between limestone powder and phosphates in MPCBM matrix to form CaHPO4.
【學(xué)位授予單位】:湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TU528
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本文編號:1692989
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