玻璃纤维对磷酸镁水泥力学性能的影响
发布时间：2021-01-17 22:14
磷酸镁水泥（MPC）具有早强、快硬、粘结性好的特点,是一种应用广泛的快速修补材料。但其突出的脆性问题也在一定程度上制约着材料的推广与应用。本文借鉴纤维增强混凝土的韧性研究,采用玻璃纤维改善磷酸镁水泥的力学性能,包括抗压、抗折以及韧性性能。玻璃纤维具有弹性模量高、抗拉强度好、耐碱腐蚀等特点,曾在增强混凝土材料中推广应用。研究镁磷比（M/P）,水灰比（W/C）以及不同烧结温度下的氧化镁对MPC力学性能的影响;在此基础上采用玻璃纤维增韧改性MPC水泥,研究玻璃纤维预处理方式、掺量、长度对MPC的力学性能的影响;并结合XRD和SEM分析研究玻璃纤维对MPC水泥的表观形貌及水化产物的影响。主要研究内容如下:首先,研究了不同烧结温度下的氧化镁、不同的镁磷比、不同的水胶比对磷酸镁水泥流动性能及抗压抗折强度的影响的影响。研究结果表明,与1400℃烧结温度下的氧化镁相比,采用1800℃烧结温度下的氧化镁制备的磷酸镁水泥放热量低,水化速率合适,并且可以获得较高的抗压、抗折强度。镁磷比是4:1,水胶比是0.16时,制备的磷酸镁水泥具有较好的流动性能,可以达到270mm,并且磷酸镁水泥可以获得较好抗压、抗折强...
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．〗水胶比对流动性能的影响??Ｆｉｇ．３．１?Ｔｈｅ?ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｗａｔｅｒ－ｂｉｎｄｅｒ?ｒａｔｉｏ?ｏｎ?ｆｌｏｗ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ??
硕士研究生学位论文?３磷酸镁水泥基本配比及基本性能研究??２８０?＿?６ｍｍ??ｔ叫？二?＊?？?９ｍｍ??２６０?－?１—１２ｍｍ??｜?２４０?－?Ｖ＞ｍ??ｉ?２２０?－??１?２００?；??Ｅ?、、??Ｓ?１８０?－?、、?？??＼??＼??＼??１６０?－??ｉ?．?ｉ?？?ｉ?．?ｉ?．?ｉ??０．０?０．４?０．８?１．２?１．６??ＧＦ?ｃｏｎｔｅｎｔｓ％??图３．２纤维掺量对流动性的影响??Ｆｉｇ．３．２?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｆｉｂｅｒ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｎ?ｆｌｕｉｄｉｔｙ??３．２原材料及配合比对磷酸镁水泥力学性能的影响??３．２．１氧化镁烧结温度??氧化镁具有不同的烧结温度，而不同的ＭｇＯ烧结温度同时也影响着磷酸镁水泥的??反应速率，及此胶凝材料的强度。试验中采用两种不同烧结条件下的氧化镁制备此胶凝??材料，探究烧结温度对此胶凝材料强度的影响。ＭｇＯ的烧结温度分别为１４００Ｘ：与??Ｉ８００°Ｃ，试验过程中，１８０（ＴＣ的氧化镁制备的磷酸镁水泥缓凝剂（硼砂）掺量为８％时??即可获得较高的强度，凝结时间可以控制在２０ｍｉｎ，而１４００°Ｃ的氧化镁活性较高反应速??率极快，按照８％的硼砂掺量无法正常进行试验，需要掺加２０％时才能有效控制凝结时??间，但从装模的磷酸镁水泥砂浆的表面可以观察到明显的泌水现象，并且此烧结温度下??的磷酸镁水泥７ｄ抗压抗折强度明显低于１８００°Ｃ烧结条件下制备的胶凝材料强度值。具??体参数如下表。??１７??
