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添加剂对磷酸钾镁水泥抗冻性能的影响
300次的氯化钠溶液冻融循环后，M1～M4的质量损失率分别为5.51%、5.45%、3.47%和3.82%。M1～M4的质量损失的增长趋势基本一致，在冻融循环前250次其质量损失呈线性增长且增长比较缓慢，此后其质量损失增长迅速，在300次冻融循环结束时均达到其峰值，但是M3、M4试块的质量损失较之M1、M2试块要小。图（b）为MKPC基复合材料棱柱体（40 mm × 40 mm × 160 mm）试块的质量损失率图，从图中可以看出，在氯化钠溶液冻融环境中随着冻融循环次数的增加，M1～M4试块的质量损失成逐渐上升趋势，经过300次的冻融循环后其质量损失率分别为3.61%、4.03%、2.3%和2.2%，M1试块在氯化钠溶液冻融环境中前100次冻融循环中质量损失增长较为缓慢，在100 ～ 250次氯化钠溶液冻融循环中上升趋势逐渐变快，此后其质量损失增长迅速，在300次冻融循环结束时达到其峰值。M2试块在氯化钠溶液冻融环境中的质量损失在250次冻融循环之前基本成线性上升趋势，此后其质量损失迅速增大，并在300次冻融循环结束时达到其峰值，且其质量损失较之M1试块要大。M3、M4试块在氯化钠溶液冻融环境中其质量损失趋势基本一致，在冻融循环250次之前其质量损失增长较为缓慢，此后其质量损失在增长迅速，并在300次冻融循环结束时达到其峰值，但在整个冻融循环过程中M3、M4试块其质量损失较之M1试块要小。
图3.11表明，在氯化钠溶液冻融环境中，添加矿物掺合料的MKPC基复合材料试块的质量损失随着冻融循环次数的增加逐渐变大，其中单掺硅灰、双掺硅灰和石灰石可明显改善MKPC基复合材料在氯化钠溶液冻融环境中的质量损失，而单掺石灰石粉对MKPC基复合材料在水冻融环境中的质量损失具有负面作用。
(a)立方体试块
(b)棱柱体试块
图3.11 M1 ~ M4试块在氯化钠溶液冻融环境中不同冻融循环次数下的质量变化
B.强度变化
图3.12为MKPC基复合材料试块在氯化钠溶液冻融环境中不同循环次数下的抗压强度。从3.12中可以看出，在氯化钠溶液冻融环境中，经过300次的冻融循环后M1～M4试块的抗压强度相比0次冻融循环前的试块的抗压强度均发生了变化，M1、
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M3和M4试块经过300次冻融循环后其抗压强度分别提高了16.67%、32.21%和53.53%，而M2的抗压强度则下降了10.96%。M1试块的抗压强度随着冻融循环次数的增加其抗压强度是先增加而后下降，在冻融循环150次时其抗压强度达到峰值60.50 MPa，相比0次冻融循环时的抗压强度提高了37.78%，此后其抗压强度一直下降，在300次冻融循环结束时其抗压强度相比150次时的抗压强度下降了15.32%。M2试块随着冻融循环次数的增加其抗压强度一直成下降趋势，在300次冻融循环结束时其抗压强度相比0次冻融循环时的抗压强度下降了10.96%。M3、M4试块在氯化钠溶液冻融环境中其抗压强度随着冻融循环次数的增加先增加随后下降最后又上升，M3试块的抗压强度在100次冻融循环结束时达到第一个峰值63.31 MPa，相比0次冻融循环时的抗压强度提高了3.87%，紧接着其抗压强度一直成下降趋势，在冻融循环250次结束时其抗压强度达到最低点53.30 MPa，相比100次冻融循环结束时的抗压强度下降了15.8%，此后其抗压强度再一次提高，在300次冻融循环结束时达到其最高峰值80.58 MPa，相比0次冻融循环前的抗压强度提高了32.21%。M4试块在氯化钠溶液冻融环境中下的强度变化规律与M3试块基本一致，只是其达到第一个峰值的时间不同，在300次冻融循环结束时达到其最高峰值86.67 MPa，相比0次冻融循环前的抗压强度提高了53.53%。
