磷酸鹽水泥課件

磷酸鹽水泥陳德玉材料科學(xué)與工程1ppt課件磷酸鹽水泥1ppt課件概述磷酸鹽水泥屬于化學(xué)結(jié)合水泥,也就是以金屬和酸溶液或鹽為基本組分通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而形成。磷酸鹽水泥可用來(lái)制得多種耐熱和熱穩(wěn)定性材料，防腐和電絕緣涂料以及高效能膠等。某些性能近似于陶瓷材料。2ppt課件概述2ppt課件概述用磷酸鹽膠結(jié)料制取材料時(shí)不需要進(jìn)行高溫煅燒，這些材料在許多侵蝕性介質(zhì)中都是穩(wěn)定的。磷酸鹽水泥主要包括磷酸鋁水泥，磷酸鎂水泥，磷酸銨水泥等。3ppt課件概述用磷酸鹽膠結(jié)料制取材料時(shí)不需要進(jìn)行高溫煅燒，這些材料在許磷酸鎂水泥磷酸鎂水泥快凝快硬,早期強(qiáng)度高,低溫凝結(jié)速度快,與舊混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度高,耐磨性及抗凍性好,干縮小。適用于，高速公路，機(jī)場(chǎng)跑道，市政干道的快速修補(bǔ)，在軍事工程搶修搶建及有害物質(zhì)的固化方面也有廣闊的應(yīng)用前景。4ppt課件磷酸鎂水泥磷酸鎂水泥快凝快硬,早期強(qiáng)度高,低溫凝結(jié)速度快,與一.研究現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)磷酸鎂膠凝材料(MagnesiumPhosph-ateCementitious,簡(jiǎn)稱MPC)的研究要明顯遲于西方國(guó)家,目前的應(yīng)用也僅限于修補(bǔ)材料,而其他方面的應(yīng)用,如處理有害及放射性廢料、人造板材黏結(jié)劑、利用工業(yè)廢料生產(chǎn)建筑材料這些方面相對(duì)比較少。5ppt課件5ppt課件二.磷酸鎂水泥的制備磷酸鎂水泥是由MgO,磷酸鹽,緩凝劑以及礦物攙和料按一定比例配制而成。其中氧化鎂是由菱鎂礦1700℃左右經(jīng)高溫煅燒而成。磷酸鹽主要為水化反應(yīng)提供酸性環(huán)境和酸根離子，目前配置磷酸鎂水泥多用磷酸二氫銨。6ppt課件二.磷酸鎂水泥的制備6ppt課件為使磷酸鹽水泥具有充分的施工操作時(shí)間，目前多使用硼酸鹽（硼砂）作為磷酸鎂水泥的緩凝劑。粉煤灰價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛，常用做磷酸鎂水泥的礦物攙和料，不僅可以降低成本，還可以調(diào)整磷酸鎂水泥的顏色以及改善磷酸鎂水泥的性能。7ppt課件為使磷酸鹽水泥具有充分的施工操作時(shí)間，目前多使用硼酸鹽（硼砂三.磷酸鎂水泥的水化機(jī)理磷酸鎂水泥的水化實(shí)質(zhì)上是一個(gè)以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的放熱反應(yīng)。磷酸鎂的水化反應(yīng)機(jī)理有局部化學(xué)反應(yīng)機(jī)理（topochemicalmechanism）和溶液擴(kuò)散機(jī)理（through-solutionmechanism）兩種解釋。但目前大多數(shù)學(xué)者贊同溶液擴(kuò)散機(jī)理。8ppt課件三.磷酸鎂水泥的水化機(jī)理8ppt課件

按照溶液擴(kuò)散機(jī)理，磷酸鎂水泥水化反應(yīng)過(guò)程可概括為：⑴磷酸鎂水泥與水混合后，硼砂與磷酸鹽的陰，陽(yáng)離子迅速溶解于水，相比之下，MgO的溶解要慢得多。⑵由緩凝劑硼砂溶解生成的B4O72-離子迅速吸附到MgO顆粒表面，形成一層以B4O7

