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本研究针对磷酸镁水泥(MPC)凝结过快或凝结时间延长导致强度下降等问题,选用能与体系组分相互作用的有机化合物和无机化合物作为缓凝剂,研究了它们及其组合对磷酸镁水泥性能的影响及凝结调控。本研究主要内容包括: ⑴以MgO-M2HPO4-H2O体系为研究对象,用低酸度磷酸盐(NH4)2HPO4和K2HPO4制备了凝结时间可控、强度高的新型磷酸镁水泥。结果表明:由低酸度磷酸盐制备的磷酸镁水泥,在水灰比和缓凝剂用量一定的情况下,随着n((NH4)2HPO4)/n(K2 HPO4)的降低,其浆体的流动性增加,凝结时间延长;添加K2HPO4后,MPC的早期抗压强度略有降低,但其28d强度高达70MPa以上;磷酸镁水泥的水化产物主要为NH4MgPO4·6H2O和KMgPO4·6H2O。 ⑵以MgO-MH2PO4-H2O体系为研究对象,研究了尿素和氯化钠对磷酸镁水泥凝结时间、水化放热过程和力学性能的影响。结果表明:在磷酸二氢钾与氧化镁质量比为1∶3、水灰比为0.16时,单独添加尿素作为缓凝剂,对磷酸镁水泥凝结时间和水化放热影响不显著;当硼砂添加量为磷酸二氢钾与氧化镁质量总和的1.0%时,随尿素添加量的增加,磷酸镁水泥的凝结时间显著延长,其第一和第二水化放热峰峰高显著降低;但当硼砂添加量达2.5%时(在尿素掺量相同的情况下),体系的凝结时间又有所缩短,水化放热峰相应提高。但随添加尿素掺量的增加,各龄期强度有所降低。复合缓凝剂最佳掺量是:1.0wt%尿素和1.0wt%硼砂。 ⑶氯化钠与硼砂也具有调凝的协同作用,单独添加氯化钠时,缓凝效果不明显,且强度降低较大。硼砂掺量为2.5wt%,氯化钠掺量为3.3wt%时,磷酸镁水泥浆体的凝结时间显著延长,但再增加硼砂掺量,凝结时间又有所缩短。其最佳掺量是:1.6wt%硼砂和0.8wt%的氯化钠。