磷酸盐水泥
建筑用水泥种类及用途
建筑用水泥种类及用途一、引言水泥是建筑材料中的重要组成部分,用途广泛,是建筑结构的基础材料之一。
根据不同的用途,水泥可以分为多种类型,这些类型的水泥在建筑领域中都有着不同的应用。
二、普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥是一种常用的水泥类型,它是由石灰石、粘土和煤渣等原材料经过研磨、混合、煅烧而成的。
普通硅酸盐水泥主要用于制造混凝土、砖、墙板等建筑材料。
三、快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥是普通硅酸盐水泥的改良品种,它具有更快的凝固时间和更高的强度。
快硬硅酸盐水泥适用于制造高强度混凝土、预制构件及其它要求快速凝固和高强度的建筑材料。
四、硫铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥是一种高强度、耐酸碱的水泥,它主要由石膏、熟石灰、铝矾土等原材料制成。
硫铝酸盐水泥适用于制造化学工业、冶金工业、矿山工业等领域的设备和建筑材料。
五、低热硫铝酸盐水泥低热硫铝酸盐水泥是硫铝酸盐水泥的改良品种,它具有更低的热量释放和更好的耐腐蚀性能。
低热硫铝酸盐水泥适用于高层建筑、桥梁、隧道等建筑结构中,特别是在需要防火、耐腐蚀等特殊环境中的应用。
六、高铝酸盐水泥高铝酸盐水泥是一种高强度、高耐火性的水泥,它主要由高纯度熟石灰、铝矾土等原材料制成。
高铝酸盐水泥适用于制造高温窑炉、耐火材料、耐火砖等建筑材料。
七、磷酸盐水泥磷酸盐水泥是一种常用的特种水泥,它主要由磷酸盐矿物、熟石灰等原材料制成。
磷酸盐水泥适用于制造化学设备、电力设备、电子设备等高技术领域的设备和建筑材料。
八、沥青水泥沥青水泥是一种常用的建筑防水材料,它主要由沥青、矿物填料等原材料制成。
沥青水泥适用于屋顶、地下室、隧道等需要防水的建筑结构中。
九、结语总之,不同类型的水泥具有不同的特性和应用范围,选择合适的水泥种类对于建筑结构的稳定性和耐久性有着重要的影响。
因此,在建筑设计和施工中,必须根据不同的需求和条件来选择合适的水泥种类。
混凝土中掺加磷酸盐减水剂的原理
混凝土中掺加磷酸盐减水剂的原理一、引言混凝土作为建筑领域中最基础和重要的建筑材料之一,广泛应用于各种建筑结构中。
然而,由于混凝土存在的一些缺陷,如低强度、易龟裂、易渗透等问题,影响了混凝土的使用寿命和安全性。
因此,为了提高混凝土的性能和质量,研究和开发混凝土掺加剂已成为当前研究热点之一。
其中,磷酸盐减水剂作为一种新型的混凝土掺加剂,受到了广泛关注。
二、磷酸盐减水剂的概述磷酸盐减水剂是一种新型的混凝土掺加剂,主要由有机磷酸盐、糖等化合物组成。
磷酸盐减水剂可以显著降低混凝土的水灰比,提高混凝土的流动性和可泵性,减少混凝土的渗透性和收缩性,提高混凝土的强度和耐久性。
此外,磷酸盐减水剂对环境和人体健康无害,是一种绿色环保的混凝土掺加剂。
三、磷酸盐减水剂的作用机理1. 降低水灰比磷酸盐减水剂可以降低混凝土的水灰比,从而提高混凝土的强度和耐久性。
磷酸盐减水剂中的有机磷酸盐可以与水中的钙离子和硬质水垢结合,形成稳定的化合物,从而减少了水中的钙离子和硬质水垢的含量,降低了混凝土的水灰比。
2. 提高混凝土的流动性和可泵性磷酸盐减水剂可以提高混凝土的流动性和可泵性,从而降低混凝土的施工难度和成本。
磷酸盐减水剂中的糖类化合物可以与水分分子形成氢键,从而形成一定的水化壳,使混凝土颗粒之间的间隙得到填充,从而提高混凝土的流动性和可泵性。
3. 减少混凝土的渗透性和收缩性磷酸盐减水剂可以减少混凝土的渗透性和收缩性,从而提高混凝土的耐久性和使用寿命。
磷酸盐减水剂中的有机磷酸盐可以与混凝土中的钙离子和水泥中的氢氧化钙反应,形成一定的化合物,从而填充混凝土中的孔隙,减少混凝土的渗透性和收缩性。
4. 提高混凝土的强度和耐久性磷酸盐减水剂可以提高混凝土的强度和耐久性,使混凝土具有更好的抗压、抗弯和抗冻融性能。
磷酸盐减水剂中的有机磷酸盐可以与混凝土中的水泥反应,形成一定的化合物,从而提高混凝土的强度和耐久性。
四、磷酸盐减水剂的应用磷酸盐减水剂可以广泛应用于各种混凝土结构中,如楼板、墙体、地面、桥梁、隧道等。
磷酸盐水泥
⑶磷酸盐的离子逐渐渗入并透过阻碍层,与 MgO 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 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MgO颗 粒接触,迅速形成大量的磷酸盐水化产物。
⑷随着磷酸盐水化产物的不断增多和向外生 长,各个MgO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, 从而使磷酸镁水泥达到硬化。
三.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 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 (topochemical mechanism)和溶液扩散机 理(through-solution mechanism)两种解释。 但目前大多数学者赞同溶液扩散机理。
ate Cementitious,简称MPC)的研究要明显迟
于西方国家, 目前的应用也仅限于修补材料,
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
筑材料这些方面相对比较少。
二.磷酸镁水泥的制备
磷酸镁水泥是由MgO,磷酸盐,缓凝剂以及矿
物搀和料按一定比例配制而成。
注:如果磷酸镁水泥中没有硼砂等缓凝剂 的存 在,Mg2+和磷酸二氢铵溶解产生 的 NH4+,H2PO42-和PO43-就会迅速反应
生成磷酸盐水化物,磷酸镁水泥则表现
出凝结时间过快而不利于成型的特性。
四.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,特别适合于 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 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 注的重点。影响磷酸镁水泥凝结速度的因素 主要有:MgO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。
