粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
2017NO.3
试验与应用
粉煤灰改性磷酸镁水泥耐久性能的试验研究 Experimental Study on Durability of Fly Ash Modified Magnesium Phosphate Cement
曾翠云1，万德刚1，董峰亮1陈兵2（1.派丽德高（上海）建材有限公司，上海200436； 2.上海交通大学土工程系，上海200240）
摘要：以粉煤灰作为改性材料取代部分镁砂改性MPC砂浆，研究了不同粉煤灰掺量对改性MPC砂浆抗压强
度、耐水性能、耐离蚀性能的影响，并通过SEM考繁了粉煤灰对砂浆微观结构的影响。结果表明：粉煤灰能大幅提高 MPC砂浆的中后期抗压强度，存在一个最佳掺量，以10%-20%为宜；粉煤灰可显著改善MPC砂浆的耐水性能、耐酸碱腐蚀性能，MPC+20%粉煤灰砂浆的60d强度保留系数（Wn）及耐属蚀系数（Kn）均接近0.8；MPC砂浆自身即具有较好的耐盐性能，粉煤灰对其盐性影响较小；粉煤灰可以填充水化产物之间的孔隙，提高基体密实度，改善砂浆力学及耐久性能。
关键词：磷酸镁水泥；粉煤灰；耐水性；耐腐蚀性
中图分类号：TQ172.1"2
文献标识码：A
作为一种混凝土结构快速修补材料，磷酸镁水泥基材料（MagnesiumPhosphateCementBased Materials，MPCBM）已有较多应用【1-5]。磷酸镁水泥由重烧氧化镁、可溶性磷酸盐、缓凝剂及其他外掺料按比例制成，水化反应为快速、放热的酸碱中和反应，因此，其具有早强、高强、与硅酸盐水泥基旧混凝土粘结强度高及耐磨性优良等诸多优点【67]。
上世纪70年代，磷酸镁水泥在国外研制成功，我国学者自90年代中期开始关注，并在近年来针对磷酸镁水泥的水化反应机理、缓凝剂制备及融结时间控制与力学性能开展了大量的研究工作【8]。研究表明：（1）反应动力学特征同非硅酸盐陶瓷的合成过程类似，主要产物为MgKPO4·6H,O或 MgNH,PO，·6H,O，硬化浆体中还有一定量的MgO 未参与反应[36】；（2）单一硼砂、多聚磷酸钠或二者复合可有效延长磷酸镁水泥的凝结时间【9.10；（3）力学性能的提高可通过调节氧化镁与磷酸盐配比、复合缓凝剂用量、改善氧化镁品质或掺入活性矿物
第一作者：曾翠云，女，（1986年），博士学历，派爵德高（上海）建材有限公司研发中心化学师E-mail:cuiyun.zeng@davco.cn。
收稿日期：2017-02-21 方方数据
文章编号：1005-8249（2017）030027-05
等措施来实现[3611,12。但需注意的是，关于磷酸镁水泥的耐水性能、耐酸碱性能、耐盐性及抗冻融性能等耐久性能并未有全面的研究，而已有的研究发现，磷酸镁水泥的耐久性并不十分优秀【13-15。主要表现为，磷酸镁水泥在浸水、酸碱盐溶液及冻融循环后出现力学性能衰退现象。
本文在前期的研究基础上，利用粉煤灰改性磷酸镁水泥，测试了粉煤灰改性磷酸镁水泥的抗压强度，探讨了粉煤灰对磷酸镁水泥耐水性能、耐酸碱性能、及耐盐性的影响，基于微观结构分析，考察了粉煤灰对磷酸镁水泥的影响机理。
1试验 1.1试验材料
采用过烧镁砂(MgO)与磷酸二氢铵(NH,H,PO。）按定比例制备磷酸镁水泥（MPC)。镁砂由上海某贸易公司提供，经高温炉1500℃缎烧破碎磨细而成，其中，Mg0纯度≥89%，化学组成如表1所示。试验用工业级磷酸二氢铵的纯度为98%，白色晶体粉末。粉煤灰选用上海吴泾发电厂提供的ⅡI级粉煤灰，灰黑色粉末，化学组成如表1所示。缓凝剂为实验室自制，由工业级硼砂与三聚磷酸钠接质量比
· 27 ·