图3.12 M1 ~ M4试块在氯化钠溶液冻融环境中不同循环次数下的抗压强度
图3.13 M1 ~ M4试块在氯化钠溶液冻融环境中不同冻融循环次数下的的抗压腐蚀系数
图3.13为MKPC基复合材料试块在氯化钠冻融坏境中不同冻融循环次数下的抗
压强度与自然养护28d的强度比值（抗腐蚀系数）。从图中可以看出，在氯化钠冻融环境中，M1试块的抗压腐蚀系数随着冻融循环次数的增加成先升后降的趋势， M2试块随着冻融循环次数的增加其抗压腐蚀系数成不断下降趋势，M3、M4试块的抗压腐蚀系数随着冻融循环次数的增加，其抗压腐蚀系数成先升后降，最后又上升的趋势。在300次冻融循环结束时，M1、M3和M4试块的抗压腐蚀系数分别增加了0.17、0.32和0.54，而M2试块的抗腐蚀系数则下降了0.11，这与图3.12中抗压强度变化相对应。
表3.3为不同配比的MKPC基试块在不同养护条件下的强度损失率（%）。300次冻融结束时的抗压强度与120d自然养护强度相比，M1、M2抗压强度分别下降了
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11.96%和20.06%，M3、M4的抗压强度则分别上升了12.43%、36.25%。结合图3.12和图3.13，由此得出：单掺硅灰、双掺硅灰和石灰石对MKPC基复合材料在氯化钠溶液冻融环境中的抗压强度有很好的改善作用，其中双掺硅灰和石灰石效果更明显，而单掺石灰石对MKPC基复合材料在氯化钠溶液冻融环境中的抗压强度具有负面作用。
表3.3 MKPC基复合材料试块在不同养护条件下的强度损失率（%） 抗压强度（MPa） M1 M2 M3 M4 C.外观分析
28d自然养护（A） 300次氯化钠冻融（B） 43.91 54.68 60.95 56.45 51.23 48.69 80.58 86.67 120d自然养护(C) 58.19 60.91 71.67 63.51 损失强度 1-B/C (%) 11.96 20.06 -12.43 -36.25 从图3.14可以看出，在氯化钠溶液冻融环境中，M1试块经过300次的冻融循环之后试块表面剥离较严重，棱角磨损，孔隙增多。单掺石灰石的M2试块经过300次冻融循环之后试块表面剥离比较严重，棱角模糊，孔洞数量明显增多。单掺硅灰的M3、双掺石灰石和硅灰M4试块经过300次的冻融循环之后试块棱角清晰，空隙较少。图3.14试块的外观变化与图3.11中试块的质量损失相对应。
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0次冻融
300次冻融
图3.14 不同配比的MKPC基复合材料试块在氯化钠溶液冻融环境中冻融0次与300次的外观
对比
D.微观结构分析
图3.15为不同尺寸的MKPC试块在氯化钠冻融环境中不同冻融循环次数后取断面的SEM图。从图中可以看出，M1试块经过冻融循环150次后，主要的水化产物以晶体形态存在，晶体排列紧密，有少量裂缝，300次冻融循环结束后，试块内部的裂缝明显增多，但是晶体排列更为紧密。添加石灰石的M2试块，经过300次的冻融循后，其水化产物以晶体的形状存在，晶体排列较紧密，但是经过300次冻融循环后试块内部的裂缝的数量明显增多。添加硅灰的M3试块经过300次冻融循环后，其水化产物以晶体的形式存在，且晶体较大，排列紧密，内部裂纹较少。双掺石灰石和硅灰的M4试块，经过300次的冻融循环后，其水化产物以晶体的形式存在，晶体排列致密，裂缝较少。图3.15中MKPC基试块内部的微观变化规律对应了其试块抗压强度的变化规律。
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