高效聚磷酸镁肥料的研制及应用

研究高效聚磷酸镁制备,对合成反应所需的基本要求进行了探讨,筛选出符合要求的采用聚磷技术并在农业生产中应用。研究方法采用磷酸溶液放入装有电动搅拌器的聚合反应釜中,聚合5~6h,反应结束产物降至常温,控制物料的pH值为1.5~3.0;然后加入碱性含镁化合物粉末进行混合,在常温常压下进行搅拌混合反应,混合后物料的化学计量摩尔比为n(MgO):n(P_(2)O_(5))=0.7~1.0:1.0,混合后物料的pH值控制在6.0~7.0之间;加入丁二酸双二乙氨基乙醇酯柠檬酸盐混匀,即为所需的高效聚磷酸镁肥料。农田蔬菜的应用结果指出:高效聚磷酸镁的有效性提高一倍以上,肥料质量稳定、控释性能好。

超高性能磷酸镁水泥混凝土的制备和力学性能研究

深入探讨超高性能镁磷水泥混凝土(UHPMPCC)中钢纤维掺量以及长径比等因素对其物理力学特性的影响,并详细阐述其增强原理和影响规律。试验证明,钢纤维的掺量和长径比在UHPMPCC的力学性能中起着关键作用。具体而言,引入25 mm的钢纤维能够提高其早期抗压强度,而13 mm的钢纤维则显著提升了其长期力学性能。具体而言,在13 mm钢纤维掺量为2.5%时,6 h抗压强度可超过60 MPa,抗折强度>25 MPa,并且经过28 d养护后,抗压强度可以达到120 MPa,抗折强度可以达到38 MPa。钢纤维的增强机制主要体现在其对UHPMPCC基体和钢纤维之间界面粘结的增强作用上。研究发现,UHPMPCC的MPC浆体呈酸性,可引起刻蚀,并在其内部形成鸟粪石等杂质。这些物质的存在可有效地改善UHPMPCC基体与钢纤维的界面粘结,从而改善其抗弯强度。

粉煤灰掺量对轻烧氧化镁基制备3d打印用磷酸镁水泥性能的影响

以实现轻烧氧化镁为原料制备低碳磷酸镁水泥材料的3d打印为目标,采用自主研发的混搅挤功能一化建筑3d打印设备,探究了不同粉煤灰掺量对以轻烧氧化镁为基制备磷酸镁水泥材料性能与打印性能的影响规律,并结合XRD与SEM微观试验进一步分析粉煤灰对其水化产物及晶体样貌的影响。结果表明:与重烧氧化镁相比,由轻烧氧化镁制备磷酸镁水泥的凝结时间大幅缩短;粉煤灰的加入对材料凝结时间影响较小,均在2~3 min左右,但对抗压强度与界面粘结强度有负面影响,当粉煤灰掺量为磷酸镁水泥质量的30%时,抗压强度及界面粘结强度分别下降约34.24%、48.94%;粉煤灰掺量在20%以内时,可有效改善轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的干缩率,提高体积稳定性;粉煤灰中的活性物质参与水化反应,生成的水化产物与磷酸镁水泥展现出良好的化学相容性,使结构内部更为密实;当粉煤灰掺量为20%~25%时,制备的3d打印用轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的工作性能、体积稳定性能、挤出性能以及建造性能,且满足3d打印对水泥基材料的力学要求。

偏高岭土改性轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的3D打印性能

本文采用自主研发的混搅挤功能一体化建筑3D打印设备,实现了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的3D打印,探究了不同掺量偏高岭土(MK)对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥性能的影响规律,并结合XRD与SEM试验进一步分析MK掺量对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物及晶体形貌的影响。结果表明:3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的凝结时间与力学性能均随着MK掺量的增加呈先上升后下降的趋势;当MK取代氧化镁与磷酸二氢钾质量的4%~6%时,MK的加入有效改善了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥浆体的打印性能,此时的轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的挤出性能、建造性能与力学性能,能够满足3D打印应用要求;MK的加入不会改变轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物晶体的组成,但会产生大量无定形的非晶体水化产物,进一步填充水化产物与颗粒间的空隙,改善结构密实程度。

