磷酸镁水泥耐水水性机理与改性研究

2022-12-24

一、试验原料及方法

在本次试验中采用的原料主要是死烧Mg O, Mg O的含量能够达到96.8%。煅烧温度则会高于1500度, 此外还需要用到磷酸二氢钾、硼砂、磷酸镁水泥。硼砂用量是Mg O质量的5%。

实际实验过程中首先是要把磷酸镁水泥净浆放到模具中成型, 之后在对其进进行膨胀率实验。实际实验过程中需要使用10mm*10mm*60mm三联试模来成型。试样需要在不同养护条件下来养护到规定龄期之后取出然后测试膨胀率。为了观察不同养护条件对试样的影响, 需要设置四种养护条件:空气养护、标准养护、水中养护以及密封养护。

水对磷酸镁水泥性能的影响。从本次试验中我们就可以看出水对磷酸镁水泥耐水性是具有重要影响。这主要体现在两方面:不同养护方式的影响和不同状态的水的影响。在不同养护方式下水泥硬化体抗折强度会发生明显变化, 无论是在空气中还是在水中, 磷酸镁水泥硬化体抗折强度均增长较快, 而在7d之后抗折强度则发展缓慢。自然养护条件下, 磷酸镁水泥净浆抗压强度从1d到90d持续增长, 而在水中磷酸镁水泥净浆的抗压强度在7d后发生下降, 其中28d和90d MPC净浆抗压强度跟自然养护条件下相比分别下降了25.96%和48.52%。深入分析就会发现在水中抗折强度是呈降低趋势的。不同状态的水对磷酸镁水泥的影响也是不同的。水泥不管是处于静态水中还是处于流水状态中抗折强度以及抗压强度都是呈下降趋势的, 流水状态下这一过程中更为显著。

二、耐水性机理分析

磷酸镁水泥耐水性的考察是一个非常专业的过程, 要想了解其机理也非常不易。在水泥浆体水化过程中p H值是一个值得关注的指标。通常情况下p H值越高, 沉淀反应的速度也就会越快。磷酸镁水泥浆体在水样初期是呈弱碱性的, 之后将逐渐呈碱性。这说明了在养护初期浆体内部是存在少量还没有反应的磷酸盐的, 这些物质在与水接触之后将会溶出, 溶液也将会呈现出碱性, 碱性环境实际上是加快了MPK晶体的溶蚀。在p H值小于7的这种情形下, MPK晶体实际上是不能稳定存在的。沉淀反映方程式也将会发生反向变化, 会生成各种阴阳离子进入到水溶液中。此时一个非常重要的问题就是要如何控制磷酸盐含量、如何让氧化镁和磷酸盐能够更加充分地反应。

在经过60天水养之后, 水溶液p H值将会呈现出碱性。这主要是因为其中的Mg O缓慢水化导致的。从中我们可以看到Mg O与p H值有密切联系。当p H值小于8.48的时候, 该物质就会发生水解, 水解速率则和活性有很大关系。在本试验中主要采用的是高温死烧氧化镁, 因而其水解速率是明显较慢的。从中我们就可以发现前期溶液是酸性, 随着养护时间的增加, p H值将不断呈碱性, MKP晶体也将会核生长。

从这一过程中经过分析, 我们就会发现造成水养条件下磷酸镁水泥抗压强度损失的主要原因是磷酸盐及水化产物受到了溶蚀和水解, 结构密实度因而下降。在这个过程中磷酸盐是首先溶蚀的, 在溶蚀过程中将会形成酸性环境, 最终会导致MKP晶体以及凝胶出现部分溶解的情况, 最终会导致浆体结构疏松, 磷酸镁水泥强度倒缩。这一问题一旦出现耐水性就会受到影响, 对于这些问题我们在实际工作过程中必须要引起高度重视。

三、耐水性能改性研究

本文将介绍几种外加剂对耐水性能的影响。

1. 无机外加剂对磷酸镁水泥性能的影响。

所谓无机添加剂主要指的是铁盐和铝盐对磷酸镁水泥性能的影响。从实际实验结果中我们可以知道不管是自然养护还是水样, 参加铁盐的MPC试件抗压强度俊辉随着龄期的延长而增大, 到了90天的时候, 没有参加铁盐的MPC试件抗压强度在水中就会下降。掺入铁盐之后的MPC试件早期抗压强度要比没有掺入铁盐的MPC试件抗压强度低, 在后期发展强度则最好。铁盐掺入之后对磷酸镁水泥强度的影响是增强的效果, MPC试件强度保留率是反映耐水性能的重要指标, 在应用这项指标进行考察就会发现, 掺入铁盐之后保留率是在85%以上, 这说明铁盐能够有效改善水泥的耐水性。当MPC试件中铁盐掺量是0.25%, 1%时抗压强度都没有大鱼未掺铁盐的MPC试件抗压强度, 而铁盐掺量在0.75%的时候前期抗压强度低, 后期发展较好。同理, 我们掺入铝盐之后也会发现该外加剂的应用也能够有效改善其耐水性能。

2. 有机聚合物对耐水性能的影响。

所谓有机聚合物通常指的是水乳性高分子聚合物。在掺入有机聚合物之后, MPC硬化体试件强度保留率会随着时间的增长而降低, 90天之后将会低于70%, 从中我们可以看出聚合物乳液改性磷酸镁水泥的耐水性是不能够达到预期效果的。

3. 防水剂对耐水性能的影响。

试验中采用的防水剂主要是硅酸钠, 实验人员发现在掺入硅酸钠之后, 由于磷酸镁水泥凝结时间较快, 硅酸钠也比较稠。因而也很难成型。为了达到目的实验人员采用防水剂外涂的方式来进行试验。经过试验发现防水剂涂层越多, 抗压强度也将会随之增长。28天之后涂了防水剂的MPC试件抗压强度是会保持不变的, 而没有涂的, 强度则会急剧下降。这说明防水剂能够有效改善耐水性。

磷酸镁水泥是一种应用非常广泛的物质, 这种物质的耐水性能对其自身质量有重要影响。在实际工作过程中应该高度重视这项工作, 必须要采取专业性措施来改善其性能。本文重点分析了其耐水性能机理和改性。今后要不断加强这方面的研究。

摘要：磷酸镁水泥是一项重要的材料, 耐水性对这种水泥的性能影响较大。在实际工作过程中应高度重视这项水泥的耐水性。加强对其耐水性机理的研究, 对于提升其质量有重要意义。本文将重点探讨磷酸镁水泥耐水性机理以及改性。

关键词：磷酸镁水泥,耐水性,改性