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超快硬磷酸鎂水泥研究進(jìn)展*

2016-11-14 08:01談笑玲張衛(wèi)華
無機(jī)鹽工業(yè) 2016年9期
關(guān)鍵詞:緩凝劑磷酸鹽機(jī)理

談笑玲,喬 麗,張衛(wèi)華

(青海大學(xué),青海西寧810016)

超快硬磷酸鎂水泥研究進(jìn)展*

談笑玲,喬 麗,張衛(wèi)華

(青海大學(xué),青海西寧810016)

概述了制備磷酸鎂水泥所使用的原料和水泥的制備方法。探討了磷酸鎂水泥的水化機(jī)理和緩凝機(jī)理,并對主要水化產(chǎn)物磷酸鎂銨(MgNH4PO4·6H2O)的晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。綜述了磷酸鎂水泥的研究進(jìn)展和應(yīng)用前景。指出:磷酸鎂水泥基礎(chǔ)性研究不夠深入,特別是水化機(jī)理和水化產(chǎn)物等方面存在爭議;在磷酸鎂水泥中采用較多的化學(xué)原料時會造成成本偏高;磷酸鎂水泥在水化反應(yīng)過程中釋放氨氣會造成空氣污染;中國對磷酸鎂水泥的研究報道較少,應(yīng)用領(lǐng)域也較有限。以上種種因素限制了磷酸鎂水泥的規(guī)模化生產(chǎn)和應(yīng)用。因此,在深入開展磷酸鎂水泥基礎(chǔ)理論研究的同時,仍需對其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行推廣,特別是尋求廉價的礦物和巖石原料或工業(yè)廢棄物作為替代原料(如菱鎂礦替代輕質(zhì)碳酸鎂等鎂鹽)或填料,這是磷酸鎂水泥大量規(guī)?;a(chǎn)和應(yīng)用的關(guān)鍵。

磷酸鎂水泥;水化和緩凝機(jī)理;磷酸鎂銨

繼傳統(tǒng)硅酸鹽水泥之后,快凝快硬水泥如快硬硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥和磷酸鹽水泥等相繼出現(xiàn)。磷酸鎂水泥(MPC),具有與普通硅酸鹽水泥完全不同的水化機(jī)理及水化產(chǎn)物,是具有廣闊應(yīng)用前景的新型膠凝材料。磷酸鎂水泥是由MgO、可溶性磷酸鹽、緩凝材料及礦物摻和料按一定比例混合制備的以磷酸鹽為黏結(jié)相的新型材料,因其具有凝結(jié)硬化快、早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度發(fā)展穩(wěn)定、膨脹小、抗?jié)B性好、耐蝕性好、耐久性好、施工后混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)、可在低溫下(低于0℃)凝結(jié)硬化、凝結(jié)時間可調(diào)等優(yōu)勢[1-3],使得該類膠凝材料自1947年Every[4]在發(fā)明專利中提及后,逐漸在混凝土路面、橋梁、飛機(jī)跑道、高速公路等工程的快速修復(fù)以及耐火材料及生物科學(xué)等領(lǐng)域得到應(yīng)用和青睞[5]。

1 制備方法

超快硬MPC選用的MgO通常為MgCO3或輕質(zhì)碳酸鎂[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]經(jīng)高溫煅燒獲得的死燒MgO[6](目前中國常用菱鎂礦煅燒生成)。MgO不僅是重要的水化反應(yīng)原料,也是構(gòu)成水泥石框架結(jié)構(gòu)的主要成分[7]。MgO的煅燒溫度和磨細(xì)程度使得其表面狀態(tài)差異較大,從而影響水化反應(yīng)速度及水化產(chǎn)物的類型[8]。

MPC選用的磷酸鹽為反應(yīng)提供了酸性環(huán)境,其包括NH4H2PO4(MAP)、(NH4)2HPO4(DAP)、H3PO4、Al(H2PO4)3、KH2PO4和(NH4)2HPO4與聚磷酸銨的混合液[9]。含有NH4+的磷酸鹽的溶解和反應(yīng)活性較高,但在水化反應(yīng)中釋放NH3,危害人體健康;而一些不含NH4+的磷酸鹽如KH2PO4[10]等,有望成為制備環(huán)保型磷酸鹽水泥的重要原料。

