磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥是一种新型环保水泥材料，具有优良的力学性能、耐久性和耐酸碱腐蚀性能等特点。
目前，磷酸镁水泥已经在建筑材料领域得到了广泛的研究和应用。
关于磷酸镁水泥的研究内容主要包括其水泥基体的结构和性能特点、材料的制备方法和工艺、以及磷酸镁水泥在建筑材料领域的应用等方面。
在磷酸镁水泥的水泥基体结构和性能特点方面的研究显示，磷酸镁水泥由于其独特的化学反应机理，具有较高的机械强度和抗冻性能，能够满足建筑材料的耐久性要求。
磷酸镁水泥还具有较高的耐酸碱腐蚀性能，能够在酸碱环境下长期稳定使用。
磷酸镁水泥的制备方法和工艺也是当前研究的重点。
传统的磷酸镁水泥制备方法主要包括热磷酸法和磷酸镁水化法。
热磷酸法是通过将氧气或者硫酸与磷酸反应产生高温的磷酸，然后与镁粉反应生成磷酸镁的方法。
磷酸镁水化法则是通过将镁粉与磷酸反应生成磷酸镁粉体，然后加入水进行水化反应。
近年来，还有采用粉末冶金技术和溶胶凝胶法制备磷酸镁水泥的研究。
磷酸镁水泥在建筑材料领域的应用也得到了广泛的关注。
磷酸镁水泥可以用作高性能水泥胶凝材料，可以制备出高强度、抗冻、耐酸碱腐蚀等性能优良的混凝土和砂浆。
磷酸镁水泥还可以用于修复和加固强度不足的混凝土结构，具有很好的修复效果。
磷酸镁水泥还可以用于制备防火材料、耐磨材料、装饰材料等。
磷酸镁水泥耐水性研究进展
当
代
化
工
Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ ｏ １ ． ４ ５ ，Ｎ ｏ ． １２ Ｄ ｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ，２ ０１ ６
磷 酸镁水 泥耐水性研 究进展
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｍａ ｇ ｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ； ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｗａ ｔ ｅ ｒ ； ｍｅ ｃ ｈ ｎｉ ａ ｓ ｍ
（ Ｄｅ ｐ ｔ ． ｏ ｆ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ＆ Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ ＥＵ， Ｃｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ １ ３ １ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ） Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ￣ｅ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ（ ＭＰ Ｃ） ｉ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｈ ａ ｒ ｄ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｔ ｉ ｏ ｕ ｓ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｗｉ ｔ ｈ ｆ ａ ｓ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｏ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｍａ ｎ ｙ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｄ ｒ ｙ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｋ ａ ｇ ｅ ， ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ ｌ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｆ ｒ ｅ ｅ ｚ ｉ ｎ ｇ ， ｈ ｉ ｇ ｈ
矿物掺合料在磷酸镁水泥中的研究进展综述
M"中的活性A1.0-成分，与
反应 成
铝胶凝物质，有 水泥 的效应，
结构， 高水泥的 度，4 于 高水泥强度
性
能。是过量的M"会 强 用。因为MK
的
差别-FA 为 物掺合料” OPC中普遍使用，当OPC中掺
入 39%的 C 类 FA ， "
用水量 水 ， "
其 结构 高抗压强度[21( FA 1 水泥中
菱镁 矿 （ Ｍｇ Ｃ Ｏ 。 ） 制 备 的 Ｍｇ Ｏ、 ＮＨ Ｈ 。 Ｐ Ｏ 及 缓 凝 剂 硼 砂
（ Ｎａ ｚ Ｂ ４ Ｏ ・ １ ０ Ｈ。 Ｏ） 为 原 料 来 制 备 早 强 快 硬 的磷 酸 铵镁 水 泥， 并将 其用 于混凝 土结 构 的快速修 补 。杨建 明 口 叩 采 用不 同 粒 度 的原 料 、 复合 磷酸 盐 以及 不 同掺 量 的缓凝 剂 配 制 出磷 酸
Ｓ ＵＮ Ｄａ ｏ ｓ ｈ Ｕ Ｗｅ ｉ
（ Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ，Ａｎ ｈｕ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ，Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ ２ ３ ０ ０ ２ ２ ）
ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ，ｃ ｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ，ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｒ ｄ ｅ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ Ｍ ＰＣ ａ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｎ ｄ ａ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｆ ｏ ｒ ｐ ｏ ｐ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｄ ｎ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ — ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＭＰ Ｃ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ，ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ，ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ
磷酸钾镁水泥研究进展
煤灰 ， 由Ｘ Ｒ Ｄ 、 Ｄ Ｔ Ａ和 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ分析可 知， Ｍ Ｋ Ｐ Ｃ硬化
体 的主要水 化 产物是 带 有 ６个 结 晶水 的 Ｍ ｇ Ｋ Ｐ Ｏ ・
６ Ｈ ２ Ｏ 。丁铸等 通 过 ｘ射线、 Ｄ Ｔ Ａ、 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ 、 Ｓ Ｅ Ｍ 和Ｅ Ｄ Ｓ等 一 系 列分 析手 段 对 ＭＫ Ｐ Ｃ体 系 的水 化 反
度 。虽 然钾 磷酸 盐是 铵 磷 酸 盐 较 理 想 的替 代 品 ， 直 到 １ ９ ９ ７年 ， 才 由 Ｗａ ｇ ｈ等 真 正 研 制 了钾 磷 酸 盐
（ １ ）
Ｍｇ Ｋ Ｐ Ｏ ４・６ Ｈ ２ Ｏ与鸟粪 石 （ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｖ ｉ ｔ ｅ ， Ｍｇ Ｎ Ｈ ４ Ｐ Ｏ ４
摘 要： 介绍 了磷 酸钾镁水 泥（ ＭＫ Ｐ Ｃ ） 的酸碱反应机理和主要水化产物特性 ， 分析 了影 响 Ｍ Ｋ Ｐ Ｃ凝结 时间的因素和
现有凝结时间调控技术 的作用效果 ， 解析 了 Ｍ Ｋ Ｐ Ｃ 水稳 定性差 的原 因并 提 出了改善其水 稳定性 的措施 ， 列举 了现
有水稳定性调控技术 的作用 效果 ， 在此基础上对 ＭＫ Ｐ Ｃ急需解决的问题及其应用前景进行了探讨 。
第３ ９卷
第 ３期
四川建筑科学研究
Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ２ Ｏｌ
２ ０ １ ３年 ６月
磷 酸钾镁水泥研究进展
徐选 臣 ， 邵云霞。
（ １ ． 盐城工学 院土木工程学 院， 江苏 盐城 ２ ２ ４ ０ ５ １ ； ２ ． 江苏省生态环境材料重点建设 实验室 ， 江苏 盐城 ２ ２ ４ ０ ５ １ ； ３ ． 江苏青 云建设集 团有 限公 司 ， 江苏 盐城 ２ ２ ４ ０ ０ ５ ）
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展磷酸镁水泥是一种以磷酸镁和轻烧镁粉为原料，通过化学反应制得的一种新型水泥材料。
磷酸镁水泥具有抗渗透、耐酸碱、抗冻融、抗碳化等优秀特性，因此在建筑材料领域有着广泛的应用前景。
近年来，磷酸镁水泥的研究进展非常迅速，相关领域的专家学者们纷纷投入到该领域的研究中，推动了磷酸镁水泥技术的不断进步。
本文将对磷酸镁水泥的研究进展进行综述，以期为相关研究者提供参考和借鉴。
一、磷酸镁水泥的原理及特性磷酸镁水泥是一种由轻烧镁粉和磷酸镁为主要原料，通过水热反应生成的水泥材料。
磷酸镁水泥的水化产物主要是磷酸镁钙石和磷酸镁铝石，其特点是具有较高的抗渗透性、耐硫酸盐侵蚀性、抗冻融性和抗碳化性。
磷酸镁水泥具有早强、早硬、抗挤压、耐磨损能力强等特点，能够在较短时间内形成高强度的水泥胶石，因此在特定的应用领域具有很高的市场需求。
二、研究进展1. 材料改性针对磷酸镁水泥在耐久性和抗裂性方面存在的问题，研究者通过改性技术，引入了纳米材料、纤维增强材料等，以改善磷酸镁水泥的综合性能。
纳米材料的加入可以显著提高磷酸镁水泥基材料的抗渗透、耐久性和力学性能，纤维增强材料的加入可以有效提高材料的韧性和抗裂性。
2. 生产工艺改进针对磷酸镁水泥生产过程中存在的工艺难题，研究者通过改进研磨工艺、回转窑工艺等手段，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本。
研究者还开展了新型配方设计和成型工艺研究，使得磷酸镁水泥在实际应用中具有更广泛的适用性。
3. 抗渗技术研究由于磷酸镁水泥具有较好的抗渗透性能，因此在地下工程、水利工程等领域有很大的应用前景。
针对磷酸镁水泥在不同环境条件下的抗渗性能，研究者开展了抗渗技术研究，旨在提高材料的抗渗透性能，以适应不同环境条件下的应用要求。
4. 应用拓展传统磷酸镁水泥主要应用于地下隧道、水利水电等领域，近年来研究者还将其应用于新型建筑材料、环保材料等领域。
研究者将磷酸镁水泥与其他材料复合，制备出高性能混凝土、耐火材料、保温材料等，拓展了磷酸镁水泥的应用领域。
磷酸镁水泥的研究进展
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ６ ０ ６ ６ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ０ ２
２ ０ １ ３ 年 第３ ４ 卷
第１ 期
磷 酸镁 水 泥 的研 究 进 展
李 悦， 孙 佳
（ 北京 工业 大学 城 市与工 程 安全 减灾 教育 部重 点实 验室 ， 工 程抗 震 与结 构诊 治北 京市 重点 实验 室 ， 北京 １ Ｏ ０ １ ２ ４ ） 摘 要 ： 磷酸镁水泥（ ＭＰ Ｃ ） 是由Ｍｇ Ｏ、 磷酸盐和缓凝荆等按一定比例混合而成， 其主要优点是凝结硬化快速、 早
ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｎｄ ａ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｎｄ ａ ｉ ｔ ｓ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ， ｎｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｄ ｕ ｒ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ＭＰＣ ａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｅ ｄ ．
ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ， ｈ ｉ ｇ ｈ ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｇ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ， ｌ ｏ ｗ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｋ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｉｇ ｈ ｈ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ａｎ ｔ ｃ ｅ ｏ ｆ ａ ｂ ｒ ａ ｓ ｉ ｏ ｎ ｎｄ ａ ｆ ｒ ｅ ｅ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｏ Ｏ ．Ｉ ｎ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ， ｈｅ ｔ
ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｔ ａ ｒ ｄ ｅ ｒ（ Ｎａ ２ ＆ Ｏ７ ・１ ０ Ｈｚ ０ ）ａ ｎ ｄ Ｓ Ｏ ｏ ｎ ．Ｔｈ ｅ ａ ｄ ｖ ｎｔ ａ ａｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ＭＰ Ｃ ａ ｒ ｅ ｆ ａ ｓ ｔ ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｎｄ ａ ｈ ａ ｒ ｄ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ， ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ａ ｒ ｌ ｙ
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展一、磷酸镁水泥的制备磷酸镁水泥的主要原料是氧化镁和磷酸二氢钾，通过反应生成磷酸镁水泥熟料。
磷酸镁水泥的生产分为两步，第一步是生成磷酸镁水泥熟料，第二步是将磷酸镁水泥熟料加入适量的缓凝剂和特种添加剂进行混合，制成成品磷酸镁水泥。
磷酸镁水泥熟料的制备主要通过以下反应进行：MgO + H2O → Mg(OH)2磷酸镁水泥熟料的反应可以在常温下进行，但反应比较缓慢，需要将其放在密闭的容器中进行反应，在200°C左右进行数小时的加热，即可得到完全熟化的磷酸镁水泥熟料。
磷酸镁水泥熟料的主要成分是MgO·P2O5，其中MgO含量在75%左右。
将磷酸镁水泥熟料加入缓凝剂和特种添加剂中进行混合，即可制得磷酸镁水泥，其主要成分为MgO·P2O5·nH2O。
磷酸镁水泥的缓凝剂主要是硼砂、硼酸、酒石酸等，其作用是延缓水泥的硬化速度，使其更容易施工和铺设。
特种添加剂主要包括石墨、膨胀剂、纤维等，其作用是增强水泥的强度和韧性，使其更加耐用和可靠。
磷酸镁水泥具有以下优异的性能。
1、高强度磷酸镁水泥的强度比普通水泥高出2倍以上，是一种高强度水泥，其抗压强度和抗拉强度都较高。
2、耐腐蚀磷酸镁水泥具有很好的耐腐蚀性能，不会受到氯离子等化学物质的侵蚀，适用于沿海地区以及化学工业等要求较高的场所。
3、无毒环保磷酸镁水泥不含有害物质，是一种无毒环保的建筑材料，符合国家环保标准，可广泛应用于各类建筑项目中。
4、不易龟裂磷酸镁水泥具有很好的抗渗透性和抗龟裂性能，能够保证建筑物长期的稳定和完整性。
5、耐高温磷酸镁水泥具有很好的耐高温性能，可在高温条件下使用，适用于高温场所的建筑施工。
6、不易变形磷酸镁水泥不容易发生变形，不会出现开裂、变形等情况，能够保证建筑物长期的稳定性。
磷酸镁水泥具有很好的性能，广泛应用于各个领域。
1、墙体材料磷酸镁水泥广泛应用于墙体材料的制备中，其不仅具有优异的耐久性和稳定性，还能提高墙体的隔音和保温效果。
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展磷酸镁水泥是一种新型的无机水泥材料，与传统的硅酸盐水泥相比具有较好的耐高温、化学稳定性和力学性能，在特定领域具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断进步和对环保材料需求的提高，磷酸镁水泥的研究也得到了越来越多的关注。
本文将从磷酸镁水泥的基本性质、制备工艺、应用领域和研究进展等方面进行介绍。
一、磷酸镁水泥的基本性质磷酸镁水泥是由轻质砂、磷酸镁粉、纤维素等原料经过一定的工艺制备而成，具有较高的化学稳定性和物理性能。
其主要性质包括以下几个方面：1. 抗压强度高：磷酸镁水泥混凝土经历高温、高压环境下，仍然可以保持较好的抗压强度，具有很好的耐高温性能。
2. 耐化学腐蚀：磷酸镁水泥可以在酸、碱等腐蚀介质中表现出较好的稳定性，不易受到化学腐蚀的影响。
3. 密实性好：磷酸镁水泥混凝土的密实度高，微孔结构细小，吸水率低，因而具有较好的抗渗性能。
4. 力学性能优良：磷酸镁水泥混凝土具有较好的强度和刚度，可以满足不同工程的需要。
磷酸镁水泥具有耐高温、耐化学腐蚀、密实性好、强度高等优点，是一种具有潜力的新型水泥材料。
二、磷酸镁水泥的制备工艺磷酸镁水泥的制备工艺主要包括原料的准备、配合比的确定、磷酸镁水泥的制备和成型等步骤。
2. 配合比的确定：根据磷酸镁水泥所需的性能和用途，确定不同配合比的比例，以保证磷酸镁水泥混凝土的性能符合要求。
3. 磷酸镁水泥的制备：将精制的原料按照一定比例混合，并加入适量的水，经过搅拌、成型、养护等工艺制备成磷酸镁水泥制品。
4. 成型：磷酸镁水泥可以通过模压、挤压、浇铸等工艺进行成型，制成砖、板、管等形状的制品。
通过以上工艺步骤，可以获得性能稳定、质量优良的磷酸镁水泥制品。
三、磷酸镁水泥的应用领域磷酸镁水泥具有多种优良性能，可以应用于多个领域，如建筑材料、耐火材料、道路工程、隧道工程、环保材料等。
1. 建筑材料：磷酸镁水泥可以制备成墙板、地板、天花板、隔墙、隔热材料等，具有良好的隔热隔音性能，可以用于建筑装饰材料。
磷酸镁水泥凝结时间的研究进展
１ ． ２磷酸镁水泥的水化机理
关于磷酸镁水泥水化机理国 内外都有较多 的研究。研究表明 ，磷酸镁水
和硬化 。
３ 、存在问题及建议
国内外关于磷酸镁 水泥 的研 究主 要侧重于 力学 性能 方面 与凝 结时间的研 究 ，已经取得 了一 系列的研 究成果，但是 ，对 凝结时间的研究在现有成果的 基础 上，仍然有许 多问题值得关 注的问题 ：
（ １ ） 从已有的研究来看 ， 对于磷酸镁水泥 ， 专 门针对缓凝方法的研究报
，
…
１ 、磷酸镁水泥 的制备 与水 化机理
１ ． １磷酸镁水泥的制备
的重要手段 。 水化过程 中，磷酸盐相对 Ｍｇ ｏ 易容于水，所 以 Ｍｇ ｏ的溶解速率和 溶解 量 对反应速率起到控制作用，当 Ｐ ／ Ｍ 值较 大时，Ｍｇ ｏ含 量相 对较少，反应生
磷 酸镁水泥是 由 Ｍ ｇ Ｏ ，磷酸盐，矿物掺合料及缓凝剂按 一定 比例配制 而
磷蜂 蒋睾： 链赉泥的 磷酸镁沓泥具有壶早强， 推广应用 ． 耐高温， 强粘结能力 等诸多 特点， 是新兴的建 筑材料， 但其凝结时间太短是重要问 题。 为 促进
由探 究规律 与机理 出发，从原材料各组分 ，外部 环境 因素，外加材料 等方面总结了国内外对磷酸镁水泥凝 结 时 间 的研 究进 展 ， 并提 出寻 找 缓 凝 方 法 的待 研 究 方 向 与 可 能途 径 。 关键 词 ：磷 酸镁 水 泥 ： 凝 结 时 间 ： 缓 凝 剂
成的水化产物更容 易全面包裹在其表面，从而 阻碍 反应进行 ，延长 了凝结 时 间。 反之 Ｐ ／ Ｍ值较小时 ，Ｍ ｇ Ｏ含量高 ， 其生成 的水化产物 虽然 增多，却不能
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥是一种新型的水泥材料，其主要成分是磷酸镁石和水合硫酸镁。
相比传统的硅酸盐水泥，磷酸镁水泥具有更高的耐高温性能和抗腐蚀性能，因此在高温地区、化学工业等领域具有广泛应用前景。
一、材料制备方法的改进和优化。
磷酸镁水泥的制备过程较为复杂，传统的制备方法存在着产能低、能耗高等问题。