常用的六大水泥
常用的六大水泥在我们的日常生活中,无论是高耸的摩天大楼,还是坚固的桥梁,抑或是美丽的公园和广场,都离不开一种基本材料——水泥。
它以其卓越的性能和稳定性,成为现代建筑的主要构建材料之一。
然而,尽管我们每天都在使用水泥,但你是否知道有哪些种类的水泥?它们各自的特点是什么?今天,我们就来一探这六大常用水泥。
第一种我们来谈谈硅酸盐水泥。
这种水泥是最常见的一种,广泛应用于各种建筑工程中。
它具有高强度、耐久性好等特点,能够满足大多数建筑工程的需求。
然而,由于其生产过程中产生的二氧化碳排放较高,因此在环保意识日益增强的今天,我们需要寻找更环保的替代品。
第二种我们要介绍的是硫铝酸盐水泥。
这种水泥具有较高的抗硫酸盐侵蚀能力,因此在海洋工程、地下工程等领域有着广泛的应用。
但是,它的强度相对较低,不适合用于承受大力的结构。
第三种水泥是磷酸盐水泥。
这种水泥具有良好的耐水性和耐热性,因此在一些特殊环境下的应用非常广泛。
例如,在高温和高湿的环境中,使用磷酸盐水泥可以保证结构的稳定性和安全性。
第四种水泥是白色水泥。
这种水泥的主要特点是颜色洁白,因此在装饰性建筑中有着广泛的应用。
同时,它也具有良好的耐磨性和耐候性,使得它能够在各种气候条件下保持良好的性能。
第五种水泥是矿渣水泥。
这种水泥的主要原料是矿渣,因此它具有较低的成本和较好的环保性能。
然而,由于其强度和耐久性相对较低,因此主要应用于一些低层建筑或者临时性的建筑物。
第六种我们要介绍的是粉煤灰水泥。
这种水泥的主要原料是由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰,粉煤灰水泥的强度等级及各龄期强度要求同矿渣硅酸盐水泥。
粉煤灰水泥的早期强度低,随着粉煤灰掺加量的增多早期强度出现较大幅度下降。
因为粉煤灰中的玻璃体极其稳定,在粉煤灰水泥水化过程中其粉煤灰颗粒被Ca(OH)2侵蚀和破坏的速度很慢,所以粉煤灰水泥的强度发育主要反映在后期,其后期强度增进率大,甚至可以超过相应硅酸盐水泥的后期强度。
混凝土中掺加磷酸盐阻碍剂的原理及效果
混凝土中掺加磷酸盐阻碍剂的原理及效果混凝土是建筑中常用的一种材料,其主要成分为水泥、砂、石子等。
但由于混凝土的孔隙较大,容易受到外界的侵蚀,例如水分、气体、化学物质等。
这些侵蚀会导致混凝土的力学性能下降、耐久性变差,最终影响建筑物的使用寿命和安全性。
为了提高混凝土的耐久性,阻碍剂成为了一种常用的混凝土添加剂。
磷酸盐阻碍剂是其中的一种,其原理及效果如下。
一、磷酸盐阻碍剂的原理磷酸盐阻碍剂是一种在混凝土中添加的防水剂,其主要成分为磷酸盐。
磷酸盐是一种无机盐,具有很强的化学反应活性。
当磷酸盐溶解在水中时,其会与混凝土中的游离钙离子反应,形成难溶的磷酸钙物质。
这种物质能够填充混凝土中的孔隙,形成一种坚固的保护层,从而起到防水的效果。
此外,磷酸盐阻碍剂还可以与水泥中的氢氧化钙反应,生成磷酸钙物质。
这种物质也可以填充混凝土中的孔隙,从而进一步提高混凝土的密实性和耐久性。
二、磷酸盐阻碍剂的效果1. 防水效果磷酸盐阻碍剂能够形成一种坚固的保护层,从而防止水分渗透混凝土中。
这种保护层能够有效地减少混凝土中的孔隙和裂缝,提高混凝土的密实性和耐久性。
2. 抗渗效果磷酸盐阻碍剂能够填充混凝土中的孔隙,从而减少孔隙与水分的接触面积,防止水分渗透混凝土中。
这种效果可以有效地提高混凝土的抗渗性能,防止水分对混凝土的侵蚀。
3. 抗化学侵蚀效果磷酸盐阻碍剂能够与混凝土中的游离钙离子和水泥中的氢氧化钙反应,形成坚固的保护层。
这种保护层能够阻止化学物质的侵蚀,从而提高混凝土的耐化学性能。
4. 抗冻融效果磷酸盐阻碍剂能够填充混凝土中的孔隙,减少水分渗透混凝土中的面积。
这种效果可以有效地提高混凝土的抗冻融性能,防止冻融循环对混凝土的破坏。
总结:磷酸盐阻碍剂是一种常用的混凝土添加剂,其原理是利用磷酸盐的化学反应活性填充混凝土中的孔隙,形成一种坚固的保护层,从而提高混凝土的密实性和耐久性。
磷酸盐阻碍剂能够有效地提高混凝土的防水性能、抗渗性能、抗化学侵蚀性能和抗冻融性能,从而延长建筑物的使用寿命和提高建筑物的安全性。
混凝土制品化学成分规格
混凝土制品化学成分规格一、前言混凝土是一种常见的建筑材料,具有良好的可塑性和耐久性。
混凝土的化学成分对混凝土的性能有着重要的影响。
本文将就混凝土制品的化学成分规格进行探讨。
二、混凝土制品化学成分的概述混凝土是由水泥、砂子、石子和水等材料按一定比例配制而成的建筑材料。
其中,水泥是混凝土的重要成分之一,其主要成分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。
除水泥外,混凝土中还包含石子、砂子、水和掺合料等成分。
三、硅酸盐水泥的规格1.硅酸盐水泥的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,其中SiO2的含量应大于50%。
2.硅酸盐水泥的物理性能:初凝时间不得小于45min,终凝时间不得大于10h,抗压强度不得小于42.5MPa,抗折强度不得小于6.0MPa,比表面积应大于300m2/kg,比重应小于3.15g/cm3。
四、铝酸盐水泥的规格1.铝酸盐水泥的主要化学成分为Al2O3、CaO和Fe2O3,其中Al2O3的含量应大于40%。
2.铝酸盐水泥的物理性能:初凝时间不得小于30min,终凝时间不得大于6h,抗压强度不得小于42.5MPa,抗折强度不得小于6.0MPa,比表面积应大于300m2/kg,比重应小于3.15g/cm3。
五、磷酸盐水泥的规格1.磷酸盐水泥的主要化学成分为CaO、P2O5和H2O。
2.磷酸盐水泥的物理性能:初凝时间不得小于30min,终凝时间不得大于6h,抗压强度不得小于42.5MPa,比表面积应大于300m2/kg,比重应小于3.15g/cm3。
六、石子的规格1.石子的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等。
2.石子的物理性能:粒径应符合设计要求,抗压强度不得小于80MPa,弹性模量不得小于30GPa。
