磷酸镁水泥(MPC,Magnesium Phosphate Cement)是一种新型的胶凝材料,具有早期强度高、粘结性强、耐磨性好、干缩性小等优点,多用于公路、桥梁、机场跑道以及军工抢修和恶劣环境修补。作为一种快速修补材料,磷酸镁水泥应用环境多种多样,如酸性环境下厂房与污水厂房墙体和管道的修补,而酸性环境对磷酸镁水的应用提出了要求,因此研究磷酸镁水泥的耐酸性能具有重要意义。本文首先研究了原材料及配合比对磷酸镁水泥凝结硬化的性能的影响,然后通过掺加粉煤灰及改变配合比改善磷酸镁水泥耐硫酸、盐酸、硝酸性能,采用宏观与微观相结合的方法测试磷酸镁水泥砂浆的凝结时间、力学性能、水化放热规律、水化产物及其微观形貌,研究了改性磷酸镁水泥的耐酸腐蚀性,主要研究结论如下:研究了MgO烧结温度、磷酸盐种类,硼砂和粉煤灰掺量对磷酸镁水泥凝结硬化性能的影响,同时研究了不同酸环境下MPC水泥水化放热特性。研究结果表明:采用重烧温度为1800℃的MgO制作磷酸镁水泥可以有效延长凝结时间;磷酸镁水泥的凝结时间随硼砂掺量的增加而延长,但是磷酸镁水泥的力学强度会随硼砂掺量的增加而下降;采用K2HPO4制作磷酸镁水泥可以有效延长其凝结时间,但是力学强度也会下降;当粉煤灰掺量大于40%时,会延长磷酸镁水泥的凝结时间;粉煤灰的加入可以有效降低MPC的水化放热速率,同时可以使水化放热总量降低,相比于水环境,HC1溶液环境可增大MPC的水化放热总量。研究了磷酸镁水泥自然养护与酸溶液养护下,粉煤灰以及镁磷比对磷酸镁水泥力学性能以及耐腐蚀性能的影响,结果表明:自然养护下,镁磷比为4:1的磷酸镁水泥的抗折强度最大,镁磷比为6:1的磷酸镁水泥的抗压强度最大,酸溶液养护条件下,镁磷比为6:1的磷酸镁水泥的耐腐蚀系数最大;自然养护下,粉煤灰掺量为45%的磷酸镁水泥抗压抗折强度最大,而粉煤灰掺量对酸溶液养护下的磷酸镁水泥的耐腐蚀系数影响规律相同,酸溶液养护条件下,粉煤灰掺量为15%的磷酸镁水泥耐腐蚀系数大;酸溶液养护下,镁磷比为5:1,粉煤灰掺量为35%的磷酸镁水泥砂浆在pH为1的HCl溶液中的抗压抗折强度以及耐腐蚀系数最小。研究了不同浓度及种类的酸溶液环境对磷酸镁水泥水化产物以及微观形貌的影响。XRD结果显示,在酸溶液中养护的MPC并没有新的水化产物生成,主要水化产物KMgPO4·6H2O的生成量会随着酸溶液浓度的增大而减少,相比于HNO3溶液和H2SO4溶液,养护在pH为1的HCl溶液中的MPC水化产物KMgPO4·6H2O的生成量最小,粉煤灰的掺入会使MPC水化产物KMgPO4·6H2O的生成量增加;SEM结果显示,酸溶液会使得MPC的水化产物KMgPO4·6H2O溶解或者析出,使得MPC出现较多的孔洞。而掺入了粉煤灰的MPC微观形貌更加密实,粉煤灰有效地填补了孔隙,说明粉煤灰可以改善MPC的耐酸腐蚀性。