硕士研究生学位论文?３磷酸镁水泥基本配比及基本性能研宄??图３．３水胶比对抗折强度的影响??Ｆｉｇ．３．３?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｗ／ｃ?ｏｎ?ｆｌｅｘｕｒａｌ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ??从图３．３可以发现，随着水胶比的增大，磷酸镁水泥的抗折强度的变化趋势，总体??来说是先增大然后又减校抗折强度在水胶比为０．１６时强度达到最高，而当水胶比超过??０．２时，材料的抗折强度反而出现下降的趋势。在制备磷酸镁水泥的过程中可以发现，??水胶比为０．１２时，拌制的磷酸镁水泥砂浆显得特别干散，主要是由于磷酸镁水泥具有较??好的粘结性能才使其胶结为一体，而当水胶比为０．２４时制备出的磷酸镁水泥具有泌水的??现象，并且在经过力学性能测试后可以在试块的这断面观测到较多的空洞，从而也影响??到此胶凝材料整体的强度。??３．２．３镁磷比??由理论的鱗酸镁水泥化学反应方程式中可以得出，发生化学反应的两种材料需要在??－－定的配比下进行，才能生成理想的化学产物，获得紧密的化学排列结构［５７］。赵思勰１３５１??研宄表明，磷酸镁水泥存在着一个恰当的镁磷比值，使胶凝材料具有较好的强度性能。??因此有必要寻求一种最为合适的镁磷比进行制备磷酸镁水泥，以期获得恰当量的鸟粪石??与未反应的氧化镁搭接形成良好致密的磷酸镁水泥网络结构｜５９］，能够得到较高的抗压抗??折强度。??４４?－??．１ｄ?Ｚ??４〇?－?３ｄ?／?＼??一７ｄ?ｚ’??□Ｌ?ｏｃ；?４Ｔ?、??Ｓ?．?／?．．．?＼??（Ｉ）??〇）?２８?－??Ｕ：?／，人?、??Ｓ?２０?－?▲?＃／?…■??１６?－?＊?一?一—??Ｉ?．
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维增强磷酸镁水泥的研究进展[J]. 李萨,易峰. 山西建筑. 2018(03)
[2]磷酸镁水泥材料的发展[J]. 李玉玉,丁铸. 江西建材. 2017(21)
[3]磷酸镁水泥研究进展[J]. 赵思勰,晏华,李云涛,汪宏涛,胡志德. 硅酸盐通报. 2017(10)
[4]氧化镁与磷酸盐质量比对磷酸镁水泥水化历程的影响[J]. 戴丰乐,汪宏涛,丁建华,姜自超. 硅酸盐学报. 2017(08)
[5]纤维对磷酸镁水泥性能的影响试验研究[J]. 姜自超,齐召庆. 当代化工. 2017(02)
[6]聚丙烯纤维掺量对磷酸镁水泥混凝土性能影响[J]. 俞家欢,熊攀辉,汲野,顾章义. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]磷酸钾镁水泥砂浆与混凝土粘结抗剪性能试验研究[J]. 杜玉兵,曹德万,荀勇,杨建明,高培伟. 建筑结构. 2017(04)
[8]磷酸铵镁水泥修补材料修补性能研究[J]. 姜自超,张时豪,房汉鸣,沈林. 硅酸盐通报. 2017(01)
[9]硼砂对磷酸镁水泥抗压强度的影响研究[J]. 齐浩霖,关岩,毕万利,李颖,李国栋,孙美硕. 硅酸盐通报. 2016(12)
[10]矿物掺和料对磷酸镁水泥基修补砂浆强度的影响[J]. 任强,蒋正武,马敬畏. 建筑材料学报. 2016(06)
博士论文
[1]钢纤维高强混凝土增强、增韧机理及基于韧性的设计方法研究[D]. 杨萌.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]碳纤维增韧磷酸镁水泥研究[D]. 吴洲.重庆大学 2015
[2]磷酸镁水泥基材料粘结性能研究[D]. 杨楠.湖南大学 2014
[3]磷酸镁水泥耐水性及抗钢筋锈蚀性能研究[D]. 常远.湖南大学 2014
[4]改性磷酸镁水泥基材料的性能研究[D]. 高瑞.西安建筑科技大学 2014
[5]磷酸镁水泥纤维改性及其路面修补应用研究[D]. 苏柳铭.重庆大学 2012
本文编号：2983687
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．〗水胶比对流动性能的影响??Ｆｉｇ．３．１?Ｔｈｅ?ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｗａｔｅｒ－ｂｉｎｄｅｒ?ｒａｔｉｏ?ｏｎ?ｆｌｏｗ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ??
硕士研究生学位论文?３磷酸镁水泥基本配比及基本性能研究??２８０?＿?６ｍｍ??ｔ叫？二?＊?？?９ｍｍ??２６０?－?１—１２ｍｍ??｜?２４０?－?Ｖ＞ｍ??ｉ?２２０?－??１?２００?；??Ｅ?、、??Ｓ?１８０?－?、、?？??＼??＼??＼??１６０?－??ｉ?．?ｉ?？?ｉ?．?ｉ?．?ｉ??０．０?０．４?０．８?１．２?１．６??ＧＦ?ｃｏｎｔｅｎｔｓ％??图３．２纤维掺量对流动性的影响??Ｆｉｇ．３．２?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｆｉｂｅｒ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｎ?ｆｌｕｉｄｉｔｙ??３．２原材料及配合比对磷酸镁水泥力学性能的影响??３．２．１氧化镁烧结温度??氧化镁具有不同的烧结温度，而不同的ＭｇＯ烧结温度同时也影响着磷酸镁水泥的??反应速率，及此胶凝材料的强度。试验中采用两种不同烧结条件下的氧化镁制备此胶凝??材料，探究烧结温度对此胶凝材料强度的影响。ＭｇＯ的烧结温度分别为１４００Ｘ：与??Ｉ８００°Ｃ，试验过程中，１８０（ＴＣ的氧化镁制备的磷酸镁水泥缓凝剂（硼砂）掺量为８％时??即可获得较高的强度，凝结时间可以控制在２０ｍｉｎ，而１４００°Ｃ的氧化镁活性较高反应速??率极快，按照８％的硼砂掺量无法正常进行试验，需要掺加２０％时才能有效控制凝结时??间，但从装模的磷酸镁水泥砂浆的表面可以观察到明显的泌水现象，并且此烧结温度下??的磷酸镁水泥７ｄ抗压抗折强度明显低于１８００°Ｃ烧结条件下制备的胶凝材料强度值。具??体参数如下表。??１７??