七、砂子的规格1.砂子的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等。
2.砂子的物理性能:粒径应符合设计要求,含泥量不得大于3%,含水率不得大于5%,含盐量不得大于0.2%。
六大常用水泥的性质及应用
六大常用水泥的性质及应用水泥是建筑工程中常用的一种材料,用于制作混凝土和砌筑。
根据国际标准,常用的水泥可分为六大类,包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、高铝酸盐水泥、磷酸盐水泥和复合水泥。
每种水泥都有其独特的性质和应用,下面将分别介绍六种常用水泥的性质及应用。
硅酸盐水泥硅酸盐水泥是一种最常用的水泥,其主要成分为硅酸盐矿物质。
硅酸盐水泥的性质包括强度高、早期强度发展迅速、耐磨损等。
因此,它常用于制作混凝土、水泥砂浆以及预制构件等。
同时,在一些特殊的工程中,也可用于制作高强度的混凝土。
硫铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥主要由硫铝酸盐矿物质和适量的石膏混合而成,其性质包括早期强度发展迅速、耐腐蚀、抗冻融等。
因此,硫铝酸盐水泥常用于制作耐硫酸盐侵蚀的混凝土结构、海工建筑以及化工厂、污水处理厂等地方。
铝酸盐水泥铝酸盐水泥主要由铝酸盐矿物质和适量的石膏混合而成,其性质包括早期强度发展快、抗硫酸盐侵蚀、抗腐蚀等。
因此,铝酸盐水泥常用于制作混凝土、防水砂浆以及高耐久混凝土结构。
高铝酸盐水泥高铝酸盐水泥是一种特殊的水泥,其主要成分为高铝石。
高铝酸盐水泥的性质包括抗腐蚀、抗火、抗冻融等。
因此,它常用于制作耐火混凝土、粘结材料以及高耐火材料。
磷酸盐水泥磷酸盐水泥是一种特殊的水泥,其主要成分为磷酸盐矿物质。
磷酸盐水泥的性质包括早期强度发展迅速、耐腐蚀、抗冻融等。
因此,它常用于制作化工厂、污水处理厂、磷酸盐含量较高的地区的混凝土结构。
复合水泥复合水泥是由普通水泥与轻质骨料、填料以及外加剂等混合而成,其性质和应用取决于其混合比例和外加剂的成分。
复合水泥的性质广泛,可用于制作轻质混凝土、绝热混凝土、高性能混凝土等。
综上所述,六大常用水泥各具有其独特的性质和应用。
在实际工程中,根据具体的工程要求和环境条件选择合适的水泥种类至关重要,这样才能保证工程结构的耐久性和安全性。
磷酸盐水泥对137Cs的固化性能
磷 酸 盐 水 泥 对 7 s的 固 化 性 能 C
梁 攀 赖 振宇 卢 忠 远
61 1) 200 ( 南 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 四川 绵 阳 西
摘要: 以含 9 % Mg 5 O的重烧镁 砂 、 磷酸盐 和 硼砂 为原 料 , 备 了磷 酸盐水 泥 , 究其 对 ”C 的 固化 性能 。通过 制 研 s X D衍射 分析 、E 电镜 扫描等手 段对 固化体物 相组成 及显微结 构进行 分析 , R SM 参照 国家标 准“ 放射性废 物 固化体
长期 浸出试验 ” G 0 3—8 ) 固化体进 行抗浸 出性 能试验 。结 果表 明 , 以磷酸 氢二 铵为 原料 时 , s的加 ( B7 2 6对 当 ”C 入会 降低磷酸盐 水泥 固化 体的抗 压强度 , s ” c 的含量 越多 , 度损 失越 小 ; 以磷 酸二 氢铵 为原 料时 , 着 ”c 强 当 随 s
中 图 分 类 号 :5 1T 5 8 X 9 ; U 2
文献 标志码 : A
Te tng a s a c n n Pho pha e Ce e r o m a e si nd Re e r hi g o s t m ntPe f r nc i l f i di n lde n Soi y ng Ra o uci Cs di
8 6,r d o c v se s ld fe d o —e m e c i g e p rme t a i a t e wa t oi iid bo y lng t r la h n x e i i n .Ex rme tlr s ls s o t ta — pe i n a e u t h w ha d di o f。 t n o Cs r d c s t e o i e u e c mpr s ie sr n t o h s hae c me t s ld f d, n e mo e a d t n h e sv te gh f p o p t e n o i i e a d t r d ii i h o
中国水泥的品类
中国水泥的品类中国水泥品类繁多,主要分为以下几类:1. 硅酸盐水泥:硅酸盐水泥是一种广泛应用的波特兰水泥,其主要成分是熟料(C3S、C2S、C3A等)、石膏和混合材料。
硅酸盐水泥具有良好的抗压强度、抗折强度和耐久性,适用于各种混凝土结构和工程。
2. 普通硅酸盐水泥:普通硅酸盐水泥是一种改进型的硅酸盐水泥,其性能介于硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥之间。
主要应用于一般混凝土结构、桥梁、道路、隧道等工程。
3. 矿渣硅酸盐水泥:矿渣硅酸盐水泥是一种含有矿渣(高炉矿渣、磷矿渣等)的水泥,具有较好的抗渗性、抗碳化性和耐久性。
主要应用于大型基础设施工程、水利工程、地下工程等。
4. 铝酸盐水泥:铝酸盐水泥是一种以铝酸钙为主要成分的水泥,具有早强、高强、抗渗、抗冻等优良性能。
适用于高层建筑、桥梁、压力容器等高强度混凝土结构。
5. 磷酸盐水泥:磷酸盐水泥是一种以磷酸钙为主要成分的水泥,具有较好的耐腐蚀性、抗渗性和耐久性。
主要应用于防腐工程、海水防护工程、地下工程等。
6. 粉煤灰水泥:粉煤灰水泥是一种利用粉煤灰替代部分熟料制成的水泥,具有环保、节能、经济等优点。
适用于混凝土结构、地面工程、市政工程等。
7. 复合水泥:复合水泥是一种由两种或多种水泥按一定比例混合而成的水泥,具有较好的综合性能。
如硅酸盐复合水泥、矿渣铝酸盐复合水泥等。
主要应用于特殊工程和高级混凝土结构。
8. 特种水泥:特种水泥是一类具有特殊性能和用途的水泥,如耐火水泥、耐磨水泥、防辐射水泥等。
适用于特殊环境和条件下的工程。
以上是中国水泥的主要品类,实际应用中,根据工程需求和具体条件选择合适的水泥品种至关重要。
磷酸盐水泥凝结时间研究
