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磷酸钾镁水泥具有凝结快,早期强度高的特点,已被使用作为土木工程中的快速修复材料。然而据报道,磷酸钾镁水泥(MKPC)具有耐水性差和凝结时间短的缺点;且早期水化快,放热量大,影响其后期耐久性能。因此针对上述问题开展改性磷酸钾镁水泥性能的研究,具有重要的研究意义。本论文主要研究引气型减水剂和铝硅质矿物掺合料(偏高岭土和伊利石)对MKPC砂浆耐水性和耐硫酸盐腐蚀性能的影响。本文将改性后的MKPC砂浆分别置于水环境和硫酸盐环境中,进行长期静水和动水浸泡、冻融循环和盐冻剥蚀试验,研究其物理力学性能变化,结合微观分析其物相组成和微结构,探究其水腐蚀和硫酸盐腐蚀机理。此外还通过测定SO42-渗透浓度,分析铝硅质矿物掺合料对MKPC砂浆中硫酸根扩散的影响。研究结果表明:1.自然养护状态下,引气型减水剂的加入提高了MKPC砂浆的流动度,但对提高抗折抗压强度、改善体积收缩、延缓放热效果不明显。而铝硅质矿物掺合料虽略微降低了砂浆的流动度,但提高了砂浆60d抗折抗压强度、改善体积收缩明显、加快了反应速率,使砂浆水化产物界面更致密。2.对改性后MKPC砂浆进行长期静水浸泡、动水浸泡和水冻融试验可知,水冻融对MKPC砂浆损伤最严重,其次是长期动水浸泡、静水浸泡。基准组在三种环境下,强度损失较多、体积膨胀率大、试件损伤严重、吸水率增加值大;引气剂对砂浆性能改善不明显;改性后砂浆强度损失最小、干缩值小、形貌变化不明显、吸水率变化小。铝硅质矿物掺合料对MKPC砂浆耐水腐蚀性能改善效果好。其原因是硅质矿物掺合料中的活性成分参与水化,生成磷酸盐胶凝体,填充毛细孔隙,从而提高其耐水腐蚀性能。3.在5%Na2SO4溶液中,改性后MKPC砂浆经过300d长期浸泡和300次冻融循环后,其强度呈现起伏式变化。引气剂对MKPC砂浆在硫酸盐腐蚀中强度改善不明显,铝硅质矿物掺合料对其改善效果好。冻融循环对浆体体积变形影响较大,,含铝硅质矿物掺合料的MKPC砂浆在硫酸盐环境下的体积变形明显减少。掺合料对MKPC浆体孔结构改善效果明显。铝硅质矿物掺合料中的活性成分参与水化,生成磷酸盐胶凝体,填充毛细孔隙,抑制了硫酸盐的腐蚀,从而提高其抗硫酸钠腐蚀性能。4.MKPC砂浆在试验过程中SO42-扩散规律基本相同,即SO42-浓度随着侵蚀时间的增大而增大,且距试件表面深度越大SO42-浓度越小。引气型减水剂的掺入对砂浆内SO42-的渗透影响较小,而铝硅质矿物掺合料对MKPC中硫酸根离子扩散有一定的减缓作用,其中偏高岭土减缓效果更明显。在不同硫酸盐侵蚀环境下,SO42-扩散深度x与侵蚀时间均满足x=atb的幂函数关系。在长期浸泡环境下,扩散系数D数量级为10-5mm2/s;而在快速冻融环境下,扩散系数D明显大于长期浸泡,数量级大多数为10-4mm2/s,进一步验证了冻融循环加速了SO42-的扩散。