磷酸钾镁水泥耐高温性能研究_姜自超_齐召庆_李帅_张时豪_丁建华_戴丰乐

第45卷第11期 当 代 化 工 Vol.45，No.11 2016年11月 Contemporary Chemical Industry November ，2016

基金项目： 重庆市自然科学基金项目（cstc2012jjB50009）。 收稿日期： 2016-05-11 作者简介： 姜自超（1990-），男，山东临沂人，在读硕士，主要从事磷酸镁水泥胶凝材料研究。E-mail ：614327919@ 。

磷酸钾镁水泥耐高温性能研究

姜自超1，齐召庆1，李 帅2，张时豪1，丁建华1，戴丰乐1

（1. 后勤工程学院化学与材料工程系，重庆 401311; 2. 重庆电子工程职业学院建筑与材料学院，重庆 401311）

摘 要：研究了不同温度处理对磷酸钾镁水泥性能的影响，并利用X 射线衍射仪、综合热分析仪、扫描电子显微镜对机理进行了分析。试验结果表明，在100 ℃以上的高温环境下，磷酸钾镁水泥质量会减少、强度会发生降低；物相分析的结果显示，高温处理后磷酸钾镁水泥的主要水化产物MgKPO 4·6H 2O 衍射峰会降低；热重分析的结果显示，磷酸钾镁水泥试样在108 ℃左右有一个明显的吸热谷并伴随着明显的质量损失；微观形貌分析的结果显示，经高温处理后磷酸钾镁水泥的水化产物减少，过烧氧化镁会大量裸露。磷酸钾镁水泥经高温处理后性能下降是水化产物在高温下分解导致的。 关 键 词：磷酸钾镁水泥；高温；性能；机理

中图分类号：TQ172 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）11-2541-04

Study on High Temperature Resistance of Magnesium

Potassium Phosphate Cement

JIANG Zi-chao 1, QI Zhao-qing 1, LI Shuai 2, ZHANG Shi-hao 1, DING Jian-hua 1, DAI Feng-le 1

（1. Department of chemical and materials engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 401311，China ； 2. Department of Construction and materials, Chongqing College of Electronic Engineering, Chongqing 401311，China ）

Abstract : Effect of high temperature treatment on the properties of magnesium potassium phosphate cement （MKPC ）was studied, and the mechanism was analyzed by XRD ，TG-DSC and SEM. The experimental results show that the quality and strength of MKPC decrease in high temperature environment. The results of phase analysis show that the diffraction peak of MgKPO 4·6H 2O(the main hydration products of MKPC) decreases after high temperature treatment. According to the results of the TG-DSC, MKPC has a clear endothermic valley at about 108℃ and accompanied by obvious mass loss. The results of micro morphology analysis show that the hydration products of MKPC reduce after high temperature treatment, and magnesia particles are exposed. The performance degradation of MKPC after high temperature treatment is the result of MgKPO 4·6H 2O decomposing at high temperature. Key words : magnesium potassium phosphate cement; high temperature; performance; mechanism

磷酸镁水泥（MPC ）是由氧化镁、酸式磷酸盐和缓凝剂等按一定比例混合，加水后通过酸碱中和反应得到的高度结晶的材料，与普通的硅酸盐水泥相比，它具有凝结硬化速度快（初凝时间只有几分钟）、早期强度高、干燥收缩小、耐磨性好和抗冻性能强等优点

[1-4]

。磷酸钾镁水泥（MKPC ），一般是指

采用磷酸二氢钾作为磷源的磷酸镁水泥，同采用磷酸二氢铵作为磷源的磷酸铵镁水泥（MAPC ）相比，它克服了MAPC 制备时放出氨气的缺点，减少了对施工人员健康的危害以及对施工设备的腐蚀，因此，近些年来诸多学者对磷酸钾镁水泥进行了大量的研究

[5-7]

，磷酸钾镁水泥也呈现出广泛的应用空间[8-11]

。

磷酸钾镁水泥应用面广、应用环境复杂，在放射性核废料固化、机场跑道抢修等领域，都对材料的耐高温性能有不同的要求，但是目前关于环境温

度对磷酸镁水泥性能的影响研究较少，已有研究温

度设置区间大，对于MKPC 性能改变最大的温度区间研究不充分细致。本文详细研究了磷酸钾镁水泥在50~250 ℃的重量损失、抗压强度变化，并使用TG-DSC 、XRD 、SEM 等手段分析了机理。

1 实验部分

1.1 原料

重烧氧化镁，MgO 含量88.18%，比表面积为227.5 m 2

/kg ；磷酸二氢钾（KH 2PO 4），白色晶体，工业级，纯度≥98%；硼砂（Na 2B 4O 7·10H 2O ），工业级，纯度≥95%。

1.2 试验方法

制备MKPC 时重烧氧化镁和磷酸二氢钾的质量比（M/P ）为4/1，水胶比为0.12，硼砂掺量为氧化

DOI:10.13840/21-1457/tq.2016.11.014