磷酸镁水泥研究进展

磷酸镁水泥(MPC)具有凝结速度快,早期强度高,耐磨性高以及黏结性高等优点,使其在机场跑道、高速公路和市政道路的快速修补方面以及有害物质的固化等领域很受欢迎。但磷酸镁水泥水化极快,凝结时间非常短,导致工程施工无法进行。综述了磷酸镁水泥凝结时间受原材料、缓凝剂、掺合料、配合比等因素影响的新成果。其高脆性的特点限制了它的工程应用,对各种MPC基纤维复合材料的研究进展进行了梳理,讨论了磷酸镁水泥的发展前景。

粉煤灰改性磷酸镁水泥性能及机理分析

以粉煤灰、MgO和KH_(2)PO_(4)为原料制备磷酸镁水泥(MPC)。测定MPC在不同粉煤灰掺量下的抗压强度、抗折强度、凝结时间、孔隙率,并分析其微观结构。研究结果表明:MPC抗压强度随粉煤灰掺量的增加先升高后降低,掺量为20%时强度最大为34 MPa,抗折强度随粉煤灰掺量的增加而降低,韧性随粉煤灰掺量的增加而降低;粉煤灰改善了MPC孔结构,粉煤灰掺量为40%时MPC孔隙率降低了67.2%;粉煤灰延长了MPC凝结时间,粉煤灰掺量为40%时MPC凝结时间延长至13.7 min;随着粉煤灰掺量的增加水化产物MgKPO_(4)·6H_(2)O(MKP)生成量先增多后减少,粉煤灰掺量20%时MKP生成量最大。粉煤灰对MPC强度的影响主要取决于MKP生成量。

沸石粉对磷酸镁水泥砂浆性能的影响研究

研究了沸石粉掺量对磷酸镁水泥砂浆力学性能、干燥收缩、凝结时间和流动度的影响。结果表明:沸石粉的掺入虽然使MPC砂浆的流动度和力学性能降低,但显著延长了MPC砂浆的凝结时间,并随着沸石粉掺量的增大先增长后降低,与此同时,MPC砂浆的干燥收缩与耐水性能也有较明显的改善。

硅灰对磷酸镁水泥基注浆材料早期力学性能及微观结构的影响

利用硅灰作为矿物掺合料,研究硅灰对磷酸镁水泥基注浆材料(MPCG)早期力学性能及微观结构的影响。结果表明,MPCG的主要水化产物为K型鸟粪石(KMgPO4·6H2O),掺6%硅灰能减少基体内微裂纹的产生,使MPCG基体更致密,从而提高MPCG的早期抗压强度和耐水性,此时,在空气中养护7 d的抗压强度达到11.7 MPa。

P/M和W/C对磷酸镁水泥强度的影响分析

为探究磷镁比(P/M)及水灰比(W/C)对磷酸镁水泥强度的影响和作用机理,对其力学性能进行测试,并结合XRD、SEM和FT-IR等测试手段对其物相组成及微观形貌进行表征和分析。研究结果表明:W/C=0.15时,磷酸二氢钾掺量的降低会使磷酸镁水泥的各龄期抗压强度增强,P/M=1:4时其3 h强度超过30 MPa,而当掺量过高时,3 h强度低于20 MPa,其产物MgKPO_(4)·6H_(2)O(K-struvite)的生成量减少且试件存在开裂区域;W/C=0.25时,减少MgO的掺量可以提高磷酸镁水泥的强度,P/M=1:1.5时,3 h的抗压强度接近30 MPa,磷酸镁水泥的水化产物K-struvite形貌结晶完好且排列紧密。