试验结果表明:不论磷酸盐水泥中磷酸盐和氧化镁的 比例 ( / 如何 , P M) 磷酸盐水泥的凝结时间都 随着缓凝剂掺量的增加而明显延长。以 P M =l4为例 , / : 不掺缓凝剂时 , 磷酸盐水泥的凝结速度非常
快, 基本上无法保证凝结时间的测定 , 随着硼砂掺量从 2 %增加到 1% , 5 凝结时间也相应从 3mn i增加
凝结时间测定 : 采用维卡仪测定磷酸盐水泥的凝结时间 , 由于水泥的凝结速度很快 , 因此搅拌时间 要控制在 3 i n之内, m 初始阶段每隔 3 测一次, 0s 临近初凝时每隔 1 s 5 测一次 。考虑到磷酸盐水泥的 初、 终凝时间间隔很短 , 试验中主要测定初凝时间 , 并作为水泥的凝结时间。
关键词 磷 酸 盐水泥 ; 凝结 时间 ; 缓凝 剂 ; 氧化镁
文 献标识码 : B 中图分类 号 :U 2 . 1 T 585 8
磷酸盐水泥具有诸如快凝快硬 、 高早期强度、 高粘接强度、 耐磨性好及干缩小等优 良性能。因此, 该
材料非常适用于高速公路 、 机场跑道 、 市政主干道的快速修补 , 在军事工程的抢修 、 抢建方面也有着重要 的应用前景 引。对于修补材料而言 , 通常要求材料能够快速凝结 , 具有较高的早期强度; 但是凝结时
试验研 究了缓凝剂、 氧化镁 比表面积及活性、 粉煤灰、 环境温度、 固比等因素 水
对磷酸 盐水泥 ( P ) 结 时 间的 影响 , MC凝 并就磷 酸 盐水 泥水 化 机 理 进 行 讨 论 。研 究结 果发
现, 缓凝荆、 氧化镁比表面积及活性、 环境温度三者对磷酸盐水泥凝结时间影响较大, 而粉煤 灰掺 量 与水 固比对凝 结 时间的影 响作 用相 对较 小。
收稿 日 : 0 — 1 2 期 2 6 1— 9 0 基金项 目: 国家自 然科学基金资助项目(0719 ; 5622 )重庆市自 然科学基金资助项 目( SC20B 42 ) C T ,06 B 11 作者简介: 汪宏涛( 7 一 , 河南 1 4 )男, 省兰 9 考县人, 讲师, 博士, 主要从事军事工 程特 种材 料与 新型建筑 研究。 材料
混凝土中掺入磷酸盐的应用效果
混凝土中掺入磷酸盐的应用效果一、前言混凝土是现代建筑中最重要的建筑材料之一,其广泛应用于建筑、桥梁、隧道等各种工程中。
然而,混凝土存在一些问题,如易开裂、易受潮、易老化等。
为了解决这些问题,研究人员探索了许多方法,其中掺入磷酸盐是一种有效的方法。
本文将介绍混凝土中掺入磷酸盐的应用效果。
二、磷酸盐的种类及性质磷酸盐是一类化合物,其通式为PO4,包括磷酸三钙、磷酸二钙、磷酸二氢钙、磷酸钠等多种化合物。
磷酸盐的性质取决于其化学结构和组成。
在建筑材料中,磷酸盐常用于掺入混凝土中,以提高混凝土的性能。
磷酸盐可以与混凝土中的钙离子结合,形成不溶性的磷酸盐晶体,从而增加混凝土的密实性和硬度。
此外,磷酸盐还可以通过吸收水分来保持混凝土的湿度,从而提高混凝土的耐久性。
三、混凝土中掺入磷酸盐的应用效果1. 提高混凝土的抗裂性能混凝土中掺入适量的磷酸盐可以增加混凝土的密实性和硬度,从而提高混凝土的抗裂性能。
磷酸盐可以与混凝土中的水泥反应,形成磷酸钙晶体,填充混凝土中的微孔和缝隙,从而增加混凝土的密实性和硬度。
此外,磷酸盐还可以通过吸收水分来保持混凝土的湿度,从而减少混凝土的干缩和开裂。
2. 提高混凝土的耐久性混凝土中掺入磷酸盐可以提高混凝土的耐久性,延长混凝土的使用寿命。
磷酸盐可以通过吸收水分来保持混凝土的湿度,从而减少混凝土的干缩和开裂。
此外,磷酸盐还可以与混凝土中的水泥反应,形成磷酸钙晶体,填充混凝土中的微孔和缝隙,从而减少混凝土中的水分渗透和化学侵蚀。
3. 提高混凝土的抗压性能混凝土中掺入磷酸盐可以提高混凝土的抗压性能。
磷酸盐可以与混凝土中的水泥反应,形成磷酸钙晶体,填充混凝土中的微孔和缝隙,从而增加混凝土的密实性和硬度。
此外,磷酸盐还可以通过吸收水分来保持混凝土的湿度,从而提高混凝土的抗压性能。
4. 提高混凝土的耐磨性能混凝土中掺入磷酸盐可以提高混凝土的耐磨性能。
磷酸盐可以与混凝土中的水泥反应,形成磷酸钙晶体,填充混凝土中的微孔和缝隙,从而增加混凝土的密实性和硬度。
混凝土中添加磷酸盐的试验方法
混凝土中添加磷酸盐的试验方法一、前言混凝土作为建筑材料之一,具有重要的应用价值。
为了满足建筑工程的要求,混凝土的性能需要不断地进行改善和提升。
其中,添加磷酸盐是一种提高混凝土性能的有效手段。
本文将介绍混凝土中添加磷酸盐的试验方法。
二、磷酸盐的作用磷酸盐是一种常见的无机化合物,可以通过添加到混凝土中来改善混凝土的性能。
磷酸盐可以与水泥水化产生新的水化产物,增强混凝土的强度和耐久性。
此外,磷酸盐还可以提高混凝土的抗裂性和抗渗性,减少混凝土的收缩和膨胀。
三、试验材料1.水泥:采用普通硅酸盐水泥。
2.砂:采用中砂。
3.石子:采用直径为20mm的碎石。
4.磷酸盐:采用无水二基磷酸钠。
5.水:采用饮用水。
四、试验步骤1.混凝土配比设计:按照设计要求,确定混凝土配合比。
2.材料准备:将水泥、砂、石子、磷酸盐等材料按照配合比例进行准备。
3.混合料制备:将水泥、砂和磷酸盐放入混凝土搅拌机中,搅拌2-3分钟,再加入适量的水继续搅拌1-2分钟,最后加入石子继续搅拌3-5分钟,直至混凝土均匀。
4.模制试件:将混凝土倒入标准模具中,用压实器按照标准压实次数进行压实。
5.养护试件:将试件拆模后,放入湿润的环境中养护28天。
6.测定试件性能:测定试件的各项性能指标,如抗压强度、抗拉强度、抗渗性等。
五、试验注意事项1.磷酸盐的添加量应控制在5%以内,过多的添加会影响混凝土的性能。
2.混凝土的配合比应根据实际情况进行调整,以保证混凝土的性能满足设计要求。
3.试件的制备和养护应严格按照标准要求进行。
4.测定试件性能时,应选择合适的测试方法和设备,保证测试结果的准确性和可靠性。
六、结论本文介绍了混凝土中添加磷酸盐的试验方法,通过试验可以得出以下结论:1.适量的磷酸盐可以提高混凝土的强度和耐久性。
2.磷酸盐的添加量应控制在5%以内,过多的添加会影响混凝土的性能。
3.混凝土的配合比应根据实际情况进行调整,以保证混凝土的性能满足设计要求。
gb-t-21372--磷酸盐水泥熟料
gb-t-21372--磷酸盐水泥熟料简介磷酸盐水泥熟料是一种特殊的水泥熟料,与普通硅酸盐水泥熟料相比具有较高的抗硫酸盐侵蚀性能和耐酸蚀性能。
