磷酸铵镁水泥水化行为、硼砂缓凝及氯盐侵蚀的热力学模拟

发布时间：2023-06-06 19:20

　　磷酸铵镁水泥(Magnesium ammonium phosphate cement,MAPC)是基于重烧氧化镁和酸性磷酸盐(NH₄H₂PO₄,(NH₄)₂HPO₄等)发生的酸碱中和反应,经过凝结硬化而形成的气硬性胶凝材料。磷酸铵镁水泥具有早期强度高,凝结时间短,粘结性强等有点,被广泛应用于建筑结构的快速修补、牙齿和骨骼的修复以及放射性废料固化等领域。磷酸铵镁水泥的性能主要取决于原材料的摩尔比、缓凝剂的掺量、外加剂的种类以及养护温度等。当前,对磷酸铵镁水泥的水化过程的研究仍停留在试验探索阶段,对于磷酸铵镁体系水化过程以及硼砂的缓凝机制尚未达成一致意见,对于磷酸铵镁水泥在盐卤环境下的水化行为研究鲜有报道。本文从热力学角度,采用模拟的方法,利用水文地球化学模拟软件PHREEQC,计算了25℃下磷酸铵镁体系水化过程pH演化、水化产物相图。研究发现,在磷酸铵镁体系的水化过程中,中间产物schertelite相和鸟粪石相的生成受溶液pH值以及各离子浓度的影响。当溶液...

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 镁水泥研究现状
        1.2.1 氯氧镁水泥
        1.2.2 磷酸镁水泥
        1.2.3 硫氧镁水泥
    1.3 热力学模拟在水泥中的应用
        1.3.1 热力学模拟在硅酸盐水泥中的应用
        1.3.2 热力学模拟在镁水泥中的应用
    1.4 存在的问题
    1.5 研究内容和研究思路
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究思路
        1.5.3 研究意义
第二章 磷酸镁水泥热力学数据库建立
    2.1 热力学模拟
        2.1.1 热力学模拟软件
        2.1.2 现有的热力学数据库
    2.2 PHREEQC软件热力学模拟原理
        2.2.1 热力学参数
        2.2.2 PHREEQC的热力学计算方法
        2.2.3 PITZER方程模型
    2.3 镁水泥体系热力学数据库
    2.4 数据库合理性验证
    2.5 本章小结
第三章 磷酸铵镁水泥体系热力学模拟
    3.1 磷酸铵镁体系pH演变
    3.2 磷酸铵镁体系水化产物形成条件
    3.3 磷酸铵镁体系水化产物相图
    3.4 磷酸铵镁体系离子活度及水化产物饱和指数演变
        3.4.1 磷酸铵镁体系离子活度变化
        3.4.2 磷酸铵镁体系饱和指数演化
    3.5 硼砂缓凝机制
        3.5.1 磷酸铵镁体系pH演化曲线
        3.5.2 不同硼砂掺量下磷酸铵镁体系相图
        3.5.3 磷酸铵镁溶液离子浓度变化及水化产物饱和指数演变
    3.6 本章小结
第四章 磷酸铵镁体系氯盐侵蚀热力学模拟
    4.1 磷酸铵镁体系氯盐侵蚀
    4.2 NaCl对磷酸铵镁体系pH值及水化产物类型影响
        4.2.1 NaCl对磷酸铵镁体系pH值的影响
        4.2.2 NaCl对磷酸铵镁体系水化产物类型的影响
    4.3 KCl对磷酸铵镁体系pH值及水化产物类型影响
        4.3.1 KCl对磷酸铵镁体系pH值的影响
        4.3.2 KCl对磷酸铵镁体系水化产物类型的影响
    4.4 CaCl₂对磷酸铵镁体系pH值及水化产物类型影响
        4.4.1 CaCl₂对磷酸铵镁体系pH值的影响
        4.4.2 CaCl₂对磷酸铵镁体系水化产物类型的影响
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士期间取得的学术成果



本文编号：3832058