研究了沸石取代量对磷酸镁水泥净浆凝结时间、流动度、强度、早期收缩和水化热的影响,并对水化产物和微观结构进行了分析。结果表明:添加沸石粉后降低了磷酸镁水泥净浆的流动度和强度,缩短了其凝结时间,为满足施工的要求,应将其取代量控制在10%以内;沸石有效地减少了磷酸镁水泥净浆的早期收缩,降低了其放热速率和放热量;沸石影响了磷酸镁水泥净浆的水化过程以及水化产物MgKPO4·6H2O的结晶程度和数量;掺有沸石的磷酸镁水泥净浆的水化产物中存在石英。

兼有水泥和陶瓷材料双重特性的磷酸镁水泥(MPC)是一种新型胶凝材料,具有凝结硬化快、早期强度高、抗渗性好、孔隙率低以及抗冻性好等优势,不仅作为修补材料用于抢
修抢建军事工程和民用建筑,还可作为固化材料用于固化Sr、Cs等放射性元素以及Cu2+、Pb2+等重金属离子,而且其固化效果较好。赖振宇等研究了磷酸镁水泥固化模拟放射性焚烧灰,结果表明,Sr2+的42d浸出率和累积浸出值分别为1.1×10-4cm/d和0.07cm,Cs+的42d浸出率和累积浸出值分别为2.6×10-4cm/d和0.20cm,远低于GB14569.1—2011《低、中水平放射性废物固化体性能要求》的最高限值。

沸石是一类以硅氧四面体和铝氧四面体为基本单位构成的架状结构的硅铝酸盐矿物,具有阳离子交换性、高比表面积和特殊的孔腔结构等特性,广泛应用于重金属离子的吸附和放射性废物的水泥固化,能够提高水泥混凝土的抗渗性和耐久性等。

掺入沸石降低了磷酸镁水泥净浆的流动度和强度,缩短了其凝结时间,为满足施工要求,应将其掺量控制在10%以内。磷酸镁水泥净浆的早期收缩有迅速收缩阶段、微膨胀阶段和收缩缓慢发展阶段,掺加沸石减少了磷酸镁水泥净浆的早期收缩,与未掺沸石的磷酸镁水泥净浆相比较,沸石取代量为10%的磷酸镁水泥净浆收缩率降低了34.8%。