近年来，研究人员通过引入新的制备方法，如溶胶-凝胶法、水热法等，使得磷酸镁水泥的制备工艺更加简化和高效，提高了产品的质量和产能。
二、材料性能的改善与优化。
磷酸镁水泥存在着抗折强度低、抗冻性差等问题。
为了解决这些问题，研究人员采取了一系列措施，如添加外加剂、调整配方比例、改变水胶比等，通过改进材料的微观结构和力学性能来提高其整体性能。
三、新型材料的应用拓展。
为了进一步提高磷酸镁水泥的性能和应用范围，研究人员开始关注材料复合和混合应用的研究。
通过添加纳米材料、纤维增强材料等，可以提高磷酸镁水泥的力学性能和耐久性能，拓宽了其应用范围。
四、磷酸镁水泥的应用研究。
磷酸镁水泥在建筑、化学工业、电子工业等领域具有广泛应用前景。
近年来，研究人员开始关注磷酸镁水泥在新能源、环境保护等领域的应用研究，如太阳能电池板、氢能源储存等。
这些研究将进一步推动磷酸镁水泥的应用和发展。
磷酸镁水泥是一种很有潜力的新型水泥材料，其研究进展主要集中在材料制备方法的改进、材料性能的优化、新型材料的应用拓展和磷酸镁水泥的应用研究等方面。
磷酸镁水泥的进一步研究和应用将为相关领域的发展提供新的思路和方法。
磷酸镁水泥研究进展
第53卷第4期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 4 2024年4月 Liaoning Chemical Industry April，2024磷酸镁水泥研究进展黄浩，杨元全（沈阳理工大学，辽宁 沈阳 110158）摘 要： 磷酸镁水泥（MPC）具有凝结速度快，早期强度高，耐磨性高以及黏结性高等优点，使其在机场跑道、高速公路和市政道路的快速修补方面以及有害物质的固化等领域很受欢迎。
但磷酸镁水泥水化极快，凝结时间非常短，导致工程施工无法进行。
综述了磷酸镁水泥凝结时间受原材料、缓凝剂、掺合料、配合比等因素影响的新成果。
其高脆性的特点限制了它的工程应用, 对各种MPC基纤维复合材料的研究进展进行了梳理，讨论了磷酸镁水泥的发展前景。
关 键 词：磷酸镁水泥； 配合比； 掺合料； 纤维中图分类号：TU528 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）04-0625-04在20世纪80年代早期，磷酸镁胶凝材料开始被发展，美国等西方一些发达国家在高速公路、军事基地、机场等主要设施的加急抢修。
我国对于磷酸镁的研究时间较晚，直到20世纪90年代末，才陆续围绕着磷酸镁水泥进行研究。
磷酸镁水泥（MPC）因为具有一些硅酸盐水泥没有的性能，从研究开始就备受关注[1-2]。
在磷酸镁水泥的反应原理上，MPC是通过氧化镁（MgO）和可溶性的磷酸盐发生酸碱化学反应生成鸟粪石的一种胶凝材料。
因此可以类似传统水泥的方式方便使用，其中就有以粉料形式贮存、加水后具备较好的可塑性等性能。
MPC通常被认为是一类水泥，但又不同于传统水泥，MPC有独特的水化硬化特性和类陶瓷材料的特点，所以又被称为化学结合磷酸镁陶瓷[3]。
磷酸镁基水泥（MPC）在包括修复混凝土的元件、放射性废物的稳定化、水处理和生物医学使用的各种领域中得到发展[4]。
现在磷酸镁水泥在工程应用中主要存在以下问题：一是凝结时间快，不能进行长时间施工，缓凝剂加入后，强度降低；二是前期水化放热高，让水泥产生预压力导致水泥产生裂缝，影响强度严重；三是磷酸镁水泥的耐水性能比较差，碰水容易使结构密实度降低，强度有所下降；最后是原材料制造成本较高，没法大范围使用。
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展磷酸镁水泥是一种以磷酸镁水泥为胶凝材料，砂、矿物填料和水为主要原料，经过混合、加水反应固化后形成的水泥材料。
磷酸镁水泥研究始于20世纪初，经过百年的发展，磷酸镁水泥已逐渐成为一种备受关注的新型建筑材料。
本文将对磷酸镁水泥的研究进展进行详细介绍。
一、磷酸镁水泥的基本性能磷酸镁水泥是一种无机水泥材料，具有快凝、高强、耐磨、耐水、耐碱和抗冻性能优异的特点。
它具有抗压强度高、耐酸碱腐蚀、不易受潮、抗冻融等特点，因此在一些特殊环境下有广泛的应用，如地下工程、海洋工程和道路铺装等。
磷酸镁水泥强度高，能够提供优良的物理性能和化学性能。
它的主要化学成分为MgO、H2O和P2O5，混合物中含有磷酸盐、磷酸镁水泥和一定比例的碳酸镁等。
磷酸镁水泥的强度高、维护性好，填缝工艺简单，所以广泛应用于工业建筑、道路桥梁、隧道坑道、地下工程、市政设施等领域。
二、磷酸镁水泥的研究进展1. 磷酸镁水泥的生产工艺磷酸镁水泥的生产工艺一般分为热法和冷法。
热法是指以镁质原料和磷酸盐为主要原料，在高温条件下进行煅烧生成的镁氧化物与磷酸铵反应制得磷酸镁水泥。
而冷法是指使用轻烧镁质原料和磷酸盐为主要原料，在室温条件下直接进行反应制得磷酸镁水泥。
磷酸镁水泥的生产工艺在不断地优化与改进中，以降低生产成本，提高产品品质和生产效率。
2. 磷酸镁水泥的改性研究磷酸镁水泥的强度和耐久性一直是制约其应用的重要因素。
许多学者将磷酸镁水泥进行改性，以提高其力学性能和耐久性。
常见的改性方法有添加纤维增强剂、掺杂多元掺合剂、加入化学物质改性等。
这些改性方法能够有效地提高磷酸镁水泥的力学性能和耐久性，使其在特定领域得到更广泛的应用。
3. 磷酸镁水泥的应用研究随着磷酸镁水泥技术的不断发展和改进，磷酸镁水泥的应用领域也在不断拓展。
磷酸镁水泥已经在地下工程、海洋工程、道路桥梁、防水工程、耐火材料等领域得到了广泛的应用。
磷酸镁水泥因其优异的抗压强度、耐久性、耐磨性和耐腐蚀性，越来越受到建筑业的青睐。
磷酸镁水泥固化中低放射性废物研究
磷酸镁水泥固化中低放射性废物研究一、本文概述本文旨在探讨磷酸镁水泥（Magnesium Phosphate Cement, MPC）在固化中低放射性废物（Low- and Intermediate-Level Radioactive Waste, LILW）方面的应用及效果。
随着核能技术的发展和广泛应用，中低放射性废物的处理和处置成为环境保护和核能可持续发展的重要问题。
磷酸镁水泥作为一种新型无机胶凝材料，因其快速固化、高机械强度、良好的化学稳定性和对放射性物质的固定性能，被认为是处理中低放射性废物的潜在有效材料。
本文将首先介绍中低放射性废物的来源、特点和处置要求，阐述当前国内外在放射性废物固化处理方面的研究进展和存在的问题。
随后，重点分析磷酸镁水泥的固化机理、性能特点及其在固化中低放射性废物中的应用实例，包括固化体的物理性能、化学稳定性和放射性物质浸出行为等。
还将探讨磷酸镁水泥固化技术在工程应用中的可行性、经济性和环境影响，以期为放射性废物处理技术的发展提供有益的参考和借鉴。
通过本文的研究，期望能够为中低放射性废物的安全、高效、经济处理提供新的思路和方法，为核能事业的可持续发展和环境保护做出贡献。
二、磷酸镁水泥的性质与特点磷酸镁水泥（MPC）是一种新型无机胶凝材料，由氧化镁、磷酸盐和水按一定比例混合而成。
与传统的硅酸盐水泥相比，磷酸镁水泥具有许多独特的性质和特点，这些特性使其在固化中低放射性废物方面展现出巨大的潜力。
磷酸镁水泥具有快硬早强的特点。
其硬化过程迅速，通常在几分钟到几小时内即可完成，这比传统的硅酸盐水泥需要数天甚至数周的硬化时间要短得多。