根据国家标准GB/T -2008《磷酸盐水泥熟料》的规定,磷酸盐水泥熟料主要包括硅酸二铝钙盐、硅酸铝钙盐和硅酸三铝盐。
其具体性能指标和用途在标准中有详细规定。
性能指标根据GB/T -2008,磷酸盐水泥熟料的主要性能指标包括以下几个方面:1. 化学成分:磷酸盐水泥熟料中主要成分是氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)和燧石(C3S2)等,其含量需要符合标准的要求,以保证其性能稳定。
2. 抗压强度:磷酸盐水泥熟料的抗压强度是衡量其力学性能的重要指标之一,根据标准规定,熟料样品经一定养护时间后,应具有一定的抗压强度。
3. 抗硫酸盐侵蚀性能:磷酸盐水泥熟料相较于普通硅酸盐水泥熟料具有更好的抗硫酸盐侵蚀性能,可适用于高硫酸盐环境中。
4. 耐酸蚀性能:磷酸盐水泥熟料可在弱酸性环境下保持良好的耐酸性能,适用于一些酸性环境建筑工程的使用。
用途根据GB/T -2008的规定,磷酸盐水泥熟料主要适用于以下领域:1. 高硫酸盐环境:因其较好的抗硫酸盐侵蚀性能,磷酸盐水泥熟料可广泛应用于高硫酸盐环境,如化肥厂、电厂等工业场所。
2. 防腐蚀工程:磷酸盐水泥熟料的耐酸性能可使其成为耐酸蚀性能要求较高的防腐蚀工程中的理想材料。
3. 特殊环境:磷酸盐水泥熟料也可适用于一些特殊环境建筑工程,如酒窖、酒库等。
注意事项在使用磷酸盐水泥熟料时,需要注意以下几点:1. 储存:磷酸盐水泥熟料建议储存在通风、干燥、避光的仓库中,避免与湿度较大、阳光直射、酸等物质接触。
2. 搅拌:搅拌磷酸盐水泥熟料时,应严格按照标准要求进行搅拌,控制好水泥熟料与其他原料的比例和搅拌时间,以保证产品质量。
3. 使用注意:根据具体使用要求和环境,应选择合适的磷酸盐水泥熟料,避免出现使用不当或不适合的情况。
磷酸盐水泥在混凝土中的应用
磷酸盐水泥在混凝土中的应用一、前言磷酸盐水泥是一种特殊的水泥,其主要成分是磷酸钙,可用于制造高强度、高耐久的建筑材料。
在混凝土中,磷酸盐水泥可以增强混凝土的耐久性、抗化学侵蚀能力和抗冻性,因此被广泛应用于各种工程中。
二、磷酸盐水泥的基本概念1. 磷酸盐水泥的定义磷酸盐水泥是一种由磷酸钙和硅酸盐或者硫酸盐等物质组成的水泥,它可以与水发生化学反应,产生热量并逐渐硬化。
2. 磷酸盐水泥的分类磷酸盐水泥可以分为硬化速度快的快硬磷酸盐水泥和硬化速度慢的慢硬磷酸盐水泥两种。
其中,快硬磷酸盐水泥适用于制造高强度的混凝土,慢硬磷酸盐水泥适用于制造高耐久的混凝土。
3. 磷酸盐水泥的特点磷酸盐水泥具有以下特点:(1)硬化速度较快,可在几分钟内完全硬化。
(2)具有很高的强度和耐久性,可用于制造高质量的建筑材料。
(3)具有较好的抗化学侵蚀性能,能够防止混凝土受化学物质的侵蚀。
(4)具有较好的抗冻性能,能够防止混凝土在低温环境下发生冻融损伤。
三、磷酸盐水泥在混凝土中的应用1. 磷酸盐水泥的用途磷酸盐水泥主要用于制造高强度、高耐久的混凝土,如高速公路、桥梁、大型水利工程等。
此外,磷酸盐水泥还可以用于制造特殊的建筑材料,如耐火材料、防水材料等。
2. 磷酸盐水泥与普通水泥的比较(1)强度比较磷酸盐水泥的强度比普通水泥高,可以制造更加坚固的混凝土。
(2)耐久性比较磷酸盐水泥的耐久性比普通水泥好,可以制造更加耐久的混凝土。
(3)抗化学侵蚀性比较磷酸盐水泥的抗化学侵蚀性比普通水泥好,可以制造更加抗化学侵蚀的混凝土。
(4)抗冻性比较磷酸盐水泥的抗冻性比普通水泥好,可以制造更加抗冻的混凝土。
3. 磷酸盐水泥混凝土的制备方法磷酸盐水泥混凝土的制备方法如下:(1)将磷酸盐水泥、细砂、碎石和水混合均匀,制成混凝土。
(2)将混凝土倒入模具中,振动压实。
(3)将混凝土表面抹平,待混凝土硬化后,拆除模具即可。
4. 磷酸盐水泥混凝土的应用案例磷酸盐水泥混凝土被广泛应用于各种工程中,下面介绍一个应用案例:某高速公路桥梁工程采用磷酸盐水泥混凝土进行施工,混凝土中添加了超细粉煤灰和其他掺合料,使混凝土的强度和耐久性进一步提高。
抗侵蚀水泥种类
抗侵蚀水泥种类
抗侵蚀水泥是一种特殊的水泥,它具有较高的抗腐蚀性能和耐久性,适用于各种酸碱环境和潮湿环境下的建筑物。
根据其不同的成分和用途,可以分为多种类型。
1.硅酸盐水泥
硅酸盐水泥是一种常见的抗侵蚀水泥,它由熟料、石膏和少量掺合料组成。
该水泥具有较高的抗压强度和耐久性,在潮湿、酸碱等恶劣环境下表现出色。
硅酸盐水泥广泛应用于化工、冶金、电力等行业的建筑物中。
2.高铝酸盐水泥
高铝酸盐水泥是一种以高铝熟料为主要原料制成的抗侵蚀水泥。
该水泥具有高强度、耐火性和耐化学侵蚀性能,可以在800℃以上温度下使用。
高铝酸盐水泥广泛应用于冶金、电力等行业中需要承受高温和酸碱侵蚀的建筑物中。
3.磷酸盐水泥
磷酸盐水泥是一种以磷酸盐为主要成分的抗侵蚀水泥,它具有较高的
耐久性和耐化学侵蚀性能。
磷酸盐水泥广泛应用于化工、冶金、电力
等行业的建筑物中。
4.硫铝酸盐水泥
硫铝酸盐水泥是一种以硫铝酸盐为主要成分的抗侵蚀水泥,它具有高
强度和耐久性。
硫铝酸盐水泥广泛应用于污水处理厂、化工厂等需要
承受强酸碱侵蚀的建筑物中。
5.氟碳钙水泥
氟碳钙水泥是一种以氟碳钙石为主要成分的抗侵蚀水泥,它具有较高
的耐久性和耐化学侵蚀性能。
氟碳钙水泥广泛应用于化工、冶金、电
力等行业的建筑物中。
综上所述,抗侵蚀水泥种类多样,每种水泥都有其特定的用途和优点。
在选择抗侵蚀水泥时,应根据具体的建筑环境和需求进行选择,以确
保建筑物的耐久性和安全性。
混凝土缓凝剂的分类
混凝土缓凝剂的分类混凝土缓凝剂的种类按其化学成可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂两大类。
1、无机混凝土缓凝剂(1)磷酸盐、偏磷酸盐类混凝土缓凝剂磷酸盐、偏磷酸盐类混凝土缓凝剂是近年来研究较多的无机混凝土缓凝剂。
正磷酸(H3PO4)的缓凝作用并不大,但各种磷酸盐的缓凝作用却较强。
在相同掺量情况下,磷酸盐类混凝土缓凝剂中缓凝作用最强的是焦磷酸钠(Na2P2O7)。
(2)硼砂(Na2B4O7・10H2O)无色粉末状结晶物质。
吸湿性强,易溶于水和甘油,水溶液呈弱碱性,在干燥的空气中易缓慢风化。
(3)氟硅酸钠(Na2SiF6)白色结晶物质,密度2.68g・cm-3,微溶于水,不溶于乙醇,有腐蚀性,一般掺量为水泥用量的0.1%~0.2%[1]。