磷酸镁骨水泥及其复合物在骨缺损修复中的研究进展

在现代外科中,用于骨修复的生物可降解骨移植材料引起了人们极大的兴趣。继磷酸钙骨水泥(CPC)之后,磷酸镁骨水泥(MPC)因其具备良好的理化性能、生物相容性、骨诱导性以及本征抗菌性,已日益成为一种极具发展前景的新型骨替代材料。此文的目的是介绍MPC及其复合物的特性和最新应用研究,重点关注MPC的理化和生物学性能、近年来文献中描述的针对不同临床目的而制备的MPC复合物以及在体内外实验中的最新进展。这将有助于展示MPC作为一种新型骨替代材料在实际应用中取得的重要成果,并对该种骨修复材料的临床应用前景进行了展望。

粉煤灰对粉末3D打印磷酸镁水泥基材料耐水性能的影响

磷酸镁水泥基材料具有快硬早强的特点,适用于水泥基粉末3D打印技术。为解决粉末3D打印磷酸镁水泥耐水性能差的问题,本文开展了粉末3D打印磷酸镁水泥基材料耐水性能优化研究,研究了镁磷比对材料耐水性能的影响,优选了镁磷比(摩尔比,下同),探究了粉煤灰掺入对粉末3D打印磷酸镁水泥基材料打印性能和耐水性能的影响规律,并结合微观表征手段揭示了粉煤灰对材料耐水性能改善机理。结果表明:粉末3D打印磷酸镁水泥基材料在水养护条件下的抗压强度降低;随着镁磷比的增加,材料耐水性能相应提高;添加粉煤灰可有效提高粉床密度和打印精度,增加材料的水化产物生成量,使微观结构更加致密,提高其耐水性能;材料浸水28 d后掺入20%(质量分数)粉煤灰可使材料的抗压强度最大提高89.00%,这为改善粉末3D打印磷酸镁水泥基材料的耐水性能及拓展水泥基粉末3D打印技术的应用提供了有力支撑。

基于正交试验的磷酸镁水泥配比及早期性能研究

基于正交试验的方法,分析了M/P、水胶比、粉煤灰掺量和微碳铬铁粉渣掺量对磷酸镁水泥(MPC)流动度、1 d和3 d抗压强度的影响规律,获得MPC的最佳配合比,并对其组成及微观结构进行了研究。结果表明:掺矿物掺合料的MPC的最优配合比为M/P=8、水胶比0.18、粉煤灰掺量为25%、微碳铬铁粉渣掺量为10%,其中水胶比是影响流动度的重要因素,M/P是影响抗压强度的重要因素;复掺粉煤灰和微碳铬铁粉渣的MPC的主要物相组成为未反应的MgO和MgKPO_(4)·6H_(2)O;矿物掺合料的掺入可以有效地密实MPC基体的内部结构,使其早期强度得到提高。

负温养护下磷酸镁水泥基材料研究现状

随着基础工程建设持续推进,特别是在寒冷地区冬季施工,材料性能必将受到不同程度影响。磷酸镁水泥基材料具有优越的低温性能,因此收到了建筑行业的关注。文章整理了负温养护下不同材料类型磷酸镁水泥基材料的性能,并研究了有益组分对磷酸镁水泥基材料的影响,旨在磷酸镁水泥基材料在建筑行业中的应用为提供理论依据。

铁尾矿砂对磷酸镁水泥砂浆性能的影响

由于铁尾矿砂大量堆积带来的环境问题以及河砂资源日益枯竭,探讨将铁尾矿砂代替河砂用于制备磷酸镁水泥(magnesium phosphate cement, MPC)修补砂浆。分析了铁尾矿砂替代天然河砂后对MPC砂浆流动度、凝结时间、强度和干燥收缩的影响规律,并利用XRD和SEM分析了影响机理。结果表明:相较于河砂,铁尾矿砂会造成MPC砂浆流动度降低,可以提高砂浆的抗折强度和抗压强度,但对砂浆凝结时间和干燥收缩影响相对较小;XRD和SEM显示铁尾矿砂对MPC砂浆水化产物基本无影响,但优化了砂浆体系的级配,提高了浆体和骨料界面黏结性能,从而提高了抗折和抗压强度。研究成果有助于促进铁尾矿砂的综合利用。