2-和Mg2+為主的水化產(chǎn)物層，阻礙了MgO的溶解以及NH4+和H2PO4-離子與MgO顆粒的接觸，達(dá)到緩凝目的。9ppt課件按照溶液擴(kuò)散機(jī)理，磷酸鎂水泥水化反應(yīng)過(guò)程可概括為：9pp⑶磷酸鹽的離子逐漸滲入并透過(guò)阻礙層，與MgO顆粒表面接觸，加快水化速率，形成越來(lái)越多的磷酸鹽水化物。隨著磷酸鹽水化產(chǎn)物的不斷形成，由于體積膨脹，使阻礙層脹破，導(dǎo)致大量磷酸鹽離子與MgO顆粒接觸，迅速形成大量的磷酸鹽水化產(chǎn)物。⑷隨著磷酸鹽水化產(chǎn)物的不斷增多和向外生長(zhǎng)，各個(gè)MgO顆粒及其他填料（如粉煤灰）表面包裹的水化產(chǎn)物相互結(jié)合成一個(gè)整體，從而使磷酸鎂水泥達(dá)到硬化。10ppt課件⑶磷酸鹽的離子逐漸滲入并透過(guò)阻礙層，與MgO顆粒表面接觸，注：如果磷酸鎂水泥中沒(méi)有硼砂等緩凝劑的存在，Mg2+和磷酸二氫銨溶解產(chǎn)生的NH4+,H2PO42-和PO43-就會(huì)迅速反應(yīng)生成磷酸鹽水化物，磷酸鎂水泥則表現(xiàn)出凝結(jié)時(shí)間過(guò)快而不利于成型的特性。11ppt課件注：如果磷酸鎂水泥中沒(méi)有硼砂等緩凝劑的存在，Mg2+和四.影響磷酸鎂水泥凝結(jié)的因素磷酸鎂水泥的水化速度非?？?特別適合于工程的快速修補(bǔ)。但是如果水泥的水化速度過(guò)快，不僅會(huì)造成成型不便，而且還會(huì)影響到試件的最終強(qiáng)度和其他性能。因此，對(duì)磷酸鎂水泥緩凝措施的研究一直是研究者所關(guān)注的重點(diǎn)。影響磷酸鎂水泥凝結(jié)速度的因素主要有：MgO的活性及比表面積，緩凝劑的種類及數(shù)量，環(huán)境溫度及試件大小等。12ppt課件四.影響磷酸鎂水泥凝結(jié)的因素12ppt課件磷酸鎂水泥所使用的MgO一般是碳酸鎂經(jīng)1000℃以上的高溫（通常是1700℃）煅燒而成，其活性要比1000℃以下煅燒生成的MgO活性低許多，起到了降低水化反應(yīng)速度的作用；磷酸鎂水泥的水化速度還會(huì)隨MgO的比表面積的增大而迅速加快。在其他條件相同的情況下MgO比表面積在2340㎝2/g時(shí)，磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間越為9min；當(dāng)MgO的比表面積為3130㎝2/g時(shí)，磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間為3.5min;當(dāng)MgO的比表面積為7380

㎝2/g時(shí)，磷酸鎂水泥因?yàn)槟Y(jié)速度過(guò)快而無(wú)法成型。13ppt課件磷酸鎂水泥所使用的MgO一般是碳酸鎂經(jīng)1000℃以上的高溫（緩凝劑硼砂是一種非常有效的磷酸鎂水泥緩凝劑，隨著硼砂摻量的增加，磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間會(huì)明顯延長(zhǎng)，施工操作性能顯著提高。但是應(yīng)當(dāng)注意的是，硼砂和其他的緩凝劑一樣，其緩凝效果往往是以犧牲磷酸鎂水泥的早期強(qiáng)度為代價(jià)。14ppt課件緩凝劑14ppt課件