磷酸镁水泥适用于需要快速固化的工程场合。
磷酸镁水泥具有较高的强度和耐久性。
其抗压强度、抗折强度和抗渗性能均优于普通硅酸盐水泥。
这使得磷酸镁水泥在固化中低放射性废物时能够提供更强的固定作用，有效防止放射性物质的泄漏和扩散。
磷酸镁水泥还具有优良的抗腐蚀性和抗渗透性。
原料及配比对磷酸镁水泥性能影响的研究
一、原料及配比对磷酸镁水泥性能影响的研究⑴磷酸镁水泥主要的原材料是过烧镁砂，璘酸盐以及作为缓凝剂的硼砂，目前的研究主要集中在磷酸镁水泥的性能研究，主要针对目前在磷酸盐水泥制备中常采用的3种磷酸盐原料包括磷酸二氢筱，磷酸二氢钾和磷酸氢二钱。
对标准稠度用水量，凝结时间以及强度展开对比研究。
通过研究比较3种磷酸盐原料与其性能之间的关系，为后续的应用研究提供一定的借鉴。
表3磷酸二氢钱标准稠度需水量及凝结时间实验结果项目123456标准稠度/% 111091211.59初凝时间/s54084022006356951500终凝时间/s690110227256857861850表4硝酸二氢钾标准稠度需水量及凝结时间实验结果项目789101112标准稠度/%11109141210初凝时间/s86089013008109401250终凝时间/s970990160096012101530表5磷酸氢二铁标准稠度需水量及凝结时间实验结果项B131415161718标准稠度/%1312.512141312初凝时间/s138224353025131020003040终凝时间/s177034603920155732903800表3和表5为标准稠度需水量及凝结时间数据在Mgo细度及缓凝剂掺量相同条件下磷酸氢二钱需水量最大其初凝时间和终凝时间也最长，而磷酸二氢钾和磷酸二氢镂较接近对于形成水化物的起始反应条件，磷酸氢二钱所对应的最佳反应PH值为7.2而磷酸二氢钾和磷酸二氯钱PH值为均在4左右。
随硼砂掺量的增大所有试样标准稠度需水量均具有减小的趋势而凝结时间则显著延长硼砂掺量从2.5%增至8%凝结时间也相应从十几分钟增加到半小时左右，可见硼砂对磷酸盐水泥具有良好的缓凝效果硼砂主要作用一方面是通过物理化学作用在Mgo表面形成一阻碍层，阻碍了磷酸盐溶解的离子与氧化镁颗粒的接触。
从而达到缓凝目的，另一方面掺入的硼砂改变了反应体系的PH 值，导致反应生成水化物的速率减缓MgO细度越小将导致达到标准稠度的需水最增多，同时也会导致初凝和终凝时间缩短，说明MgO越细越有利于水化反应的进行，但同时也会造成需水量的增多，这主要是由于颗粒磨细后MgO表面积增加改变了其表面状态,使其更容易与其它反应物接触从而缩短凝结时间对抗压强度的影响。
速凝型磷酸镁水泥浆体性能的试验研究
d o i :10.3963/j .i s s n .1674-6066.2022.05.002速凝型磷酸镁水泥浆体性能的试验研究王新宽1,彭 俊1,王雨利2,王稷良3(1.内蒙古综合交通科学研究院有限责任公司,呼和浩特010051;2.河南理工大学,焦作454000;3.交通运输部公路科学研究所,北京100088)摘 要: 以磷酸二氢钾㊁磷酸二氢钠㊁磷酸二氢铵㊁重烧氧化镁为原料,在不加入缓凝剂的条件下进行速凝型磷酸盐水泥(M P C )的制备及性能研究㊂以凝结时间和抗压强度为指标,研究镁磷摩尔比(M /P )㊁磷酸盐复配种类和比例对磷酸盐水泥性能的影响,采用D T A -T G 分析㊁X 射线衍射仪与扫描电子显微镜研究了磷酸镁水泥水化产物㊂结果表明,磷酸二氢钾和磷酸二氢铵复掺比例为7ʒ3时,镁磷摩尔比M /P 为4/1时磷酸镁水泥的水化产物结晶致密度最好㊁早期抗压强度最高,初凝时间达到130s ,终凝时间达到160s ㊂关键词: 磷酸镁水泥; 磷酸盐; 凝结时间E x p e r i m e n t a l S t u d y o nP r o p e r t i e s o f Q u i c k -s e t t i n g M a g n e s i u m P h o s p h a t eC e m e n t S l u r r yWA N G X i n -k u a n 1,P E N GJ u n 1,WA N GY u -l i 2,WA N GJ i -l i a n g3(1.I n n e rM o n g o l i aC o m p r e h e n s i v eT r a n s p o r t a t i o nS c i e n c eR e s e a r c h I n s t i t u t eC o ,L t d ,H o h h o t 010051,C h i n a ;2.H e n a nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y ,J i a o z u o 454000,C h i n a ;3.R e s e a r c h I n s t i t u t e o fH i g h w a y M i n i s t r y o fT r a n s p o r t ,B e i j i n g 100088,C h i n a )A b s t r a c t : U s i n gp o t a s s i u md i h y d r o g e n p h o s p h a t e ,s o d i u md i h y d r o g e n p h o s p h a t e ,a mm o n i u md i h y d r o g e n p h o s p h a t e a n d r e b u r n e d m a g n e s i u m o x i d ea sr a w m a t e r i a l s ,t h e p r e p a r a t i o na n d p r o p e r t i e so f q u i c k -s e t t i n gp h o s p h a t ec e m e n t (M P C )w e r e s t u d i e dw i t h o u t a d d i n g r e t a r d e r .T a k i n g s e t t i n g t i m ea n dc o m p r e s s i v es t r e n g t ha s i n d e x e s ,t h ee f f e c t so f M g /P m o l a r r a t i o (M /P )a n d p h o s p h a t e m i x t u r et y p ea n d p r o p o r t i o no nt h e p r o p e r t i e so f p h o s p h a t ec e m e n tw e r e s t u d i e d .H y d r a t i o n p r o d u c t so fm a g n e s i u m p h o s p h a t ec e m e n tw e r es t u d i e db y D T A -T Ga n a l y s i s ,X -r a y d i f f r o t o m e t e r a n d s c a n n i n g e l e c t r o nm i c r o s c o p e .T h e r e s u l t s s h o wt h a tw h e n t h em i x t u r e r a t i o o f p o t a s s i u md i h y d r o g e n p h o s p h a t e a n d a mm o n i u md i h y d r o g e n p h o s p h a t e i s 7ʒ3,a n d t h em o l a r r a t i o o fm a g n e s i u ma n d p h o s p h o r u s M /P i s 4/1,t h e h yd r a t i o n p r o d u c to f m a g ne s i u m p h o s p h a t ec e m e n th a st h e b e s tc r y s t a l l i z a t i o n d e n s i t y a n dt h e h i g h e s te a r l y c o m pr e s s i v e s t r e n g t h ,a n d t h e i n i t i a l s e t t i n g t i m e r e a c h e s 130s a n d t h e f i n a l s e t t i n g t i m e r e a c h e s 160s .K e y wo r d s : m a g n e s i u m p h o s p h a t e c e m e n t ; p h o s p h a t e ; s e t t i n g t i m e 收稿日期:2022-08-26.基金项目:内蒙古自治区交通运输科技项目(N J -2022-13).作者简介:王新宽(1979-),硕士,高级工程师.E -m a i l :49649649@q q .c o m 磷酸镁水泥(M P C )一般以磷酸盐㊁重烧氧化镁㊁缓凝剂为主要组分,具有快凝㊁早强和低收缩的特点[1],常用于高速公路㊁桥梁等工程的快速修复[2],近年来也有医学领域的应用[3]㊂磷酸镁水泥基材料具有快硬早强特性[4],水灰比越低其抗压强度越高[5],氧化镁和磷酸盐摩尔比也会影响水化过程及产物[6],磷酸盐的品种会影响水化产物及结构[7],粉煤灰㊁膨润土等的掺入也会影响磷酸盐水泥的水化[8,9]㊂由于其优良的粘接性[10,11],被开发出作为钢筋锚固胶[12]㊁钢筋保护涂层等新用途㊂基于工程使用为实现凝结时间在一定范围内可调[13],大多引入缓凝剂如硼砂等[14,15]㊂根据实际性能要求,也会对磷酸镁水泥进行改性[16],譬如掺入硅灰提高抗渗性㊁加入钢渣改善后期强度[17]㊁掺入玻璃微珠强化流动性㊁引入纤维强化粘结力[18]等㊂试验将以凝结时间和早期抗压强度为指标,研究氧化镁与磷酸盐摩建材世界 2022年 第43卷 第5期尔比(M /P )㊁磷酸盐种类及磷酸盐复掺比例对磷酸镁水泥浆体性能的影响,为速凝场景下磷酸镁水泥的使用提供一定参考㊂1 试 验1.1 原材料氧化镁为重烧氧化镁,氧化镁的含量为96%,细度为325目㊂磷酸二氢铵(N H 4H 2P O 4)为分析纯,磷酸二氢钾(K H 4P O 4)为分析纯,磷酸二氢钠(N a H 2P O 4)为分析纯,拌和用水为自来水㊂1.2 方法试验参照G B /T 1346 2011中测定凝结时间的方法,先制备磷酸镁水泥(M P C )净浆,再使用维卡仪测定其凝结时间㊂测试M P C 净浆抗压强度的试块尺寸为20mmˑ20mmˑ20mm ㊂2 结果与讨论1)凝结时间以往多用磷酸二氢铵配制磷酸镁水泥,但存在产气严重㊁硬化后多孔的缺点,研究将磷酸二氢铵与磷酸二氢钾㊁磷酸二氢钠复掺,不加入硼酸以研究其速凝性能㊂由于水胶比会影响M P C 的凝结硬化性能,试验中水胶比均为0.4㊂试验配制的磷酸镁水泥其镁磷摩尔比M /P 为4/1㊁5/1㊁6/1㊁7/1四个梯度,在此基础上选取了三组磷酸二氢钾(K )与磷酸二氢铵(N )复掺比例,不同磷酸二氢钾与磷酸二氢铵复掺比例的M P C 凝结时间如图1所示,柱状图纵坐标体现的是终凝时间,柱间横线体现初凝时间㊂可以看出磷酸镁水泥体系的凝结时间随着M /P 摩尔比的增大而缩短,同时对于磷酸二氢钾和磷酸二氢铵的复掺情况来看,磷酸二氢钾组分占比越大则凝结时间越短,如M /P =7/1时,随着磷酸二氢钾和磷酸二氢铵比例从5ʒ5提高到7ʒ3,其凝结时间从110s 缩短至90s ㊂基于前期试验,M /P 继续增大至8/1以后,凝结时间和7ʒ3组相比无显著降低,但其抗压强度损失较大,各组试验最大M /P 摩尔比选择为7/1㊂基于相同的M /P 摩尔比梯度进行磷酸二氢钠(N a )与磷酸二氢铵(N )复掺实验,不同磷酸二氢钠与磷酸二氢铵复掺比例的M P C 凝结时间如图2所示㊂可以看出磷酸镁水泥体系的凝结时间随着M /P 摩尔比的增大而缩短,与磷酸二氢钾和磷酸二氢铵复掺时保持一致,但就同一M /P 摩尔比而言,磷酸二氢钠组分占比越大则凝结时间越长,如M /P =7/1时,随着磷酸二氢钠和磷酸二氢铵比例从5ʒ5提高到8ʒ2,其凝结时间从140s 延长至170s ㊂这和磷酸二氢钾与磷酸二氢铵复掺组的规律相反,其原因是N a 离子和K 离子的电负性不同,水解电离以后N a 离子体现出更强的碱性,而过高的p H 值对磷酸铵镁(即鸟粪石)的生成是不利的,所以磷酸二氢钠含量越高,则M P C 凝结越慢㊂结合前两组的实验结果,基于相同的M /P 摩尔比梯度进行磷酸二氢钾(K )㊁磷酸二氢钠(N a )与磷酸二氢铵(N )复掺实验,不同磷酸二氢钾㊁磷酸二氢钠与磷酸二氢铵复掺比例的M P C 凝结时间如图3所示㊂可以看出磷酸镁水泥体系的凝结时间整体随着M /P 摩尔比的增大而缩短,与双组分实验结果保持一致,但整体来看三掺以后的凝结时间均长于两掺的各组㊂当摩尔比M /P 为4/1和5/1时,随着磷酸二氢钾组分的增加,M P C 凝结时间体现为先延长后缩短;而摩尔比M /P 为6/1和7/1时,随着磷酸二氢钾组分的增加,M P C 凝结时间缩短㊂这是因为钠钾比例不同其整体的p H 也不同,也从侧面说明了不同M /P 摩尔比下M P C 凝结所需的适宜p H 区间不同㊂建材世界 2022年 第43卷 第5期2)抗压强度基于3/1㊁4/1㊁5/1㊁6/1㊁7/1五个M/P梯度,对三组分磷酸二氢钾(K)ʒ磷酸二氢钠(N a)ʒ磷酸二氢铵(N)复掺比例分别为4ʒ4ʒ2㊁5ʒ3ʒ2㊁6ʒ2ʒ2的M P C进行抗压强度测试,其2h强度如图4所示,总的来看,三掺所有组的2h抗压强度均在8M P a以下㊂当磷酸二氢钾组分较多时,使2h早期强度最高的M/P 摩尔比为5/1;当磷酸二氢钾组分较少时,使2h早期强度最高的M/P摩尔比为7/1㊂结合凝结时间实验结果,磷酸二氢钾和磷酸二氢铵复掺比例为7ʒ3和8ʒ2时M P