2、有机混凝土缓凝剂有机缓凝剂按其官能团的不同可分为木质素磺酸盐、羟基羧酸及其盐、多元醇及其衍生物、糖类及碳水化合物等。
(1)羟基羧酸、氨基羧酸及其盐此类混凝土缓凝剂的分子结构中含有羟基,羧酸基或氨基,常见的此类混凝土缓凝剂有柠檬酸、葡萄糖酸、水杨酸等及其盐。
此类混凝土缓凝剂的缓凝效果较强,掺量一般为水泥用量的0.05%~0.2%。
(2)多元醇及其衍生物多元醇及其衍生物的缓凝作用较稳定,特别是在使用温度变化时仍有较好的稳定性。
其中一元醇缓凝作用较小,但随烷基的增加,表面活性增强;二元醇中的乙二醇基本没有缓凝作用,丙二醇以后的二元醇缓凝作用逐渐增强;丙三醇缓凝作用很强,甚至可以使水泥水化作用完全停止。
此类混凝土缓凝剂掺量一般为水泥用量的0.05%~0.2%之间。
(3)糖类葡萄糖、蔗糖及其衍生物和糖蜜及其衍生物,由于原料广泛、价格低廉,同时具有一定的缓凝作用,因此使用也较为广泛。
其掺量一般为胶凝材料用量的0.1%~0.3%。
防水混凝土的水泥品种
防水混凝土的水泥品种
防水混凝土是一种特殊的混凝土,它具有防水性能,可以有效地防止水的渗透和侵蚀。
防水混凝土的制作需要选用特殊的水泥品种,下面我们来了解一下防水混凝土的水泥品种。
1.硅酸盐水泥
硅酸盐水泥是一种常用的防水混凝土水泥品种,它具有较高的早期强度和较好的耐水性能。
硅酸盐水泥的制作需要选用高岭土、石灰石等原料,经过高温煅烧后制成。
硅酸盐水泥的防水性能主要来自于其化学反应,它可以与水中的钙离子反应生成硅酸钙胶凝体,从而形成一层坚固的防水层。
2.聚合物改性水泥
聚合物改性水泥是一种新型的防水混凝土水泥品种,它是将聚合物与水泥混合而成的。
聚合物改性水泥具有较好的耐水性能和耐化学腐蚀性能,可以有效地防止水的渗透和侵蚀。
聚合物改性水泥的制作需要选用高品质的水泥和聚合物,经过特殊的加工工艺制成。
3.磷酸盐水泥
磷酸盐水泥是一种特殊的防水混凝土水泥品种,它具有较好的耐水性能和耐化学腐蚀性能。
磷酸盐水泥的制作需要选用磷酸盐矿物和石灰石等原料,经过高温煅烧后制成。
磷酸盐水泥的防水性能主要
来自于其化学反应,它可以与水中的钙离子反应生成磷酸钙胶凝体,从而形成一层坚固的防水层。
防水混凝土的水泥品种有很多种,不同的水泥品种具有不同的防水性能和耐久性能,需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的水泥品种。
同时,在制作防水混凝土时,还需要注意控制水泥的用量和水灰比,以及加入适量的防水剂和掺合料,从而提高防水混凝土的防水性能和耐久性能。
水泥分类及性能介绍
水泥分类及性能介绍水泥是建筑材料中最重要的原材料之一,广泛用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
根据其成分和性能,水泥可以分为普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、石膏水泥、粉煤灰水泥、磷酸盐水泥等多种类型。
本文将对这几种常见的水泥类型进行分类及性能介绍。
1.普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥是建筑中最常用的一种水泥。
它主要由石灰石和粘土经过破碎、研磨、烧成等工艺制成。
普通硅酸盐水泥具有较高的强度和硬度,适用于各种一般建筑结构。
其主要性能包括早期强度高、适应性强、耐久性好等。
2.矿渣水泥矿渣水泥是以矿渣为主要原料制成的一种水泥。
矿渣主要来自冶炼过程中产生的渣滓,如炉渣、矿石渣等。
矿渣水泥具有较高的抗硫酸盐侵蚀性能、耐久性好、耐火性高等特点。
同时,矿渣水泥也具有低热产生、良好的耐碱性和较高的资源利用率等优点。
3.石膏水泥石膏水泥是以石膏和粉煤灰为主要原料制成的一种水泥。
石膏水泥主要用于内墙面、屋顶、隔墙等建筑材料中。
石膏水泥具有较高的抗折强度和耐久性,同时还具有良好的保温性能和隔热性能。
4.粉煤灰水泥粉煤灰水泥是以粉煤灰为主要原料制成的一种水泥。
粉煤灰是燃烧煤炭时产生的矿渣。
粉煤灰水泥具有较高的抗硫酸盐侵蚀性能、耐火性好、耐久性高等特点。
同时,粉煤灰水泥的使用能有效减少环境污染,对于可持续发展具有重要意义。
5.磷酸盐水泥磷酸盐水泥是以磷矿石为主要原料制成的一种水泥。
磷酸盐水泥具有耐酸性和耐化学腐蚀性能,适用于抗酸结构、化工等特殊环境。
磷酸盐水泥的强度和耐久性相对较低,但其耐酸性能优异,是一种基础建设中不可缺少的材料之一总之,水泥是建筑材料中不可或缺的一部分,不同类型的水泥具有不同的性能特点和适用范围。
普通硅酸盐水泥适用于一般建筑结构,矿渣水泥具有较高的耐久性和耐硫酸盐侵蚀性能,石膏水泥用于内墙面等建筑材料,粉煤灰水泥可有效减少环境污染,磷酸盐水泥适用于特殊环境下的建筑结构。
根据具体的工程需求和环境要求,选择合适的水泥类型对于工程质量和可持续发展具有重要意义。
水泥的类型
水泥的类型水泥是建筑材料中不可或缺的一种,它在建筑工程中起着重要的作用。
下面我将分别介绍几种常见的水泥类型及其特点。
1. 普通硅酸盐水泥:普通硅酸盐水泥是最常见的一种水泥,它由石灰石、粘土等原料烧制而成。
普通硅酸盐水泥具有较高的强度和耐久性,适用于一般建筑工程。
它在建筑中的应用范围广泛,常见于混凝土结构、砌体墙体、地面铺装等。
2. 矿渣水泥:矿渣水泥是以矿渣为主要原料制成的一种水泥。
矿渣是在冶金过程中产生的废渣,经过适当处理后可以用来制成水泥。
矿渣水泥具有较低的热释放和较高的耐久性,可以在一定程度上减少对环境的污染。
矿渣水泥适用于大坝、港口、海洋工程等特殊环境下的建筑。
3. 硫铝酸盐水泥:硫铝酸盐水泥是一种特殊的水泥,它由石膏和高铝石等原料烧制而成。
硫铝酸盐水泥具有较高的耐酸性和耐腐蚀性,适用于化工厂、污水处理厂等腐蚀性环境下的建筑。
此外,硫铝酸盐水泥还可以用于高温环境下的建筑,如耐火材料、高温炉窑等。
4. 轻质水泥:轻质水泥是一种密度较低的水泥,它由轻质骨料、粘结材料和外加剂等组成。
轻质水泥具有良好的隔热性能和吸声性能,适用于保温层、隔音墙等建筑结构。
此外,轻质水泥还可以用于制作轻质砌块、轻质砂浆等。
5. 油井水泥:油井水泥是一种用于油井固井的特殊水泥。
油井水泥具有较高的耐高温性和耐压性,可以保证油井壁的稳定性和密封性。
油井水泥还具有较好的流动性,便于泵送到油井井口。