其他緩凝措施降低磷酸鎂水泥的水化速度還可以通過(guò)降低反應(yīng)溫度，如用冷水成型或在寒區(qū)施工來(lái)實(shí)現(xiàn)。在同樣條件下，大試件的凝結(jié)硬化速度要比小試件的凝結(jié)硬化速度快，這主要是由于磷酸鎂水泥的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，試件越大，放熱量就越大，從而大大促進(jìn)磷酸鎂水泥的水化速度。15ppt課件其他緩凝措施15ppt課件五.影響磷酸鎂水泥強(qiáng)度的因素磷酸鎂水泥的早期強(qiáng)度發(fā)展很快,且強(qiáng)度隨齡期延長(zhǎng)不斷增高,但到7天以后就基本趨于穩(wěn)定,之后的強(qiáng)度發(fā)展的非常緩慢。影響磷酸鎂水泥強(qiáng)度的因素主要包括以下幾個(gè)方面：⑴磷酸鹽/氧化鎂比值。過(guò)大或過(guò)小的磷酸鹽/氧化鎂比值都會(huì)降低磷酸鎂水泥的強(qiáng)度，其值在1/4到1/5之間時(shí)，磷酸鎂水泥的強(qiáng)度最高。16ppt課件五.影響磷酸鎂水泥強(qiáng)度的因素16ppt課件⑵緩凝劑摻量。隨著硼砂緩凝劑摻量的增加，磷酸鎂水泥的強(qiáng)度尤其是早期強(qiáng)度迅速降低。⑶氧化鎂細(xì)度。氧化鎂細(xì)度主要對(duì)磷酸鎂水泥的早期強(qiáng)度產(chǎn)生影響，隨細(xì)度的增加，早期強(qiáng)度增加，但細(xì)度對(duì)后期強(qiáng)度影響不大。⑷用水量。W/固的增加會(huì)使強(qiáng)度迅速下降。17ppt課件⑵緩凝劑摻量。隨著硼砂緩凝劑摻量的增加，磷酸鎂水泥的強(qiáng)度尤其⑸礦物摻和料。粉煤灰雖然會(huì)造成早期強(qiáng)度降低，但合適的摻量對(duì)后期強(qiáng)度還有提高的效果。⑹環(huán)境。溫度的增加可提高M(jìn)PC水泥的早期強(qiáng)度，但對(duì)后期強(qiáng)度影響不大，過(guò)高的溫度反而不利于磷酸鎂水泥強(qiáng)度的發(fā)展。另外，在干燥空氣養(yǎng)護(hù)條件下的強(qiáng)度發(fā)展要比在水中養(yǎng)護(hù)條件好。18ppt課件⑸礦物摻和料。粉煤灰雖然會(huì)造成早期強(qiáng)度降低，但合適的摻量對(duì)后六.磷酸鎂水泥研究應(yīng)用中亟需解決的問(wèn)題雖然磷酸鎂水泥具有諸多優(yōu)良性能,但其廣泛應(yīng)用特別是作為建筑材料,還需要進(jìn)一步深入的研究。作為一種新型的膠凝材料，目前對(duì)其化學(xué)組成和力學(xué)性能還缺乏深入的理論研究，如有關(guān)材料的緩凝機(jī)理，水化機(jī)理及界面結(jié)構(gòu)的研究還存在一定的爭(zhēng)議；對(duì)材料的耐久性研究及與該材料相對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)，施工工藝研究還十分缺乏。19ppt課件六.磷酸鎂水泥研究應(yīng)用中亟需解決的問(wèn)題19ppt課件由于擔(dān)心磷酸鎂水泥材料長(zhǎng)期與水接觸時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)度倒縮，故現(xiàn)階段該材料只作為快硬修補(bǔ)材料使用，還未見(jiàn)用于結(jié)構(gòu)工程或諸如海港碼頭，海洋建筑等長(zhǎng)期與水接觸的工程。雖然有研究指出磷酸鎂水泥材料長(zhǎng)期泡水后強(qiáng)度倒縮程度并不嚴(yán)重，對(duì)于道路，機(jī)場(chǎng)跑道，高速公路，橋梁等結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)由于不會(huì)長(zhǎng)期浸泡在水中，使用磷酸鎂水泥沒(méi)有任何問(wèn)題。但對(duì)于結(jié)構(gòu)工程和長(zhǎng)期與水接觸的工程的應(yīng)用還是要謹(jǐn)慎。因此，很有必要對(duì)磷酸鎂水泥強(qiáng)度倒縮機(jī)理及減少?gòu)?qiáng)度倒縮的措施進(jìn)行詳細(xì)系統(tǒng)的研究。20ppt課件由于擔(dān)心磷酸鎂水泥材料長(zhǎng)期與水接觸時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)度倒縮，故現(xiàn)階段目前生產(chǎn)磷酸鎂水泥所使用的磷酸鹽原料主要是磷酸二氫銨（NH4H2PO4）,其在施工過(guò)程及水化過(guò)程中都會(huì)放出氨氣。氨氣的大量放出不僅會(huì)刺激人們的感官，還會(huì)對(duì)人體器官造成損害。因此，可以考慮選擇其他酸和磷酸鹽代替磷酸二氫銨來(lái)生產(chǎn)磷酸鎂水泥，使其既能提供酸堿反應(yīng)的酸性離子，在反應(yīng)過(guò)程中又不會(huì)放出氨氣。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)確實(shí)可以使用其他磷酸鹽代替磷酸二氫銨來(lái)生產(chǎn)磷酸鎂水泥，只是這些磷酸鹽會(huì)造成磷酸鎂水泥早期強(qiáng)度及其他性能的下降。21ppt課件目前生產(chǎn)磷酸鎂水泥所使用的磷酸鹽原料主要是磷酸二氫銨（NH4另外，修補(bǔ)材料與舊混凝土材料間的相容性是決定最終修補(bǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。因此有必要對(duì)磷酸鎂水泥修補(bǔ)材料與舊混凝土間的界面黏結(jié)，收縮及膨脹，彈性模量及耐化學(xué)侵蝕方面展開(kāi)研究。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)磷酸鎂水泥的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，材料組成，結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系及隨時(shí)間長(zhǎng)期變化的規(guī)律以及大規(guī)模施工應(yīng)用的研究。22ppt課件另外，修補(bǔ)材料與舊混凝土材料間的相容性是決定最終修補(bǔ)質(zhì)量的關(guān)雖然同有機(jī)修復(fù)材料（如環(huán)氧樹(shù)脂）相比，磷酸鎂水泥修補(bǔ)材料的成本不算高，但同無(wú)機(jī)修補(bǔ)材料（如快硬硫鋁酸鹽水泥）相比，磷酸鎂水泥修補(bǔ)材料的成本仍顯偏高，這限制了其在國(guó)內(nèi)的推廣使用。對(duì)礦物攙和料及低品質(zhì)，低成本磷酸鹽在磷酸鎂水泥中應(yīng)用的研究也是一個(gè)重要方向。23ppt課件雖然同有機(jī)修復(fù)材料（如環(huán)氧樹(shù)脂）相比，磷酸鎂水泥修補(bǔ)材料的成

