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文章内容
尿素对磷酸镁水泥凝结时间和水化放热的影响
研究了尿素对磷酸镁水泥（MPC）凝结时间和水化放热过程的影响。结果表明，在磷酸二氢钾与氧化镁质量比为1：3、水胶比为0.16时，单独添加尿素作为缓凝剂，对MPC凝结时间和水化放热影响不显著。当尿素和硼砂同时添加时，体系的凝结时间和水化放热曲线有显著的不同。在硼砂量为磷酸二氢钾与氧化镁质量总和的1%时，随尿素添加量的增加，MPC的凝结时间显著延长，其第一和第二水化放热峰峰高显著降低；但当硼砂添加量达2.5%时（在尿素掺量相同的情况下），体系的凝结时间又有所缩短，水化放热峰峰值相应增高。
0 前言
磷酸镁水泥（Magnesia Phosphate Cement，简称MPC）具有快凝快硬、早强高强、耐磨性好、干缩小及对旧混凝土粘接力强等优良性能，非常适用于高速公路、机场跑道、市政主干道的快速修补以及军事工程的抢修、抢建等 [1-4]。但由于MPC 的凝结速度极快和水化热极大等问题没有被有效地解决，使其难以推广应用，因此，控制其凝结时间和水化放热的问题一直是近年来研究的热点和难点。汪洪涛[5]从多方面分析了影响MPC水泥凝结的因素，认为控制硼砂掺量、原材料的比表面积和环境温度是最重要的，若硼砂掺量高达10%~15%，这对MPC的强度是不利的。夏锦红等[6]提出了用磷酸氢二盐代替磷酸二氢盐为原料制备MPC，通过降低体系的[H+]，减少了对MgO的溶解能力和反应热，达到了延缓体系凝结时间的目的。杨建明等[7-8]则用部分磷酸氢二盐代替磷酸二氢盐，形成碱度较高的磷酸盐缓冲溶液体系，并通过溶解吸热过程，使体系温度下降，反应速度降低，凝结时间延缓，这些研究为控制磷酸镁水泥的凝结提供了较好的指导。尿素是一种溶解度高、分解缓慢的弱碱性物质，添加至硼砂饱和溶液中有可能提高体系的pH值；同时尿素可与磷酸盐物质相互作用[9]，从而抑制磷酸盐的溶解，另外其也具有溶解吸热作用，从而降低体系的温度，降低体系水化反应速度。因此，利用尿素作为磷酸镁水泥的添加剂，有可能延长MPC体系的凝结时间，并控制水化放热速度。