MPC選用的緩凝劑有NaCl、氟化物、可溶性氟硅酸鹽、堿金屬、堿土金屬、硼砂、硼酸、硼酸酯、三聚磷酸鈉(STP)[11]等,根據(jù)不同的使用要求,可以調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間從幾分鐘到幾小時,同時提高材料的楊氏模量和抗彎強(qiáng)度[12]。硼砂是最為常用和有效的緩凝劑,在磷酸鹽含量恒定的條件下,凝結(jié)時間隨硼砂含量的增加呈線性延長[13];硼酸的緩凝效果與硼砂相似;三聚磷酸鈉的緩凝效果較差,主要受其在磷酸鹽溶液中的溶解度影響。

MPC選用的惰性調(diào)節(jié)料通常為粉煤灰等工業(yè)廢棄物,其摻量可根據(jù)應(yīng)用的需要而變化,主要起到降低產(chǎn)品成本、改善產(chǎn)品顏色[14]和調(diào)節(jié)凝固時間[15]等作用。

MPC(硅酸鹽也有)主要制備過程是把鎂鹽經(jīng)兩步高溫煅燒(500~950℃煅燒生成輕燒MgO,再于1 300~1 700℃煅燒生成死燒MgO)獲得的死燒MgO與其他原料及調(diào)節(jié)料混配,制備流程見圖1。MPC的制備過程相對簡單、易于操作,且生產(chǎn)周期短。但是,目前其工業(yè)化生產(chǎn)條件尚不完備,生產(chǎn)工藝尚不夠成熟。

圖1 磷酸鎂水泥制備工藝流程

2 水化過程

MPC通常是由過燒氧化鎂、磷酸鹽、緩凝劑以及適量礦物外加劑按照合適比例混合配制,添加適量水后,立即發(fā)生強(qiáng)放熱的酸堿中和反應(yīng),迅速水化硬化,形成高強(qiáng)、高致密的水泥石結(jié)構(gòu)[16]。凝結(jié)時間主要受磷酸鹽與氧化鎂的配比、氧化鎂表面狀態(tài)、緩凝劑摻量及環(huán)境溫度的影響,而強(qiáng)度則受磷酸鹽與氧化鎂的配比、緩凝劑摻量、加水量、調(diào)節(jié)料摻量和環(huán)境溫度的影響[17]。一般情況下,水泥硬化溫度越高,生成的不規(guī)則晶體越多,抗壓強(qiáng)度越大,而水化產(chǎn)物晶體會因應(yīng)力誘導(dǎo)作用引發(fā)微裂紋,達(dá)到韌化增強(qiáng)效果[18]。

2.1 水化機(jī)理

MPC的水化硬化反應(yīng)是基于酸堿之間中和的放熱反應(yīng)。目前對于磷酸鎂水泥水化反應(yīng)過程的研究主要有溶液-擴(kuò)散機(jī)理[19]和局部化學(xué)反應(yīng)機(jī)理兩種,多數(shù)學(xué)者傾向于認(rèn)同前者。

1)溶液-擴(kuò)散機(jī)理。以NH4H2PO4和重?zé)齅gO制備MPC為例來說明MPC的水化硬化過程。MPC與水拌合后,NH4H2PO4在水溶液體系中迅速溶解成NH4+和H2PO4-,緊接著H2PO4-電離出H+和PO43-,使得溶液呈酸性;MgO微溶于水,在酸性環(huán)境中MgO顆粒受到水和H+潤濕攻擊后,首先在MgO顆粒表面吸附水分子形成Mg(OH)2絡(luò)合物,隨后Mg(OH)2絡(luò)合物分解形成Mg2+和OH-。其微溶過程:

Mg2+進(jìn)入溶液后結(jié)合6個H2O形成[Mg·(H2O)6]2+絡(luò)合物,該八面體絡(luò)合物在潤濕的MgO顆粒表面取代水分子并逐漸覆蓋在MgO顆粒表面;溶液中[Mg·(H2O)6]2+八面體絡(luò)合物、PO43-四面體和NH4+之間通過氫鍵的作用形成MgNH4PO4·6H2O(鳥糞石)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。過量的MgO顆粒充當(dāng)骨架,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)物在MgO顆粒表面周圍長大并包裹在MgO顆粒表面,填充顆粒之間的空隙。隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行,水化產(chǎn)物MgNH4PO4·6H2O產(chǎn)生膠凝性使得顆粒之間膠結(jié)在一起,磷酸鎂開始逐漸凝結(jié)硬化并產(chǎn)生強(qiáng)度。

2)局部化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。磷酸鹽材料是基于具有局部特性的化學(xué)反應(yīng)形成的,包括歧化反應(yīng)、酸性鹽陰離子縮合、磷酸鹽水解降解、水化與脫水以及氨合與脫氨等。這些反應(yīng)發(fā)生在初始晶粒的表面或內(nèi)部,其反應(yīng)性和穩(wěn)定性主要取決于初始晶粒的大小和性質(zhì)。反應(yīng)過程滿足動力學(xué)公式α=1-exp(-τnk′)。其中:α表示轉(zhuǎn)化度;τ表示時間;k′是與速率常數(shù)k相關(guān)的一個常數(shù),滿足k=n(k′)/α;n為動力學(xué)參數(shù),表征反應(yīng)進(jìn)行的狀況(n≥1),也可對局部化學(xué)反應(yīng)的范圍進(jìn)行定性評價(n>1)[18]。

當(dāng)前科學(xué)工作者基本上認(rèn)同MPC的水化硬化是以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的過程,MgNH4PO4·6H2O是決定MPC各項性能的主要產(chǎn)物。然而,由于鎂質(zhì)原材料和磷酸鹽種類的多樣性及添加劑種類和含量的多樣化給MPC的具體化學(xué)組成、反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理、緩凝機(jī)理以及界面結(jié)構(gòu)的研究帶來很大的困難,致使目前尚沒有成熟的理論基礎(chǔ)。

2.2 緩凝機(jī)理

磷酸鎂的緩凝問題也是目前研究的熱點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)緩凝的方法主要有重?zé)齅gO改性、改變磷酸鹽種類和加入緩凝劑。重?zé)齅gO改性主要是通過降低MgO的活性來減緩MgO的溶解速度,進(jìn)而降低MPC與水的反應(yīng)速度,從而達(dá)到緩凝的作用。改變磷酸鹽種類主要是降低反應(yīng)環(huán)境的酸度。加入緩凝劑的作用機(jī)理目前還存在一定的爭議,大部分學(xué)者認(rèn)為緩凝劑的緩凝作用是通過形成包裹層來實(shí)現(xiàn)的[19]。以緩凝劑硼砂為例,其作用過程:硼砂(Na2B4O7· 10H2O)溶解后水解生成B4O72-,B4O72-很快和溶液中的MgO顆粒溶解生成的Mg2+發(fā)生吸附作用并迅速反應(yīng),生成MgB4O7絡(luò)合物沉淀并沉積在MgO顆粒表面形成一層包裹層,阻礙了磷酸鎂水化反應(yīng)的進(jìn)行;隨著NH4+、H+和PO43-不斷擴(kuò)散穿過包裹層與MgO顆粒表面接觸反應(yīng),生成的產(chǎn)物逐漸結(jié)晶膨脹使得包裹層破裂,磷酸鎂水化反應(yīng)開始繼續(xù)進(jìn)行。也有學(xué)者考慮到B4O72-會在酸性條件下水解產(chǎn)生B(OH)3和B(OH)4-,認(rèn)為MgO顆粒表面的吸附層是由B(OH)3和B(OH)4-形成的,吸附過程:

其中:M—OH代表MgO顆粒表面的質(zhì)子化位置;M—O—B(OH)3-代表硼酸化位置。金屬離子與硼酸鹽離子以共價鍵相結(jié)合,因此基于這種緩凝機(jī)理的吸附屬化學(xué)吸附[20]。

對于三聚磷酸鈉,包裹層則是吸附在晶核表面阻止晶體的長大[21]。

2.3 水化產(chǎn)物

MPC的水化產(chǎn)物,除普遍認(rèn)同的主要物相MgNH4PO4·6H2O外,還可能存在Mg3(PO4)2·xH2O(x=0~4)、Mg2(HPO4)2、MgHPO4·3H2O、NH4MgPO4· 4H2O、NH4MgPO4·H2O、Mg(OH)2和(NH4)2Mg3(HPO4)4· 8H2O,另外還殘留一些未反應(yīng)的MgO[22]。

MgNH4PO4·6H2O稱為磷酸鎂銨,因最早發(fā)現(xiàn)于鳥糞中,礦物俗稱鳥糞石。其化學(xué)組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù): MgO,16.42%;P2O5,28.92%;H2O,44.05%;(NH4)2O,10.61%。其中NH4+可被K+、Rb+、Cs+和Tl+等一價堿金屬離子取代[23]。MgNH4PO4·6H2O為斜方晶系,C2v7-Pmn21;a=0.696 6(1)nm,b=0.614 2(1)nm,c= 0.112 2(2)nm,α=90°;Z=2[24]。晶體由[PO4]四面體、[Mg·(H2O)6]八面體和[NH4]構(gòu)成,垂直c軸方向有層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn),各離子團(tuán)及層與層之間分別以氫鍵結(jié)合[25],晶體結(jié)構(gòu)見圖2[24]。磷酸鎂銨晶體為白色,板狀、楔形或短柱狀,集合體為團(tuán)塊狀,(001)方向解理明顯,硬度約為2,密度約為1.70 g/cm3。作為自然界中的鳥糞石,主要產(chǎn)于中國海南西沙群島和摩洛哥王國,存在于動物糞便、骨骼中或形成膀胱結(jié)石及腎結(jié)石。近幾年來只是簡單地定性研究水化產(chǎn)物和微觀結(jié)構(gòu)對MPC性能的影響,還沒有定量地揭示水化產(chǎn)物和微觀結(jié)構(gòu)對MPC性能的影響規(guī)律。對于水化產(chǎn)物是否存在正磷酸鎂和Mg(OH)2還存在一定的爭議。微觀結(jié)構(gòu)對MPC力學(xué)性能、體積穩(wěn)定性以及耐久性的影響機(jī)理還不夠明確,尚缺少有關(guān)耐久性、體積穩(wěn)定性等長期可靠性數(shù)據(jù)。

圖2 MgNH4PO4·6H2O晶體結(jié)構(gòu)圖

3 應(yīng)用進(jìn)展

1)工程修復(fù)材料。自20世紀(jì)70年代中期Limes等[26]和Horvitzm[27]相繼將MPC應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)開始,MPC在工程應(yīng)用方面已有30 a以上的歷史。比如機(jī)場跑道、高速公路、樓房建筑等發(fā)生破損,采用MPC可迅速修復(fù),其快凝快硬特性可使其3 h抗壓強(qiáng)度達(dá)到50~70 MPa。同時,MPC具有良好的黏結(jié)性、兼容性、抗凍性、較小的熱膨脹系數(shù)和二次破損率、良好的抗老化性能,使其成為重要的工程修補(bǔ)材料。而且,MPC水化過程伴隨大量熱量產(chǎn)生,施工溫度范圍大大擴(kuò)展,甚至可在-10℃正常施工[12],這對寒冷地區(qū)及冬季施工尤為重要。El-Jazairi[28]對用作混凝土結(jié)構(gòu)快速修補(bǔ)材料的MPC特性做了系統(tǒng)研究;Yang等[24]以重?zé)齅gO和NH4H2PO4制備MPC,并進(jìn)行了抗鹽凍剝蝕模擬實(shí)驗,發(fā)現(xiàn)MPC抗鹽凍剝蝕性能優(yōu)于含4.5%~6.5%空氣的普通混凝土。MPC應(yīng)用于孔道密封、放射性廢料固化等領(lǐng)域,可明顯提高操作效率。

