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。

复合缓凝剂对高强磷酸镁修补砂浆性能的影响

本文研究了一元缓凝体系和二元复合缓凝体系对高强磷酸镁修补砂浆凝结时间、流动性能和力学性能的影响。结果表明:在一元缓凝体系中,与硼砂和三聚磷酸钠相比,单掺蔗糖的缓凝效果最优,但蔗糖掺量过高会显著降低磷酸镁修补砂浆的流动性能和早期力学性能;在二元复合缓凝体系中,硼砂和蔗糖组成的二元缓凝体系的缓凝效果优于硼砂和三聚磷酸钠组成的二元缓凝体系,在硼砂5%(质量分数)和蔗糖2.5%(质量分数)时,磷酸镁修补砂浆的凝结时间达到18 min,流动度为230 mm,1.5 h、3 d和28 d强度分别为22.6 MPa、56.8 MPa和62.4 MPa,实现了磷酸镁修补砂浆在凝结时间和早期强度之间的动态平衡。

基体状态对磷酸镁水泥修补砂浆粘接性能的影响

为探究基体状态对磷酸镁水泥砂浆粘接性能的影响,设置了不同强度等级、不同界面粗糙状态和不同界面干湿状态三个因素,成型界面弯拉粘接试件并测试不同龄期下不同基体状态的界面弯拉强度。研究结果表明,磷酸镁水泥砂浆在早期时的粘接性能随基体强度等级的提高有小幅下降,而后期基体强度等级越高磷酸镁水泥砂浆的粘接性能越好。基体为干燥界面时的粘接性能均大于基体为饱水潮湿界面时的粘接性能,因此建议在实际修补应用中无需对基体界面进行湿润处理。基体为粗糙界面时的粘接性能均大于基体为光滑界面时的粘接性能,因此在实际修补应用中为提高粘接性能建议对基体进行粗糙处理。

建筑用砂级配对负温度下磷酸镁水泥修补砂浆力学性能的影响

本文通过测定常、负温养护条件下MPC修补砂浆的耐压、抗折强度,对比分析了粉煤灰及不同细度河砂比例对MPC修补砂浆抗冻性能的影响,利用XRD、SEM等分析了水化产物的种类、数量、微观形貌,结果表明,适量的粉煤灰可以提高砂浆常、低温强度。负温条件下,粉煤灰掺加20%、硼砂5%,中细砂比例为2:1时,7d抗压强度达到82.1MPa;粉煤灰10%、硼砂5%、中细砂比例为1时,28d强度达到50.4MPa。常温下,粉煤灰对强度的影响是比较关键的,粉煤灰加入30%,抗折强度达到最高值15.5MPa,粉煤灰加入量10%时,抗压强度达到最高值106.7MPa。

玄武岩纤维增强磷酸镁水泥砂浆力学性能试验研究

以磷酸镁水泥砂浆3 d、7 d和28 d的抗压、抗折和拉伸黏结强度为评判指标,研究了玄武岩纤维对磷酸镁水泥砂浆力学性能的影响,建立了声波纵波脉冲速度与抗压强度的理论关系式。结果表明,掺量不超过2 kg/m^3的玄武岩短切纤维有助于提高砂浆的抗压强度;短切玄武岩纤维的掺入可以显著增强砂浆的抗折强度,建议掺量为3~5.5 kg/m^3;砂浆的拉伸黏结强度会随纤维掺量的增加而提高,建议掺量为5~6 kg/m^3;纵波波速可以用于测定磷酸镁水泥修补砂浆的抗压强度。

玄武岩微筋对磷酸镁修补砂浆弯曲性能的增强增韧效应研究

为了探究玄武岩微筋(Basalt minibar)对磷酸镁修补砂浆(MPCRM)的增强增韧改性效果,通过四点弯曲试验分析纤维类型、纤维掺量、基体水胶比及养护条件对MPCRM弯拉强度和弯曲韧性的影响规律。试验结果表明:玄武岩微筋对MPCRM的弯曲增强增韧性能优越,且其增韧效果优于玄武岩单丝纤维;当玄武岩微筋掺量不低于1.0%(体积分数)时,MPCRM弯拉强度和弯曲韧性均随着玄武岩微筋掺量增加而提高;随着水胶比提高,玄武岩微筋增强MPCRM的弯曲韧性降低,弯拉强度先增加后减小,水胶比为0.18和体积掺量为1.5%的玄武岩微筋增强MPCRM的弯拉强度最大;掺入玄武岩微筋能够部分弥补低温养护MPCRM的受冻损伤。