磷酸鋁水泥

24ppt課件24ppt課件概述磷酸鋁水泥主要用于制備耐高溫材料,特別是磷酸鹽耐火混凝土。其熱穩(wěn)定性好，耐磨，抗壓強(qiáng)度高，抗熔渣侵蝕性和抗沖擊性能好，但是成本比較高。25ppt課件概述25ppt課件磷酸鋁水泥原料：制造磷酸鋁水泥時(shí)一般利用氫氧化鋁，未煅燒和煅燒過(guò)的氧化鋁，人造氧化鋁等作為原料。26ppt課件磷酸鋁水泥26ppt課件磷酸鋁水泥在耐火混凝土方面的應(yīng)用制作耐火混凝土常用的配合比是：耐火粉料30℅～40℅，耐火集料60℅～70℅，外加11℅～14℅的磷酸鋁溶液和2℅～3℅的高鋁水泥作促凝劑。粉料要通過(guò)0.08mm方孔篩，集料粒徑小于15mm。最常用的集料為高鋁質(zhì)和耐火黏土質(zhì)集料。磷酸鋁的制備采用磷酸溶液（濃度50℅）：Al（OH）3=7：1。27ppt課件磷酸鋁水泥在耐火混凝土方面的應(yīng)用27ppt課件磷酸鋁水泥制備混凝土?xí)r，先將粉料和集料拌和均勻，最后加入3/5的膠結(jié)劑進(jìn)行攪拌，并靜置一段時(shí)間，使集料和粉料中夾雜的金屬鐵等雜質(zhì)與膠結(jié)劑充分反應(yīng)，排除氫氣，以避免混凝土成型后產(chǎn)生膨脹和結(jié)構(gòu)疏松。然后加入促進(jìn)劑拌和均勻，再加入剩余的膠結(jié)劑并拌和均勻，最后澆注成型，一天后拆模，在空氣中養(yǎng)護(hù)3天后使用。磷酸鋁及磷酸鋁耐火混凝土的性能見(jiàn)書(shū)上320頁(yè)。28ppt課件磷酸鋁水泥制備混凝土?xí)r，先將粉料和集料拌和均勻，最后加入3/

磷酸銨水泥

29ppt課件29ppt課件定義用劑，膠結(jié)其他金屬氧化物而磷酸銨作為黏結(jié)制成的水泥稱為磷酸銨水泥。30ppt課件定義30ppt課件磷酸銨水泥的制備