C凝结时间最短,由于鸟粪石的形成需要铵根离子,结合三掺组抗压强度较低的现象,磷酸二氢铵组分不宜太少㊂故选取双组分磷酸二氢钾(K)ʒ磷酸二氢铵(N)复掺比例为7ʒ3进行抗压强度实验,以确立最佳镁磷摩尔比M/P,其2h㊁1d㊁3d㊁7d强度如图5所示㊂整体来看2h抗压强度均大于10M P a,优于三掺的实验结果,在M/P摩尔比为4/1时2h抗压强度达到最高值为17.2M P a㊂同时1d㊁3d㊁7d强度规律保持一致,随着摩尔比的增加,强度先略微增高,再显著降低,在M/P摩尔比为4/1时抗压强度最高㊂即对于磷酸二氢钾和磷酸二氢铵以7ʒ3复掺,M/P摩尔比为4/1时抗压强度最高,此时的初凝时间为130s㊁终凝时间为160s,在保证优良抗压强度的前提下达到了速凝标准㊂3)热重测试由于M g O分解温度过高,热重测试温度范围选取为0ħ到800ħ,测试结果如图6所示㊂从质量变化曲线中可以看出,随着M/P摩尔比的增加,失重率降低,即M/P越低组的鸟粪石组分比重越大㊂从热重图吸放热曲线上可以看到100~200ħ范围内有一个吸热峰,即磷酸铵镁(MN P)和磷酸钾镁(MK P)均从100ħ开始脱去结晶水,由于MN P和MK P的脱水温度重合,仅依据热重测试无法区分两者,还需要进行下一步测试;600~700ħ范围内有一放热峰,为焦磷酸镁M g2O7P2生成所致㊂4)X R D使用X R D研究1d龄期的M P C水化产物如图7所示,其中磷酸二氢钾和磷酸二氢铵复掺比例为7ʒ3,镁磷摩尔比M/P分别为4/1㊁5/1㊁7/1㊂图7中M g N H4P O4㊃6H2O(鸟粪石)峰高随M/P的增加而降低,说明M/P=4/1时最利于M P C形成致密的鸟粪石晶体结构㊂由于鸟粪石是M P C主要强度来源,这和上一节M/P=4/1时抗压强度最高的结论保持一致㊂5)S E M使用S E M研究1d龄期的M P C水化产物如图8所示,其中磷酸二氢钾和磷酸二氢铵复掺比例为7ʒ3,镁磷摩尔比M/P分别为4/1㊁5/1㊁7/1㊂摩尔比M/P为4/1㊁5/1的M P C水化产物的结晶度较好,鸟粪石晶体的致密度也较高,相对而言摩尔比M/P为7/1时其水化产物形貌较松散,结晶致密度较差,这与X R D图的结论保持一致,也进一步印证了摩尔比M/P为4/1时M P C的抗压强度最高这一实验现象㊂3结论a.镁磷摩尔比M/P越大,磷酸镁水泥体系的凝结时间越短㊂b.磷酸二氢钾和磷酸二氢铵复掺比例为7ʒ3时,每一个摩尔比下的M P C体系的凝结时间均最短㊂相较于双组分体系,磷酸二氢钾㊁磷酸二氢钠和磷酸二氢铵三组分复掺的凝结时间更长㊂c.磷酸二氢钾和磷酸二氢铵复掺比例为7ʒ3时,镁磷摩尔比M/P为4/1时M P C的早期抗压强度最高㊁水化产物结晶致密度最好,同时初凝时间达到130s,终凝时间达到160s㊂参考文献[1]吴发红,崔磊,杨建明,等.磷酸钾镁水泥净浆抗盐冻性能研究[J].硅酸盐通报,2018,37(2):686-694.[2]冯哲,虎东霞,赵龙.磷酸盐水泥砂浆修复剂的制备与性能研究[J].路基工程,2019(2):96-98,119.[3]张芝祥,杨在君,颜红海,等.复合镁基磷酸盐骨水泥的研究[J].西华师范大学学报(自然科学版),2018,39(1):51-57.[4]谈笑玲,乔丽,张卫华.超快硬磷酸镁水泥研究进展[J].无机盐工业,2016,48(9):5-9.[5]张爱莲,张林春,俞金艳,等.磷酸镁水泥基材料力学性能研究[J].硅酸盐通报,2020,39(2):422-427.[6]戴丰乐,汪宏涛,丁建华,等.氧化镁与磷酸盐质量比对磷酸镁水泥水化历程的影响[J].硅酸盐学报,2017,45(8):1144-1152.[7]马安博,马晶,石芬.三种磷酸盐及其配比对镁基磷酸盐水泥固化性能影响研究[J].中国胶粘剂,2021,30(4):260-264,269.[8]赵江涛,李相国,张琰,等.粉煤灰对磷酸镁水泥的影响[J].2018,37(2):695-700.[9]范英儒,秦继辉,汪宏涛,等.磷酸盐对磷酸镁水泥粘结性能的影响[J].硅酸盐学报,2016,44(2):218-225.[10]黄陈程,赖振宇,卢忠远,等.磷酸盐水泥界面过渡区研究[J].武汉理工大学学报,2015,37(6):5-11.[11]丁铸,孙晨,戴梦希.磷酸盐水泥砂浆作为锚固胶的性能研究[J].深圳大学学报(理工版),2018,35(2):132-138.[12]赵鹏,张庆松,郑东柱,等.磷酸盐缓凝剂对水泥基速凝类浆液影响机制的研究与应用[J].硅酸盐通报,2016,35(4):989-994.[13]M aC,W a n g F,Z h o uH,e t a l.E f f e c t o fE a r l y-h y d r a t i o nB e h a v i o r o nR h e o l o g i c a l P r o p e r t i e s o f B o r a x-a d m i x e dM a g n e s i u mP h o s p h a t eC e m e n t[J].C o n s t r u c t i o na n dB u i l d i n g M a t e r i a l s,2021,283(5):122701-122711.[14]汪宏涛,张时豪,丁建华,等.膨润土对磷酸镁水泥性能的影响[J].功能材料,2016,47(6):6158-6163.[15]裴挫萍.不同掺合料改性磷酸盐水泥的试验研究[J].当代化工,2019,48(3):512-514,518.[16]吴凯,叶钰燕,施惠生,等.钢渣对磷酸盐水泥基材料性能的影响机制[J].同济大学学报(自然科学版),2018,46(1):87-93.[17]白伟亮,李明,谢齐.改性磷酸镁水泥制备及其力学性能试验研究[J].工业建筑,2021(4):1-11.[18]蔡炜,方海,刘伟庆,等.纤维增强磷酸盐水泥基复合材料与旧混凝土的黏结性能试验研究[J].建筑结构学报,2020;41(S2):443-450.。
磷酸镁水泥的研究与应用进展_刘凯
磷酸镁水泥的研究与应用进展＊刘 凯,李东旭(南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009)摘要 论述了磷酸镁水泥的一些研究进展,包括磷酸镁水泥的水化机理、水化产物、性能及其影响因素等,着重综述了磷酸镁水泥的耐久性问题和改性研究,在此基础上探讨了磷酸镁水泥的应用前景。