油井水泥对于石油工业的发展具有重要意义。
6. 磷酸盐水泥:磷酸盐水泥是一种用于耐火材料制备的特殊水泥。
磷酸盐水泥具有较高的耐高温性和耐磨性,可以用于制作耐火砖、耐火浇注料等。
此外,磷酸盐水泥还具有较好的粘结性和耐腐蚀性,适用于一些特殊环境下的建筑。
以上是几种常见的水泥类型及其特点。
不同的水泥类型适用于不同的建筑工程,选择合适的水泥类型可以保证建筑物的稳定性和耐久性。
在实际应用中,还应根据具体情况综合考虑各种因素,选择最适合的水泥类型,以确保工程质量和安全。
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另外,修补材料与旧混凝土材料间的相容 另外, 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 凝土间的界面黏结,收缩及膨胀, 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。 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, 加强对磷酸镁水泥的大规模工业生产,材 料组成, 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 究。
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) 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。 粉煤灰价格低廉,来源广泛, 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,不仅可以降低成本, 镁水泥的矿物搀和料,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 酸镁水泥的性能。 酸镁水泥的性能。
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, 生强度倒缩,故现阶段该材料只作为快硬修补 材料使用, 材料使用,还未见用于结构工程或诸如海港码 海洋建筑等长期与水接触的工程。 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 程度并不严重,对于道路,机场跑道, 程度并不严重,对于道路,机场跑道,高速公 路,桥梁等结构的修补由于不会长期浸泡在水 使用磷酸镁水泥没有任何问题。 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 因此, 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。
⑵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 低。 ⑶氧化镁细度。氧化镁细度主要对磷酸镁水 氧化镁细度。 泥的早期强度产生影响,随细度的增加, 泥的早期强度产生影响,随细度的增加, 早期强度增加, 早期强度增加,但细度对后期强度影响不 大。 ⑷用水量。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。 用水量。W/固的增加会使强度迅速下降
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(NH4H2PO4),其在施工过程及水化 磷酸二氢铵( 过程中都会放出氨气。 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 生产磷酸镁水泥, 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。 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 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。
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 反应温度,如用冷水成型或在寒区施工来实 反应温度, 在同样条件下, 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,这主要是由 于磷酸镁水泥的水化反应是放热反应, 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, 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。
磷酸盐水泥
陈德玉 材料科学与工程
概述
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,也就是以金 属和酸溶液或盐为基本组分通过化学反应 而形成。 而形成。 磷酸盐水泥可用来制得多种耐热和热稳定 性材料, 性材料,防腐和电绝缘涂料以及高效能胶 某些性能近似于陶瓷材料。 等。某些性能近似于陶瓷材料。
三.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 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 (topochemical mechanism)和溶液扩散机 mechanism) 理(through-solution mechanism)两种解释。 throughmechanism)两种
二.磷酸镁水泥的制备 磷酸镁水泥是由MgO,磷酸盐 磷酸镁水泥是由MgO,磷酸盐,缓凝剂以及矿 磷酸盐, 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。 其中氧化镁是由菱镁矿1700℃ 其中氧化镁是由菱镁矿1700℃左右经高温煅 烧而成。 烧而成。 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, 氢铵。 氢铵。