以MgO-NH4H2PO4系統(tǒng)為基礎(chǔ)，按不同配方設(shè)計(jì)的混凝土可以修補(bǔ)道路。例如，Limes和Russel提出的配方中，認(rèn)為最好是含有10℅～50℅氧化鎂的集料和磷酸銨溶液想混合。磷酸銨中含有38℅的偏磷酸鹽，48℅的焦磷酸鹽，10℅的三聚磷酸鹽，3℅的四聚磷酸鹽和1℅的高聚磷酸鹽。磷酸31ppt課件磷酸銨水泥的制備31ppt課件磷酸銨水泥的制備銨溶液約含有10℅的液態(tài)銨，34℅的P2O5和50℅的水。典型的配方是22份磷酸鹽溶液與100分集料相混合。磷酸銨水泥使用特性見(jiàn)書(shū)上332頁(yè)。32ppt課件磷酸銨水泥的制備銨溶液約含有10℅的液態(tài)銨，34℅的P2O5總結(jié)磷酸鹽水泥作為一種新型的膠凝材料，其生產(chǎn)工藝，水化機(jī)理及水化產(chǎn)物都不同于傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥，也決定了其一些性能不同于傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥。磷酸鹽水泥優(yōu)良的性能使其在建筑和其他領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但相對(duì)于傳統(tǒng)的普通硅酸鹽而言，磷酸鹽水泥的研究與應(yīng)用尚屬于初步階段，還需加強(qiáng)對(duì)其，水化機(jī)理，制備工藝，改性技術(shù)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)的研究。33ppt課件總結(jié)磷酸鹽水泥作為一種新型的膠凝材料，其生產(chǎn)工藝，水化機(jī)理

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34ppt課件34ppt課件磷酸鹽水泥陳德玉材料科學(xué)與工程35ppt課件磷酸鹽水泥1ppt課件概述磷酸鹽水泥屬于化學(xué)結(jié)合水泥,也就是以金屬和酸溶液或鹽為基本組分通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而形成。磷酸鹽水泥可用來(lái)制得多種耐熱和熱穩(wěn)定性材料，防腐和電絕緣涂料以及高效能膠等。某些性能近似于陶瓷材料。36ppt課件概述2ppt課件概述用磷酸鹽膠結(jié)料制取材料時(shí)不需要進(jìn)行高溫煅燒，這些材料在許多侵蝕性介質(zhì)中都是穩(wěn)定的。磷酸鹽水泥主要包括磷酸鋁水泥，磷酸鎂水泥，磷酸銨水泥等。37ppt課件概述用磷酸鹽膠結(jié)料制取材料時(shí)不需要進(jìn)行高溫煅燒，這些材料在許磷酸鎂水泥磷酸鎂水泥快凝快硬,早期強(qiáng)度高,低溫凝結(jié)速度快,與舊混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度高,耐磨性及抗凍性好,干縮小。適用于，高速公路，機(jī)場(chǎng)跑道，市政干道的快速修補(bǔ)，在軍事工程搶修搶建及有害物質(zhì)的固化方面也有廣闊的應(yīng)用前景。38ppt課件磷酸鎂水泥磷酸鎂水泥快凝快硬,早期強(qiáng)度高,低溫凝結(jié)速度快,與一.研究現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)磷酸鎂膠凝材料(MagnesiumPhosph-ateCementitious,簡(jiǎn)稱MPC)的研究要明顯遲于西方國(guó)家,目前的應(yīng)用也僅限于修補(bǔ)材料,而其他方面的應(yīng)用,如處理有害及放射性廢料、人造板材黏結(jié)劑、利用工業(yè)廢料生產(chǎn)建筑材料這些方面相對(duì)比較少。39ppt課件5ppt課件二.磷酸鎂水泥的制備磷酸鎂水泥是由MgO,磷酸鹽,緩凝劑以及礦物攙和料按一定比例配制而成。其中氧化鎂是由菱鎂礦1700℃左右經(jīng)高溫煅燒而成。磷酸鹽主要為水化反應(yīng)提供酸性環(huán)境和酸根離子，目前配置磷酸鎂水泥多用磷酸二氫銨。40ppt課件二.磷酸鎂水泥的制備6ppt課件為使磷酸鹽水泥具有充分的施工操作時(shí)間，目前多使用硼酸鹽（硼砂）作為磷酸鎂水泥的緩凝劑。粉煤灰價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛，常用做磷酸鎂水泥的礦物攙和料，不僅可以降低成本，還可以調(diào)整磷酸鎂水泥的顏色以及改善磷酸鎂水泥的性能。41ppt課件為使磷酸鹽水泥具有充分的施工操作時(shí)間，目前多使用硼酸鹽（硼砂三.磷酸鎂水泥的水化機(jī)理磷酸鎂水泥的水化實(shí)質(zhì)上是一個(gè)以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的放熱反應(yīng)。磷酸鎂的水化反應(yīng)機(jī)理有局部化學(xué)反應(yīng)機(jī)理（topochemicalmechanism）和溶液擴(kuò)散機(jī)理（through-solutionmechanism）兩種解釋。但目前大多數(shù)學(xué)者贊同溶液擴(kuò)散機(jī)理。42ppt課件三.磷酸鎂水泥的水化機(jī)理8ppt課件