2)耐火材料。MPC制備耐火材料室溫下即可凝結(jié),數(shù)小時便可硬化,比傳統(tǒng)方法制備耐火材料省時、省力。由MPC制備的耐火材料適用于中等熱負(fù)荷環(huán)境(低于1 250℃)。Limes等[26]和Komac等[29]最早用MgO顆粒和聚磷酸銨溶液反應(yīng)制得冷固堿性耐火材料。Hipedinger[30]將死燒MgO、NH4H2PO4、硅灰及煅燒Al2O3一起反應(yīng)、澆鑄制得堇青石基耐火材料,經(jīng)高溫煅燒后探討其物理性能、結(jié)構(gòu)特性及物相組成,發(fā)現(xiàn)MPC制備的材料比傳統(tǒng)方法制備的耐火材料呈現(xiàn)更高的冷態(tài)抗彎強(qiáng)度和熱態(tài)抗彎強(qiáng)度。此外,MPC還可制成耐火材料模具,用來澆注熔融金屬。

3)生物黏結(jié)劑。MPC因具有快凝快硬、早期強(qiáng)度高、黏結(jié)性好、可塑性好、生物相容性好、安全無毒、對體內(nèi)正常離子濃度干擾小并可降解等優(yōu)異特性[31],逐漸受到生物材料專家和醫(yī)學(xué)工作者關(guān)注,可用于牙齒修補(bǔ)、骨骼黏結(jié)等[32]。 蓋蔚等[33]制備了MPC骨黏結(jié)劑,通過在固化液中添加硅溶膠、纖維素等組成的復(fù)合添加劑,使MPC抗水性明顯提高,在體液中穩(wěn)定性更好。復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院骨科對MPC骨黏結(jié)劑進(jìn)行了MPC黏接兔脛骨平臺骨折實(shí)驗,發(fā)現(xiàn)比起生物型假體即時穩(wěn)定性差和骨水泥假體長期效果差的特點(diǎn),MPC具有良好的即時穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性,還可引導(dǎo)骨骼生長[34]。目前,MPC骨黏結(jié)劑研究及應(yīng)用主要基于動物骨骼,尚缺乏人體試驗。不少學(xué)者認(rèn)為MPC黏結(jié)劑是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ纳锊牧?,但仍需進(jìn)一步實(shí)驗研究和臨床試驗。

4)固化重金屬。重金屬污染是全球性環(huán)境污染問題,具有長期性、累積性、隱蔽性、潛伏性和不可逆性等特點(diǎn)。重金屬Pb、Zn、Cu、Ba、Hg等污染源很多,給人類健康和自然環(huán)境造成嚴(yán)重危害。MPC與普通硅酸鹽水泥相比,具有凝結(jié)快、強(qiáng)度高、耐磨性好、干縮小等優(yōu)點(diǎn),因而有大量的研究集中于用MPC固化放射性廢物,用作快速修補(bǔ)材料、補(bǔ)牙材料、建筑材料、建筑裝飾制品、特種模具等。許多國家利用磷酸鹽對垃圾焚燒飛灰中重金屬進(jìn)行穩(wěn)定固化預(yù)處理,對重金屬固化也有一定的進(jìn)展。但是,目前對于MPC對不同種類重金屬固化及重金屬對MPC的影響仍缺乏系統(tǒng)研究[35]。

MPC自問世以來,因不少技術(shù)涉及商業(yè)秘密,很多基礎(chǔ)性研究不夠深入,特別是水化機(jī)理和水化產(chǎn)物等方面存在爭議;在MPC中采用較多化學(xué)原料時會造成成本偏高;MPC在水化反應(yīng)過程中釋放NH3會造成空氣污染;同時,中國對MPC的研究報道較少,應(yīng)用領(lǐng)域也較有限。以上種種因素限制了MPC的規(guī)?;a(chǎn)和應(yīng)用。因此,在深入開展MPC基礎(chǔ)理論研究的同時,仍需對其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行推廣,特別是尋求廉價的礦物和巖石原料或工業(yè)廢棄物作為替代原料(如菱鎂礦替代輕質(zhì)碳酸鎂等鎂鹽)或填料,這是MPC大量規(guī)?;a(chǎn)和應(yīng)用的關(guān)鍵。

[1]Manalo A.Structural behaviour of a prefabricated composite wall system made from rigid polyurethane foam and magnesium oxide board[J].Constr.Build.Mater.,2013,41:642-653.