注:如果磷酸镁水泥中没有硼砂等缓凝剂 的存 在,Mg2+和磷酸二氢铵溶解产生 的 NH4+,H2PO42-和PO43-就会迅速反应 生成磷酸盐水化物,磷酸镁水泥则表现 生成磷酸盐水化物, 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.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,特别适合于 工程的快速修补。 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, 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, 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 注的重点。 注的重点。影响磷酸镁水泥凝结速度的因素 主要有:MgO的活性及比表面积,缓凝剂 主要有:MgO的活性及比表面积, 的活性及比表面积 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。
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, 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。 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, 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。
概述
用磷酸盐胶结料制取材料时不需要进行高 温煅烧, 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。 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, 水泥,磷酸铵水泥等。 水泥,磷酸铵水泥等。
磷酸镁水泥
磷酸镁水泥快凝快硬,早期强度高, 磷酸镁水泥快凝快硬,早期强度高,低温凝结 速度快,与旧混凝土的黏结强度高, 速度快,与旧混凝土的黏结强度高,耐磨性及 抗冻性好,干缩小。适用于,高速公路, 抗冻性好,干缩小。适用于,高速公路,机 场跑道,市政干道的快速修补, 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 阔的应用前景。 阔的应用前景。
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, 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, 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,MgO的 阳离子迅速溶解于水,相比之下,MgO的 溶解要慢得多。 溶解要慢得多。 ⑵由缓凝剂硼砂溶解生成的B4O72-离子迅速吸 由缓凝剂硼砂溶解生成的B 附到MgO颗粒表面 形成一层以B 颗粒表面, 附到MgO颗粒表面,形成一层以B4O7 2-和 Mg2+为主的水化产物层,阻碍了MgO的溶 为主的水化产物层,阻碍了MgO的溶 解以及NH 离子与MgO颗粒的接 解以及NH4+和H2PO4-离子与MgO颗粒的接 达到缓凝目的。 触,达到缓凝目的。
一.研究现状 我国对磷酸镁胶凝材料(Magnesium Phosph我国对磷酸镁胶凝材料 ate Cementitious,简称 简称MPC)的研究要明显迟 简称 的研究要明显迟 于西方国家, 目前的应用也仅限于修补材料 于西方国家 目前的应用也仅限于修补材料, 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 人造板材黏结剂、 筑材料这些方面相对比较少。 筑材料这些方面相对比较少。
六.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,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,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 作为一种新型的胶凝材料, 组成和力学性能还缺乏深入的理论研究, 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, 究还存在一定的争议; 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, 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。
⑶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, 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, 越来越多的磷酸盐水化物。 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, 碍层胀破,导致大量磷酸盐离子与MgO颗 碍层胀破,导致大量磷酸盐离子与MgO颗 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。 ⑷随着磷酸盐水化产物的不断增多和向外生 长,各个MgO颗粒及其他填料(如粉煤灰) 各个MgO颗粒及其他填料(如粉煤灰) 颗粒及其他填料 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。
五.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,且强度随龄期延 长不断增高,但到7天以后就基本趋于稳定, 长不断增高,但到7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。 影响磷酸镁水泥强度的因素主要包括以下几个方 面: ⑴磷酸盐/氧化镁比值。过大或过小的磷酸盐/氧化 磷酸盐/氧化镁比值。过大或过小的磷酸盐/ 镁比值都会降低磷酸镁水泥的强度,其值在1/4到 镁比值都会降低磷酸镁水泥的强度,其值在1/4到 1/5之间时,磷酸镁水泥的强度最高。 1/5之间时 磷酸镁水泥的强度最高。 之间时,