磷酸镁水泥掺合料的研究进展

考虑添加掺合料能使磷酸镁水泥有更强的可操作性及更好的性能,结合国内外对磷酸镁水泥掺合料的研究现状,论述了可与磷酸镁水泥混合以形成复合磷酸镁水泥的掺合料种类,总结阐述了流动性、初凝时间、抗压强度、水化热、冲击韧性等性能要求,指出了复合磷酸镁水泥在实际工程应用中存在的问题以及未来磷酸镁水泥掺合料种类尚待深入的研究方向。

复掺矿物掺合料对磷酸镁水泥性能的影响

采用重烧氧化镁、磷酸二氢钾制备磷酸镁水泥,在其中复掺适量的粉煤灰和微碳铬铁粉渣,研究了两种矿物掺合料对磷酸镁水泥工作性能、抗压强度、粘结强度、耐水性能的影响,探究其微观的组分与结构。研究结果表明:掺入矿物掺合料可以有效改善其工作性能,加快磷酸镁水泥早期抗压强度的发展且有利于提高后期强度,增强磷酸镁水泥的粘结强度,同时对MPC材料耐水性的提高起到较大作用。

磷酸镁水泥改性研究进展

磷酸镁水泥(MPC)是一种早期强度大、体积收缩率小、耐磨性能好的新型水泥,已在工程中得到大量应用。但掺合物对MPC性能影响巨大,论文针对掺合物对MPC的抗压强度、韧性、凝结速度等性能影响进行了综述,总结了现有研究成果,给出了未来研究建议与展望,为MPC改性研究提供了相关参考。

缓凝剂对磷酸镁水泥工作性能的影响

磷酸镁水泥是由重烧氧化镁和磷酸二氢钾通过酸碱反应生成的磷酸镁盐类胶凝材料,具有凝结硬化快、早期强度高、低pH环境、良好的生物相容性等特点。但磷酸镁水泥凝结时间过快,在一定程度限制了其应用。为提高磷酸镁水泥工作性能,文中研究了硼砂、硼酸、氯化钙对磷酸镁水泥凝结时间和水化放热性能的影响。研究结果表明,硼砂掺量为8%时,磷酸镁水泥的凝结时间最长达到19.5min;硼酸掺量为2%时,磷酸镁水泥的凝结时间最长达到23min;硼砂掺量为4%时,磷酸镁水泥的凝结时间最长达到45.1min。研究可为磷酸镁水泥缓凝材料的研发奠定基础。

纤维增强磷酸镁水泥基复合材料研究进展

磷酸镁水泥(MPC)是一种由重烧氧化镁与可溶性磷酸盐通过酸碱反应在早期形成高强度的新型无机胶凝材料,具有强度发展迅速、碱度低、粘接能力强等优势。然而,由于微观结构、物相组成等特点,MPC脆性大,易开裂,其应用受到极大影响。通过纤维增强提升韧性的纤维增强磷酸镁水泥基复合材料(FRMPC)引起了人们的广泛关注。本文系统介绍了近年来不同类型纤维制备的FRMPC的抗压、抗拉和抗弯等力学性能,结合MPC自身特性分析了不同纤维通过桥接、界面作用的增韧机制,并分析了FRMPC现阶段的主要应用途径,在纤维增强水泥基材料的研究进展基础上提出了未来FRMPC在组成设计、分析测试和机理研究等方面的发展趋势。

磷酸镁水泥及其修补砂浆耐水性研究进展

在总结磷酸镁水泥(MPC)及其修补砂浆耐水性破坏机理的基础上,综述了水胶比、重烧氧化镁和磷酸盐的质量比(M/P)、原材料颗粒级配、矿物掺合料种类与掺量、外加剂种类和养护温湿度条件等对MPC耐水性的影响机制,分析了MPC及其修补砂浆耐水性研究和应用等领域中亟待解决的问题,并提出了掺入矿物掺合料、纳米粒子改性和优选并提升细集料品质等改善MPC及其修补砂浆耐水性和经济性的技术途径。