磷酸镁水泥性能改性研究

• 作 者: 朱艳姣
• 出 处: 江西理工大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 磷酸镁水泥 抗压强度 水化性能 耐高温性 耐腐蚀性

磷酸镁水泥（Magnesium Phosphate Cement,MPC）是一种能在室温下快速固化的新型磷酸类粘结剂,MPC是由中和反应制备的,属于化学键合磷酸盐陶瓷（Chemically bonded phosphate ceramics,CBPC）的一种,兼具水泥和陶瓷的特性。因其具有室温固化、硬化速度快、早期强度高、对钢筋和钢板具有防护能力等优点,可以应用在修复材料、固化有害废弃物和金属防护涂料等领域。MPC的早期水化速度快、成本高,限制了其大规模的应用。此外,MPC具有耐高温性,但目前其在耐高温领域的研究相对较少,且耐高温性不理想。本文分别对MPC的水化性能、成本问题以及MPC涂层耐高温性采取相应的措施进行改性。在MPC中掺入熔点为37℃的无机水合铁盐FeCl₃·6H₂O,FeCl₃·6H₂O在MPC水化过程中发生相变,吸收和消耗部分水化热,抑制了系统温度的持续升高,减缓了水化放热速率,有效的延长了凝结时间和改善了MPC可施工性。当FeCl₃·6H₂O掺入1%时,除水化性能得到改善外,MPC的抗压强度和耐水性都得到了明显的提升。本文在MPC中掺入黄金尾矿来降低MPC的经济成本。黄金尾矿以两种不同的方式掺入到MPC中,研究了黄金尾矿对MPC性能的影响。结果发现黄金尾矿以反应性物质掺入MPC中,可降低MPC的经济成本,实现黄金尾矿的回收利用,且对提高MPC的后期抗压强度亦有效果。黄金尾矿用量为10%时,抗压强度提高了14.94%;在高达30%的水平下,抗压强度也与对照组相当。MPC涂层高温后出现裂纹和孔洞,耐高温性较差;但1440h的盐雾后,涂层和基材界面处依旧较完好,涂层表现出优异的耐腐蚀的能力。功能性填料滑石粉和云母粉;氧化锆以及黄金尾矿的掺入都可一定程度上改善MPC涂层的耐高温性。这些物质的加入能够有效的抑制受热过程中MPC的体积效应,或缩小涂层与钢板之间的热膨胀系数差异。但这些物质对涂层耐腐蚀性的影响不一致,且机理尚不明确,有待进一步的研究。本文展开的水化性能改性、成本问题以及耐高温性改性的研究,都有利于MPC在实际应用。尤其对MPC涂层耐高温防腐的研究,为拓展MPC在耐高温防腐领域的工程应用提高了新思路。