按照溶液擴(kuò)散機(jī)理，磷酸鎂水泥水化反應(yīng)過(guò)程可概括為：⑴磷酸鎂水泥與水混合后，硼砂與磷酸鹽的陰，陽(yáng)離子迅速溶解于水，相比之下，MgO的溶解要慢得多。⑵由緩凝劑硼砂溶解生成的B4O72-離子迅速吸附到MgO顆粒表面，形成一層以B4O7

2-和Mg2+為主的水化產(chǎn)物層，阻礙了MgO的溶解以及NH4+和H2PO4-離子與MgO顆粒的接觸，達(dá)到緩凝目的。43ppt課件按照溶液擴(kuò)散機(jī)理，磷酸鎂水泥水化反應(yīng)過(guò)程可概括為：9pp⑶磷酸鹽的離子逐漸滲入并透過(guò)阻礙層，與MgO顆粒表面接觸，加快水化速率，形成越來(lái)越多的磷酸鹽水化物。隨著磷酸鹽水化產(chǎn)物的不斷形成，由于體積膨脹，使阻礙層脹破，導(dǎo)致大量磷酸鹽離子與MgO顆粒接觸，迅速形成大量的磷酸鹽水化產(chǎn)物。⑷隨著磷酸鹽水化產(chǎn)物的不斷增多和向外生長(zhǎng)，各個(gè)MgO顆粒及其他填料（如粉煤灰）表面包裹的水化產(chǎn)物相互結(jié)合成一個(gè)整體，從而使磷酸鎂水泥達(dá)到硬化。44ppt課件⑶磷酸鹽的離子逐漸滲入并透過(guò)阻礙層，與MgO顆粒表面接觸，注：如果磷酸鎂水泥中沒(méi)有硼砂等緩凝劑的存在，Mg2+和磷酸二氫銨溶解產(chǎn)生的NH4+,H2PO42-和PO43-就會(huì)迅速反應(yīng)生成磷酸鹽水化物，磷酸鎂水泥則表現(xiàn)出凝結(jié)時(shí)間過(guò)快而不利于成型的特性。45ppt課件注：如果磷酸鎂水泥中沒(méi)有硼砂等緩凝劑的存在，Mg2+和四.影響磷酸鎂水泥凝結(jié)的因素磷酸鎂水泥的水化速度非?？?特別適合于工程的快速修補(bǔ)。但是如果水泥的水化速度過(guò)快，不僅會(huì)造成成型不便，而且還會(huì)影響到試件的最終強(qiáng)度和其他性能。因此，對(duì)磷酸鎂水泥緩凝措施的研究一直是研究者所關(guān)注的重點(diǎn)。影響磷酸鎂水泥凝結(jié)速度的因素主要有：MgO的活性及比表面積，緩凝劑的種類及數(shù)量，環(huán)境溫度及試件大小等。46ppt課件四.影響磷酸鎂水泥凝結(jié)的因素12ppt課件磷酸鎂水泥所使用的MgO一般是碳酸鎂經(jīng)1000℃以上的高溫（通常是1700℃）煅燒而成，其活性要比1000℃以下煅燒生成的MgO活性低許多，起到了降低水化反應(yīng)速度的作用；磷酸鎂水泥的水化速度還會(huì)隨MgO的比表面積的增大而迅速加快。在其他條件相同的情況下MgO比表面積在2340㎝2/g時(shí)，磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間越為9min；當(dāng)MgO的比表面積為3130㎝2/g時(shí)，磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間為3.5min;當(dāng)MgO的比表面積為7380