[2] 焦寶祥,周啟兆,閻曉波,等.MgO-(NH4)2HPO4-K2HPO4-H2O新型磷酸鎂水泥[J].建筑材料導(dǎo)報,2012,15(1):131-134.

[3]Li Y,Chen B.Factors that affect the properties of magnesium phosphate cement[J].Constr.Build.Mater.,2013,47:977-983.

[4]Weill E,Bradik J.Magnesium phosphate cement system:US,4756762[P].1988-07-12.

[5] 孫道勝,孫鵬,王愛國,等.磷酸鎂水泥的研究與發(fā)展前景[J].材料導(dǎo)報,2013(9):70-75.

[6] 陳兵,吳震,吳雪萍.磷酸鎂水泥改性試驗研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報,2011,33(4):29-34.

[7]Qiao F.Property evaluation of magnesium phosphate cement mortar as patch repair material[J].Constr.Build.Mater.,2010,24:695-700.

[8]Buj I.Effect of heavy metals and water content on the strength of magnesium phosphate cements[J].J.Hazard.Mater.,2009,170:345-350.

[9]Wang A J.Effect of raw material ratios on the compressive strength of magnesium potassium phosphate chemically bonded ceramics[J]. Mat.Sci.Eng.C-Mater.,2013,33(8):5058-5063.

[10] 楊建明.原料粒度對磷酸鎂水泥水化硬化特性的影響[J].東南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010,40(2):373-379.

[11]Hall D A,Stevens R,El-Jazairi B.The effect of retarders on the microstructure and mechanical properties of magnesia-phosphate cement mortar[J].Cement Concrete Res.,2001,31(3):455-465.

[12] 汪宏濤.新型磷酸鹽水泥凝結(jié)時間影響因素[J].建筑技術(shù)開發(fā),2010,37(6):24-25.

[13]Hou P K.Characteristics of surface-treatment of nano-SiO2on the transport properties of hardened cement pastes with different waterto-cement ratios[J].Cement Concrete Comp.,2015,55:26-33.

[14]Ding Z,Li Z J.Effect of aggregates and water contents on the properties of magnesium phospho-silicate cement[J].Cement Concrete Comp.,2005,27(1):11-18.

[15]Xavier L D.Study of the recovery of phosphorus from struvite precipitation in supernatant line from anaerobic digesters of sludge[J].Water Sci.Technol.,2014,69(7):1546-1551.

[16] 李東旭,李鵬曉,馮春花.磷酸鎂水泥耐水性的研究[J].建筑材料學(xué)報,2009,12(5):505-510.

[17]Manalo A.Structural behaviour of a prefabricated composite wall system made from rigid polyurethane foam and magnesium oxide board[J].Constr.Build.Mater.,2013,41:642-653.

[18] 楊建明.新拌磷酸鎂水泥漿體流動性測試方法及其流動特性研究[J].硅酸鹽通報,2009,28(3):624-629.

[19]Soudée E,Péra J.Mechanism of setting reaction in magnesia-pho sphate cements[J].Cement Concrete Res.,2000,30(2):315-321.

[20]Mestres G,Ginebra M P.Novel magnesium phosphate cements with high early strength and antibacterial properties[J].Acta Biomater.,2011,7:1853-1861.

[21]Soudée E,Péra J.Influence of magnesia surface on the setting time of magnesia-phosphate cement[J].Cement Concrete Res.,2002,32(1):153-157.

