磷酸鎂水泥基材料力學(xué)性能研究

張愛蓮，張林春，俞金艷，高小建

(1.四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系，德陽 618000;2.寧波大學(xué)建筑工程與環(huán)境學(xué)院，寧波 315000; 3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，哈爾濱 150001)

0 引 言

磷酸鎂水泥(Magnesium Phosphate Cement，簡(jiǎn)稱MPC)不僅有早強(qiáng)、快凝和硬化快的特點(diǎn)，還有干縮小、耐酸腐和耐高溫的優(yōu)良性能，具備和舊混凝土進(jìn)行良好粘結(jié)的能力[1-6]。由于其粘結(jié)力強(qiáng)，常被應(yīng)用于路面坑槽的修復(fù)以及堤壩的搶修工程中[7-8]。此外，磷酸鎂水泥良好的粘結(jié)力可以使其成為環(huán)氧樹脂膠粘貼碳纖維布加固中的無機(jī)膠凝材料替代品的首選[9-10]。

磷酸鎂水泥可用過燒氧化鎂和磷酸鹽于常溫下通過酸堿中和反應(yīng)來制得，Prosen教授于上世紀(jì)三四十年代最早提出該制備方法[11]。美國(guó)的Brookhaven國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在20世紀(jì)80年代研究了磷酸鎂水泥的微觀和力學(xué)性能。國(guó)內(nèi)關(guān)于磷酸鎂水泥水化性能及機(jī)理的研究報(bào)道首見于20世紀(jì)90年代末期[12-13]。2011年Chau等[14]發(fā)現(xiàn)磷酸鎂水泥在成型過程中的二氧化碳排放量遠(yuǎn)低于普通水泥，用其替代普通水泥，可以大大降低溫室氣體的排放。2016年Hou等[15]發(fā)現(xiàn)磷酸鎂水泥可以代替環(huán)氧樹脂作為膠黏劑應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)加固中，進(jìn)一步擴(kuò)展了磷酸鎂水泥的應(yīng)用范圍。同一年，Liu等[16]發(fā)現(xiàn)將磷酸鎂水泥植入生物體內(nèi)不會(huì)引起明顯的異物反應(yīng)，可以利用磷酸鎂制作生物骨水泥，用于生物骨固定以及用作牙齒的快速修復(fù)材料，在醫(yī)療領(lǐng)域也有很好的發(fā)展前景。

本文對(duì)鎂磷比、養(yǎng)護(hù)齡期、磷酸二氫銨和磷酸二氫鉀的摻量等多組因素對(duì)磷酸鹽水泥抗壓強(qiáng)度的影響進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，為擴(kuò)展磷酸鎂水泥在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用范圍提供參考。……