磷酸镁水泥的聚合物改性研究摘要：对于磷酸镁水泥，选择使用原材料是重要的改性方法.为提高材料性能，通过变化聚合物乳液种类及掺量，试验研究聚合物对磷酸镁水泥的适用性.结果表明：聚合物乳液的物理性质粘度与改性磷酸镁水泥的密度、流动性及凝结时间有较紧密联系；而聚合物乳液的化学性质pH值则可能是影响改性磷酸镁水泥力学性质的重要因素；合适的聚合物乳液在适宜掺量下能对改性磷酸镁水泥的抗压强度产生较小影响,提高材料的抗折强度与粘结强度，并显著增大断裂能；掺加聚合物乳液不改变磷酸镁水泥的水化产物类型，但显著影响水化产物的形貌与结构的密实程度.关键词：聚合物；磷酸镁水泥；性能；微观结构中图分类号：TU526；U414文献标识码：A磷酸镁水泥(MagnesiumPhosphateCement,简称MPC)是具有广阔应用前景的新型胶凝材料，特别在结构修补、有害废弃物固化处理等方面更值得关注\[1\].磷酸镁水泥组分包括氧化镁、磷酸盐、缓凝剂以及其它改性材料，其中缓凝剂主要用于调节凝结时间以满足实际施工需要\[1-3\],而现阶段相关改性材料则主要包括粉煤灰\[4-6\]、矿渣\[7\]、纤维\[8\]、废弃混凝土粉料以及工业产生的一些碎屑、废灰等\[9\].由于原材料的选择使用对获得性能优异的磷酸镁水泥尤为重要，为改善磷酸镁水泥的技术经济性能目前非常需要扩展改性组分范围，这也有助于对磷酸镁水泥性质的深入了解\[10\].对普通水泥混凝土，聚合物是常用的改性材料,虽然其相关机理目前尚没有统一的认识，但却有良好的效果.磷酸镁水泥具有与普通硅酸盐水泥完全不同的水化机理及水化产物，聚合物材料的应用情况需要探讨，而相关研究还鲜有报导•尽管影响聚合物乳液改性磷酸镁水泥性能的因素有很多种，如：磷酸镁水泥各组分掺量、聚合物乳液种类及掺量、外加剂类型等内部因素，以及环境、温度、养护条件等外部因素，但通过重点研究聚合物乳液种类及掺量的影响，可为聚合物改性磷酸镁水泥的相关研究提供参考.1试验原材料与方法1.1原材料1.1.1重烧氧化镁试验采用由菱镁矿（MgCO3）在1700°C温度下锻烧，然后破碎、磨细得到的MgO粉（简写M）,颗粒比表面积为230m2/kg.1.1.2磷酸二氢鞍磷酸二氢钱，又名磷酸一鞍,化学式NH4H2-PO4,简写P,采用工业级，含量98.5%,白色晶体，重庆三江化工厂生产.1.1.3缓凝剂硼砂，化学式Na2B4O7?10H2O,简写B,采用化学纯，含量99.5%以上，白色晶体，辽宁宽甸硼海镇丹硼化工厂生产.1.1.4聚合物乳液体，固体含量54.7%,粘度180cP(200C),pH值60北京德昌伟业建筑工程技术有限公司生产.2)苯丙乳液：简称SAE,乳白色液体，固体含量45%,粘度280mPa?s(200C),pH值8.5•北京德昌伟业建筑工程技术有限公司生产.3)丁苯乳液：简称SBR,白色粘稠液体，固体含量47%,粘度185mPa?s(200C),pH值10.0•云南正邦化工有限公司生产.磷酸三丁酯：化学式(C3H9O)3P0,简称TBP，1)聚丙烯酸酯乳液:简称PVE,乳白色粘稠液采用分析纯，含量不小于98%,水分不大于0.15%.成都市克隆化工试剂厂生产.1.2试验方法1.2.1试件制作1）基准配合比：磷酸镁水泥浆体，取P/M值1/4,B/M值6%,水胶比0.16,聚合物乳液掺量分别为：0%,3%,6%,9%和12%,消泡剂掺量对应为聚合物乳液用量2%；砂浆试件采用标准砂，砂率50%.2）试件成型：1）试验温度均取为20°C；将称好的原材料倒入搅拌锅内，低速搅拌30s,待原材料拌合均匀后加水迅速搅拌90s,然后同时加入聚合物乳液和消泡剂低速搅拌30s.2）将搅拌好的聚合物砂浆迅速倒入试模内，并置于震动台上振动密实，将表面抹平，试件成型lh后脱模，置于空气中自然养护.1.2.2工作性能测定1）聚合物改性MPC凝结时间的测定，参考普通硅酸盐水泥测定方法，按照《GB/T1346-2001水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》中相关规定进行.由于磷酸盐水泥水化硬化较迅速，而且其初凝时间和终凝时间间隔较短，试验只测定聚合物改性MPC初凝时间.使用维卡仪测定，从加水搅拌时开始计时.搅拌时间控制在3min之内，自搅拌完成每隔30s测试一次，临近初凝时，每隔15s测试一次.2）聚合物改性MPC净浆流动度的测定，参考《GB/T8077-2000混凝土外加剂匀质性试验方法》进行测定，以净浆在平板上自由流动30s后扩展面...