【摘 要】
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发生重大自然灾害时,快速修复损毁的道路桥梁等重要基础设施是保障抢险救灾工作顺利实施的关键。然而在严寒环境下,抢修抢建工程面临诸多困难,尤其是缺少能够快速凝结硬化并具有较高早期强度的修复材料,严重阻碍了抢修抢建施工顺利实施。与其它无机胶凝材料相比,磷酸镁水泥（MPC）具有快硬早强、水化放热容易控制、水灰比小等众多优点,被认为是最适宜严寒环境的快速修补用胶凝材料。利用轻烧MgO适量取代重烧MgO,制备
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发生重大自然灾害时,快速修复损毁的道路桥梁等重要基础设施是保障抢险救灾工作顺利实施的关键。然而在严寒环境下,抢修抢建工程面临诸多困难,尤其是缺少能够快速凝结硬化并具有较高早期强度的修复材料,严重阻碍了抢修抢建施工顺利实施。与其它无机胶凝材料相比,磷酸镁水泥（MPC）具有快硬早强、水化放热容易控制、水灰比小等众多优点,被认为是最适宜严寒环境的快速修补用胶凝材料。利用轻烧MgO适量取代重烧MgO,制备了严寒环境下快速修补用MPC和磷酸镁水泥混凝土（MPCC）,并应用于实际工程。系统研究了环境温度、轻烧MgO掺量等因素对MPC物理力学性能影响,通过XRD、SEM、TG-DSC等微观测试手段对MPC早强机理进行了研究。在此基础上,探究了浆集比、砂率、模具材质、试件尺寸等因素对MPCC物理力学性能影响,试验结果为工程实际应用提供了有力的支持。轻烧MgO的适量掺入使得严寒环境下制备的MPC依然可以正常凝结硬化,2h抗压强度超过30MPa。制备MPC时采用磷酸防冻剂降低拌合水冰点,温度为-10℃和-20℃时,轻烧MgO取代重烧MgO的适宜质量比分别为2%～4%和6%～8%;采用冰雪取代拌合水制备MPC,温度为0℃,-10℃,-20℃时,轻烧MgO的适宜掺量分别为2%～4%,4%～6%和8%～12%。当环境温度从负温恢复到常温,由于发生二次水化,MPC水化产物鸟粪石生成量会继续增加,MPC的28d抗压强度可以恢复到常温下制备的70%;经过沸煮试验和雷氏法检验,未发现MPC存在体积安定性问题。严寒环境下,浆集比对MPCC凝结时间影响与常温下相比更加显著,但对坍落度和扩展度的影响小于常温环境;砂率在（40%～50%）范围内变化对MPCC早期强度影响较小;W/C对MPCC早期强度影响较大,W/C宜为0.16～0.18;采用胶膜成型的MPCC试件抗压强度与工程现场回弹强度较为接近;负温养护28d的MPCC抗压强度为常温制备及养护的73%。掺加适量轻烧MgO和使用磷酸防冻剂,可以制备出用于严寒环境且具有良好工作性能和较高早期强度的MPCC,无养护条件下MPCC的2h抗压强度超过30MPa,1d抗压强度超过50MPa,能够满足抢修抢建工程对快速修补材料的高早强要求。
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