关键词 磷酸镁水泥 化学结合陶瓷 水化机理 性能 改性 前景Review of Magnesia -phosphate Cement Based MaterialsLIU Kai ,LI Dong xu(Co llege of M aterials Scie nce &Engineering ,Nanjing U nive rsity o f T echno log y ,N anjing 210009)Abstract T he dev elo pment of magnesium -pho sphate cement in r ecent decade s is rev iewed ,including hydra tionmechanisms ,hy dr ates ,proper ties a nd related influencing facto rs .He rein ,dur ability and modifica tion study are espe -cially empha sized .O n the basis o f these aspects ,applicatio n pro spects are dicussed .Key words mag ne sium -phosphate cement ,chemically bo nded ceramics ,hy dratio n mechanism ,proper ties ,modification ,pro spects ＊国家“十一五”支撑项目(2006BA J04A 04-05) 刘凯:男,1987年生,硕士研究生 E -mail :liufeeee @126.co m 李东旭:通讯作者 E -mail :dong xuli @njut .edu .cn1 概述磷酸镁水泥由酸性磷酸盐、重烧镁粉以及外加剂组成,最早于1939年首先使用。
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展磷酸镁水泥是一种新型的水泥材料，其主要成分是磷酸镁石(Mg3(PO4)2)和石膏(CaSO4·2H2O)，通过水合反应形成硬化材料。
磷酸镁水泥具有优异的力学性能、较低的碳足迹、良好的化学稳定性和耐久性等特点，因此在建筑材料领域受到广泛关注。
本文将综述近年来磷酸镁水泥的研究进展，主要包括其制备方法、改性研究、应用领域和发展趋势等方面的内容。
磷酸镁水泥的制备方法有多种不同的途径，包括干法合成、湿法合成和磷酸法合成等。
干法合成是最常用的制备方法之一，通过将磷酸镁石和石膏粉末进行混合研磨，并添加适量的水进行湿法搅拌，形成磷酸镁水泥浆料。
随后，将浆料进行模具压制，并在特定的温湿条件下养护硬化，最终得到磷酸镁水泥制品。
还有一些改进的制备方法，如超声波辅助合成和化学活化等，可以提高磷酸镁水泥的早期强度和抗裂性能。
磷酸镁水泥的改性研究主要集中在提高其力学性能和耐久性方面。
一种常用的改性方法是添加合适的填料和外加剂，如纳米材料、纤维材料和化学添加剂等。
这些改性剂能够提高磷酸镁水泥的细观结构和宏观性能，增加其储能密度和延伸性能。
也可以通过调节磷酸镁水泥中磷酸盐和硫酸盐的比例，以及改变水泥的水化程度和结晶结构等方法来改善其性能。
磷酸镁水泥的应用领域非常广泛，可以用于制备各种建筑材料，如板材、砖块、管道和建筑装饰材料等。
磷酸镁水泥还可以用作修复材料和基底材料，用于修复混凝土结构的损伤和裂缝，以及防治混凝土结构中的硫酸盐侵蚀等问题。
近年来，磷酸镁水泥还被广泛用于新型建筑材料的制备，如钛合金材料、复合材料和功能材料等，为建筑领域的可持续发展做出了积极贡献。
展望未来，磷酸镁水泥的发展趋势主要集中在提高其机械性能和改进制备方法方面。
在力学性能方面，磷酸镁水泥需要进一步优化其抗拉强度、抗压强度和抗冻融性能，以满足不同工程环境下的需求。
还需要开发新型的改性方法和材料，以提高磷酸镁水泥的综合性能和应用范围。
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展磷酸镁水泥（magnesium phosphate cement，MPC）是一种以磷酸镁为胶凝材料的水泥，具有优异的综合性能。
近年来，磷酸镁水泥研究受到了广泛关注，相关领域的研究进展如下。
磷酸镁水泥的制备工艺研究取得了一定的进展。
现有的研究表明，磷酸镁水泥的原料主要包括轻烧镁粉和磷酸镁液，其制备过程主要包括粉体混合、液体加入、搅拌均匀和养护等步骤。
目前，研究者已经探索出了一系列适用于生产不同性能要求的磷酸镁水泥的制备工艺，为磷酸镁水泥的应用提供了技术支持。
磷酸镁水泥的物理力学性能研究也取得了显著的进展。
研究表明，磷酸镁水泥具有较高的早期强度和较好的耐化学腐蚀性能。
磷酸镁水泥具有较低的收缩性和较高的耐高温性能，能够满足一些特殊工程的需求。
当前，国内外的研究者主要通过改变磷酸镁水泥的组成、掺入微纤维增加其抗拉强度和延性等方式，研究并提升其力学性能。
磷酸镁水泥的微观结构和宏观性能研究也在不断深入。
研究表明，磷酸镁水泥的硬化过程是一个复杂的物理化学反应过程。
通过应用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和核磁共振等先进的测试技术，研究者们能够揭示磷酸镁水泥的微观结构以及其与宏观性能之间的关系，为磷酸镁水泥的性能优化和应用开发提供理论依据。
磷酸镁水泥的应用研究也取得了一些进展。
研究表明，磷酸镁水泥在耐火材料、防腐蚀材料、修复材料等领域具有广泛应用前景。
目前，研究者们已经成功地将磷酸镁水泥应用于消防材料、地下空间防水材料、高速公路桥梁修复材料等工程项目中，并取得了良好的效果。
磷酸镁水泥的应用还面临一些挑战，例如其市场推广和标准规范的制定等问题，这需要进一步的研究和努力。
磷酸镁水泥研究在制备工艺、物理力学性能、微观结构和宏观性能以及应用等方面都取得了一定的进展，为磷酸镁水泥的进一步发展和应用提供了理论和实验基础。
还有许多问题亟待解决，需要进一步加强研究，推动磷酸镁水泥的推广和应用。
磷酸镁水泥研究进展
磷酸镁水泥研究进展磷酸镁水泥（MPC）是一种独特的无机水泥材料，由磷酸镁基础盐、水和粉状硅酸盐等物质混合而成。
磷酸镁水泥具有卓越的耐腐蚀性、耐热性、抗结露性和可塑性等特性，因此在建筑界得到广泛应用。
本文将探讨磷酸镁水泥的基础性质、制备方法、加强措施及在建筑材料中的应用。
一、基础性质磷酸镁水泥的基础化学成分为MgO和H3PO4，二者在混合时会产生化学反应生成磷酸镁基础盐（MgHPO4·3H2O）。
MPC的化学组成、物理性能和微观结构决定了其机械性能及使用性能。
MPC的主要性质如下：（1）强度高：MPC的抗压强度可达60MPa以上，远高于普通水泥。
（2）韧性好：MPC的拉伸强度较高，可制作出高韧性的复合材料。
（3）耐腐蚀：MPC的耐腐蚀性能优于普通水泥。
（4）防渗透：MPC较为密实，具有防渗透的特性。
（5）耐热性：MPC在1000℃以上保持稳定的结构，因此在高温环境下作为建材更具可靠性。
二、制备方法MPC的生产方法主要包括化学法、水热法、氧化镁法和预制件法等。
其中，化学法和水热法应用较广，是目前MPC的主要制备工艺。
（1）化学法化学法是将MgO和H3PO4按一定比例混合，制成磷酸镁基础盐，然后加入粉状硅酸盐进行混合，最后通过压制、养护等工序制成成品。
化学法制备MPC的过程中，需要控制各原料配比、温度和时间等参数，以确保反应充分和制品性能符合要求。
（2）水热法水热法是在高温高压的水热环境下，使MgO和H3PO4反应生成MgHPO4·3H2O，并加入不同配比的硅酸盐、氟化镁等物质，制成MPC。
水热法制备MPC时，需要控制反应粘度、韧性和pH值等参数，以达到理想的制品性能。
三、加强措施MPC虽然具有优异的性能，但其也存在缺点。
例如，由于MPC中磷酸镁基础盐的化学结构属于玻璃态，易于产生裂纹和微裂缝，降低材料的力学强度和使用寿命。
为了克服这些缺点，研究者进行了很多加强措施，例如添加增韧剂、控制制备工艺、改变微观结构等。