㎝2/g時(shí)，磷酸鎂水泥因?yàn)槟Y(jié)速度過(guò)快而無(wú)法成型。47ppt課件磷酸鎂水泥所使用的MgO一般是碳酸鎂經(jīng)1000℃以上的高溫（緩凝劑硼砂是一種非常有效的磷酸鎂水泥緩凝劑，隨著硼砂摻量的增加，磷酸鎂水泥的凝結(jié)時(shí)間會(huì)明顯延長(zhǎng)，施工操作性能顯著提高。但是應(yīng)當(dāng)注意的是，硼砂和其他的緩凝劑一樣，其緩凝效果往往是以犧牲磷酸鎂水泥的早期強(qiáng)度為代價(jià)。48ppt課件緩凝劑14ppt課件

其他緩凝措施降低磷酸鎂水泥的水化速度還可以通過(guò)降低反應(yīng)溫度，如用冷水成型或在寒區(qū)施工來(lái)實(shí)現(xiàn)。在同樣條件下，大試件的凝結(jié)硬化速度要比小試件的凝結(jié)硬化速度快，這主要是由于磷酸鎂水泥的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，試件越大，放熱量就越大，從而大大促進(jìn)磷酸鎂水泥的水化速度。49ppt課件其他緩凝措施15ppt課件五.影響磷酸鎂水泥強(qiáng)度的因素磷酸鎂水泥的早期強(qiáng)度發(fā)展很快,且強(qiáng)度隨齡期延長(zhǎng)不斷增高,但到7天以后就基本趨于穩(wěn)定,之后的強(qiáng)度發(fā)展的非常緩慢。影響磷酸鎂水泥強(qiáng)度的因素主要包括以下幾個(gè)方面：⑴磷酸鹽/氧化鎂比值。過(guò)大或過(guò)小的磷酸鹽/氧化鎂比值都會(huì)降低磷酸鎂水泥的強(qiáng)度，其值在1/4到1/5之間時(shí)，磷酸鎂水泥的強(qiáng)度最高。50ppt課件五.影響磷酸鎂水泥強(qiáng)度的因素16ppt課件⑵緩凝劑摻量。隨著硼砂緩凝劑摻量的增加，磷酸鎂水泥的強(qiáng)度尤其是早期強(qiáng)度迅速降低。⑶氧化鎂細(xì)度。氧化鎂細(xì)度主要對(duì)磷酸鎂水泥的早期強(qiáng)度產(chǎn)生影響，隨細(xì)度的增加，早期強(qiáng)度增加，但細(xì)度對(duì)后期強(qiáng)度影響不大。⑷用水量。W/固的增加會(huì)使強(qiáng)度迅速下降。51ppt課件⑵緩凝劑摻量。隨著硼砂緩凝劑摻量的增加，磷酸鎂水泥的強(qiáng)度尤其⑸礦物摻和料。粉煤灰雖然會(huì)造成早期強(qiáng)度降低，但合適的摻量對(duì)后期強(qiáng)度還有提高的效果。⑹環(huán)境。溫度的增加可提高M(jìn)PC水泥的早期強(qiáng)度，但對(duì)后期強(qiáng)度影響不大，過(guò)高的溫度反而不利于磷酸鎂水泥強(qiáng)度的發(fā)展。另外，在干燥空氣養(yǎng)護(hù)條件下的強(qiáng)度發(fā)展要比在水中養(yǎng)護(hù)條件好。52ppt課件⑸礦物摻和料。粉煤灰雖然會(huì)造成早期強(qiáng)度降低，但合適的摻量對(duì)后六.磷酸鎂水泥研究應(yīng)用中亟需解決的問(wèn)題雖然磷酸鎂水泥具有諸多優(yōu)良性能,但其廣泛應(yīng)用特別是作為建筑材料,還需要進(jìn)一步深入的研究。作為一種新型的膠凝材料，目前對(duì)其化學(xué)組成和力學(xué)性能還缺乏深入的理論研究，如有關(guān)材料的緩凝機(jī)理，水化機(jī)理及界面結(jié)構(gòu)的研究還存在一定的爭(zhēng)議；對(duì)材料的耐久性研究及與該材料相對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)，施工工藝研究還十分缺乏。53ppt課件六.磷酸鎂水泥研究應(yīng)用中亟需解決的問(wèn)題19ppt課件由于擔(dān)心磷酸鎂水泥材料長(zhǎng)期與水接觸時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)度倒縮，故現(xiàn)階段該材料只作為快硬修補(bǔ)材料使用，還未見(jiàn)用于結(jié)構(gòu)工程或諸如海港碼頭，海洋建筑等長(zhǎng)期與水接觸的工程。