新型MAPC砂浆配制及其物理力学性能试验研究

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磷酸铵镁水泥(MAPC)是指以NH4H2PO4作为磷酸盐原料的磷酸镁水泥,其因快硬早强、粘结性能好、体积稳定性好等优越性能被大家广泛关注,目前关于MAPC复合磷酸盐、复合缓凝剂及多种矿物掺合料复掺的研究还有很大空间。为了延长普通MAPC砂浆的凝结时间,改善工作性能,降低制备成本,本文首先研究了Na2HPO4·12H2O取代部分NH4H2PO4对MAPC净浆及砂浆水化硬化特性的影响。然后尝试配制一种新型MAPC复合缓凝剂,并比较了不同类型的氧化镁对MAPC性能造成的影响及其对新型复合缓凝剂的适应性。在此基础上,进行了MAPC砂浆组成结构的优化,确定了最佳胶砂比、水胶比、M/P值,并探究了两种掺合料的优点及其最佳掺量。主要得到以下结论:1)在MAPC中用Na2HPO4·12H2O取代部分NH4H2PO4可以降低反应的初始温度,增大流动度并延长凝结时间。Na2HPO4·12H2O的最佳掺量在净浆和砂浆中分别为15%和10%,在最佳掺量下,可以适当提高MAPC硬化体的强度。2)新型复合缓凝剂F的对MAPC浆体的缓凝效果较好,但是会造成强度的大幅降低。纯度较低的氧化镁制备的MAPC浆体凝结时间更长,但强度也会偏低。3)在一定范围内,胶砂比降低可以延长MAPC砂浆凝结时间,但会降低流动度;胶砂比取为1/2.25时,新型MAPC砂浆抗折抗压强度最高。水胶比增大可以轻微地延长凝结时间,提高流动度,但会降低MAPC硬化体的强度,过大时还会造成浆体泌水。m(M)/m(P)值的减小,可以提高MAPC砂浆的流动度,延长凝结时间;m(M)/m(P)值取为2.00时,最有利于新型MAPC砂浆抗折抗压强度发展。4)适量的粉煤灰、硅灰及二者复掺均可以延长新型MAPC砂浆的凝结时间,增大流动度,提高强度,改善水稳定性,提升粘结性能。其中粉煤灰最适用于改善水稳定性,硅灰最适用于增大流动度,且均随着掺量的不断增大,效果越好。在新型MAPC砂浆中掺入15%粉煤灰5%硅灰时,凝结时间在各配比中最长;掺入5%粉煤灰15%硅灰时,其抗折抗压强度均为各组中最高。此外,粉煤灰的掺入还可以大幅提高新型MAPC砂浆与OPC砂浆之间的粘结性能。
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