硕士研究生学位论文?３磷酸镁水泥基本配比及基本性能研宄??图３．３水胶比对抗折强度的影响??Ｆｉｇ．３．３?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｗ／ｃ?ｏｎ?ｆｌｅｘｕｒａｌ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ??从图３．３可以发现，随着水胶比的增大，磷酸镁水泥的抗折强度的变化趋势，总体??来说是先增大然后又减校抗折强度在水胶比为０．１６时强度达到最高，而当水胶比超过??０．２时，材料的抗折强度反而出现下降的趋势。在制备磷酸镁水泥的过程中可以发现，??水胶比为０．１２时，拌制的磷酸镁水泥砂浆显得特别干散，主要是由于磷酸镁水泥具有较??好的粘结性能才使其胶结为一体，而当水胶比为０．２４时制备出的磷酸镁水泥具有泌水的??现象，并且在经过力学性能测试后可以在试块的这断面观测到较多的空洞，从而也影响??到此胶凝材料整体的强度。??３．２．３镁磷比??由理论的鱗酸镁水泥化学反应方程式中可以得出，发生化学反应的两种材料需要在??－－定的配比下进行，才能生成理想的化学产物，获得紧密的化学排列结构［５７］。赵思勰１３５１??研宄表明，磷酸镁水泥存在着一个恰当的镁磷比值，使胶凝材料具有较好的强度性能。??因此有必要寻求一种最为合适的镁磷比进行制备磷酸镁水泥，以期获得恰当量的鸟粪石??与未反应的氧化镁搭接形成良好致密的磷酸镁水泥网络结构｜５９］，能够得到较高的抗压抗??折强度。??４４?－??．１ｄ?Ｚ??４〇?－?３ｄ?／?＼??一７ｄ?ｚ’??□Ｌ?ｏｃ；?４Ｔ?、??Ｓ?．?／?．．．?＼??（Ｉ）??〇）?２８?－??Ｕ：?／，人?、??Ｓ?２０?－?▲?＃／?…■??１６?－?＊?一?一—??Ｉ?．
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维增强磷酸镁水泥的研究进展[J]. 李萨,易峰. 山西建筑. 2018(03)
[2]磷酸镁水泥材料的发展[J]. 李玉玉,丁铸. 江西建材. 2017(21)
[3]磷酸镁水泥研究进展[J]. 赵思勰,晏华,李云涛,汪宏涛,胡志德. 硅酸盐通报. 2017(10)
[4]氧化镁与磷酸盐质量比对磷酸镁水泥水化历程的影响[J]. 戴丰乐,汪宏涛,丁建华,姜自超. 硅酸盐学报. 2017(08)
[5]纤维对磷酸镁水泥性能的影响试验研究[J]. 姜自超,齐召庆. 当代化工. 2017(02)
[6]聚丙烯纤维掺量对磷酸镁水泥混凝土性能影响[J]. 俞家欢,熊攀辉,汲野,顾章义. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]磷酸钾镁水泥砂浆与混凝土粘结抗剪性能试验研究[J]. 杜玉兵,曹德万,荀勇,杨建明,高培伟. 建筑结构. 2017(04)
[8]磷酸铵镁水泥修补材料修补性能研究[J]. 姜自超,张时豪,房汉鸣,沈林. 硅酸盐通报. 2017(01)
[9]硼砂对磷酸镁水泥抗压强度的影响研究[J]. 齐浩霖,关岩,毕万利,李颖,李国栋,孙美硕. 硅酸盐通报. 2016(12)
[10]矿物掺和料对磷酸镁水泥基修补砂浆强度的影响[J]. 任强,蒋正武,马敬畏. 建筑材料学报. 2016(06)
博士论文
[1]钢纤维高强混凝土增强、增韧机理及基于韧性的设计方法研究[D]. 杨萌.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]碳纤维增韧磷酸镁水泥研究[D]. 吴洲.重庆大学 2015
[2]磷酸镁水泥基材料粘结性能研究[D]. 杨楠.湖南大学 2014
[3]磷酸镁水泥耐水性及抗钢筋锈蚀性能研究[D]. 常远.湖南大学 2014
[4]改性磷酸镁水泥基材料的性能研究[D]. 高瑞.西安建筑科技大学 2014
[5]磷酸镁水泥纤维改性及其路面修补应用研究[D]. 苏柳铭.重庆大学 2012
本文编号：2983687
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