雖然有研究指出磷酸鎂水泥材料長(zhǎng)期泡水后強(qiáng)度倒縮程度并不嚴(yán)重，對(duì)于道路，機(jī)場(chǎng)跑道，高速公路，橋梁等結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)由于不會(huì)長(zhǎng)期浸泡在水中，使用磷酸鎂水泥沒(méi)有任何問(wèn)題。但對(duì)于結(jié)構(gòu)工程和長(zhǎng)期與水接觸的工程的應(yīng)用還是要謹(jǐn)慎。因此，很有必要對(duì)磷酸鎂水泥強(qiáng)度倒縮機(jī)理及減少?gòu)?qiáng)度倒縮的措施進(jìn)行詳細(xì)系統(tǒng)的研究。54ppt課件由于擔(dān)心磷酸鎂水泥材料長(zhǎng)期與水接觸時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)度倒縮，故現(xiàn)階段目前生產(chǎn)磷酸鎂水泥所使用的磷酸鹽原料主要是磷酸二氫銨（NH4H2PO4）,其在施工過(guò)程及水化過(guò)程中都會(huì)放出氨氣。氨氣的大量放出不僅會(huì)刺激人們的感官，還會(huì)對(duì)人體器官造成損害。因此，可以考慮選擇其他酸和磷酸鹽代替磷酸二氫銨來(lái)生產(chǎn)磷酸鎂水泥，使其既能提供酸堿反應(yīng)的酸性離子，在反應(yīng)過(guò)程中又不會(huì)放出氨氣。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)確實(shí)可以使用其他磷酸鹽代替磷酸二氫銨來(lái)生產(chǎn)磷酸鎂水泥，只是這些磷酸鹽會(huì)造成磷酸鎂水泥早期強(qiáng)度及其他性能的下降。55ppt課件目前生產(chǎn)磷酸鎂水泥所使用的磷酸鹽原料主要是磷酸二氫銨（NH4另外，修補(bǔ)材料與舊混凝土材料間的相容性是決定最終修補(bǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。因此有必要對(duì)磷酸鎂水泥修補(bǔ)材料與舊混凝土間的界面黏結(jié)，收縮及膨脹，彈性模量及耐化學(xué)侵蝕方面展開(kāi)研究。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)磷酸鎂水泥的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，材料組成，結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系及隨時(shí)間長(zhǎng)期變化的規(guī)律以及大規(guī)模施工應(yīng)用的研究。56ppt課件另外，修補(bǔ)材料與舊混凝土材料間的相容性是決定最終修補(bǔ)質(zhì)量的關(guān)雖然同有機(jī)修復(fù)材料（如環(huán)氧樹(shù)脂）相比，磷酸鎂水泥修補(bǔ)材料的成本不算高，但同無(wú)機(jī)修補(bǔ)材料（如快硬硫鋁酸鹽水泥）相比，磷酸鎂水泥修補(bǔ)材料的成本仍顯偏高，這限制了其在國(guó)內(nèi)的推廣使用。對(duì)礦物攙和料及低品質(zhì)，低成本磷酸鹽在磷酸鎂水泥中應(yīng)用的研究也是一個(gè)重要方向。57ppt課件雖然同有機(jī)修復(fù)材料（如環(huán)氧樹(shù)脂）相比，磷酸鎂水泥修補(bǔ)材料的成

磷酸鋁水泥

58ppt課件24ppt課件概述磷酸鋁水泥主要用于制備耐高溫材料,特別是磷酸鹽耐火混凝土。其熱穩(wěn)定性好，耐磨，抗壓強(qiáng)度高，抗熔渣侵蝕性和抗沖擊性能好，但是成本比較高。59ppt課件概述25ppt課件磷酸鋁水泥原料：制造磷酸鋁水泥時(shí)一般利用氫氧化鋁，未煅燒和煅燒過(guò)的氧化鋁，人造氧化鋁等作為原料。60ppt課件磷酸鋁水泥26ppt課件磷酸鋁水泥在耐火混凝土方面的應(yīng)用制作耐火混凝土常用的配合比是：耐火粉料30℅～40℅