[22]Lee J.A simultaneous process of 3D magnesium phosphate seaffold fabrication and bioactive substance loading for hardtissue regeneration[J].Mat.Sci.Eng.C-Mater.,2014,36:252-260.

[23]Banks E,Chianelli R,Korenstein R.Crystal chemistry of struvite analogs of the type MgMPO4·6H2O(M+=K+,Rb+,Cs+,T1+,NH4+)[J]. Inorg.Chem.,1975,14(7):1634-1639.

[24]Yang Q,Zhang S,Wu X.Deicer-scaling resistance of phosphate cement-based binder for rapid repair of concrete[J].Cement Concrete Res.,2002,32(1):165-168.

[25]AbbonaF,Calleri M,Ivaldi G.Synthetic struvite,MgNH4PO4·6H2O: correct polarity and surface features of some complementary forms[J].Acta Crystallogr.B,1984,40(3):223-227.

[26]Limes R W,Russell R O.Process for preparing fast-setting aggregate compositions and products of low porosity produced therewith: US,3879209[P].1975-04-22.

[27]Horvitzm H J.Matrix forming composition:UK,1454333[P].1976-11-03.

[28]El-Jazairi B.Rapid repair of concrete pavings[J].Concrete,1982,16:12-15.

[29]Komac T,Edward J S.Process for repairing refractory walls[P]. US,3413385[P].1968-11-26.

[30]Hipedinger N E.Mangesia-ammonium phosphate-bonded cordierite refractory castables:Phase evolution on heating and mechanical properties[J].Cement Concrete Res.,2004,34(1):157-164.

[31] 劉子勝.無機(jī)骨粘結(jié)劑——磷酸鎂骨水泥的研究[D].上海:華東理工大學(xué),2000.

[32]Hirano Masahiro,Takeuchi Hiroyasu.Dental eugenol cement:JP,04352706[P].1992-12-07.

[33] 蓋蔚,劉昌勝,王曉芝.復(fù)合添加劑對磷酸鎂骨粘結(jié)劑性能的影響[J].華東理工大學(xué)學(xué)報,2002,28(4):393-396.

[34] 吳子征,張鍵,陳統(tǒng)一,等.磷酸鎂骨粘合劑粘接骨折的實(shí)驗研究[J].中國修復(fù)重建外科雜志,2006,20(9):912-916.

[35] 王景然,馬保國,李相國,等.磷酸鎂水泥固化Pb2+、Zn2+、Cu2+及其水化產(chǎn)物研究[J].功能材料,2014,45(5):5060-5064.

Research progress in super rapid hardening magnesium phosphate cement

Tan Xiaoling,Qiao Li,Zhang Weihua
(Qinghai University,Xining 810016,China)

Raw materials and processing technics for preparation of super rapid hardening magnesium phosphate cement(MPC)were reviewed.The mechanisms of hydration and retardation coagulation were also summarized in point of crystal chemistry and structure analysis of hydration product of MgNH4PO4·6H2O.The research progress and application prospect of MPC were put forward.It pointed out that since the advent of MPC,for many technologies involving commercial secrets,a lot of basic research did not go far enough,especially the hydration mechanism and the hydration products have been contradictory.Using chemical raw materials will cause more cost on the high side.The released of ammonia in the process of hydration reaction will cause air pollution.At the same time,China's research reported less,and application fields were also limited. Those above factors restricted the development of production and application of MPC in large scale.Hence,in the basic theory research of MPC at the same time,it still needs to expand the application fields,especially seeking cheap mineral and rock materials or industrial waste as a substitute of chemical raw materials,(such as magnesite replace magnesium salts,like light magnesium carbonate,etc.)or industrial fillings,and this is the key to large scale production and application of MPC.

Magnesium phosphate cement;Hydration and retardation mechanism;MgNH4PO4·6H2O

TQ132.2

A

1006-4990(2016)09-0005-05

2016-03-20

談笑玲(1983— ),女,碩士,講師。

青??萍紡d國際合作項目(項目編號:2014-HZ-818)。

聯(lián)系方式:pageant_2006@163.com

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