轻质高强硫氧镁泡沫水泥的制备r及性能研究

轻质高强硫氧镁泡沫水泥的制备r及性能研究

何楠;郝万军;刘长在;汝海峰;陈伟鹏;赵旭

【摘要】Taking magnesium oxysulfate cement and fly ash as raw material,a new type of magnesium oxysulfate foam cement of A05~A08 dry density grade was prepared. The effects of fly ash content and sample dry density on compressive strength,water absorption and thermal conductivity were discussed. The results showed that when the content of fly ash was 40%,the compressive strength of the magnesium oxysulfate foam cement of A05~A08 density grade can be effectively improved while the water absorp-tion and the thermal conductivity of the sample was reduced. Scanning electron microscopy showed that there was no new hydra-tion phase in the addition of fly ash in magnesium oxysulfate foam cement,and the micro-aggregate effect of fly ash particles can make the microstructure of magnesium oxysulfate foam cement more compact.%以硫氧镁水泥和粉煤灰为原料,制备干密度等级A05~A08的硫氧镁泡沫水泥试件.探讨了粉煤灰掺量、试样干密度对抗压强度、吸水率、导热系数的影响.结果表明,粉煤灰掺量为40%时,可有效提高A05~A08级硫氧镁泡沫水泥的抗压强度,同时降低试件的吸水率和导热系数.扫描电镜显示,在硫氧镁泡沫水泥中添加粉煤灰并无新水化相形成,粉煤灰颗粒的微集料效应可使硫氧镁泡沫水泥的微观结构更加密实.【期刊名称】《新型建筑材料》

【年(卷),期】2017(044)010

【总页数】4页(P20-23)

【关键词】硫氧镁泡沫水泥;粉煤灰;抗压强度;吸水率;导热系数

【作者】何楠;郝万军;刘长在;汝海峰;陈伟鹏;赵旭

【作者单位】海南大学材料与化工学院,海南海口 570228;海南热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室,海南海口 570228;海南热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室,海南海口 570228;海南大学材料与化工学院,海南海口 570228;海南热带

岛屿资源先进材料教育部重点实验室,海南海口 570228;海南热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室,海南海口 570228;海南热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室,海南海口 570228;海南热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室,海南海口570228

【正文语种】中文

【中图分类】TQ172.78

随着国家大力推行建筑节能政策，泡沫混凝土作为一种新型保温隔热材料，在国内的应用也越来越广泛[1]；但使用传统硅酸盐制备的泡沫混凝土存在抗压强度偏低、吸水率偏高及隔热效果差等缺点[2]。因此，制备轻质高强泡沫水泥十分必要。

硫氧镁水泥（MOS）制备工艺简单、生产能耗低，是一种气硬性环保水泥，它具

有耐火性高、导热系数小、碱度低以及强度高等特点[3]。从1957年Demediuk

和Cole[4]发现4种碱式硫氧镁晶体后，关于硫氧镁胶凝材料的探索研究就已展开。Sorrel[5]在氯氧镁水泥的基础上提出了非水硬性（气硬性）胶凝材料概念，界定

了MOS的成型固化条件；Urwong和Scrrell[6]研究了硫氧镁水泥的相变过程，

绘制了室温下MgO-MgSO4-H2O三元体系相图，促进了MOS的研究发展。2013年Tomce等[7]以柠檬酸作为改性剂，在MOS中发现一种具有致密结构的

不溶性碱式硫酸镁晶须5-1-7相[5Mg（OH）2-MgSO4-7H2O]，提升了MOS

的性能。此外，粉煤灰等工业废料的添加可避免MOS制品易变形的缺陷。

发泡水泥是以水泥、发泡剂、增强纤维及外加剂等为原料，经物理、化学发泡方式制成的轻质多孔材料[8]，是目前新型无机建筑保温材料中性能优异的种类之一[9]。粉煤灰在泡沫水泥中的应用十分广泛，Kearsleya和Wainwrightb[10]系统探讨

了粉煤灰掺量对传统硅酸盐泡沫混凝土强度的影响，姜黎黎和陈逸敏[11]研究了粉煤灰在碱式硫氧镁水泥中的影响。粉煤灰在硫氧镁泡沫水泥中的应用还未见相关报道。

本文针对硫氧镁水泥强度高、质量轻、耐火性能良好及导热系数低等特点，复掺粉煤灰制备硫氧镁发泡轻质水泥，并探究其干密度对抗压强度、吸水率及导热系数的影响。

工业硫酸镁：天津市津南区永兴化工厂，MgSO4·7H2O有效含量为98.5%。

活性氧化镁：辽宁营口明鑫镁业有限公司，主要成分为MgO，经水合法测试其活性为67.91%。

植物蛋白复合发泡剂：河南华泰建材开发有限公司，发泡倍数大于30倍，沉降距离小于10 mm，泌水量低于60 ml。

稳泡剂硬脂酸钙：天津市大茂化学试剂厂，化学纯。

复合有机酸改性剂：实验室自制，主要成分为柠檬酸等有机酸。

粉煤灰：海口马村火电站，Ⅱ级F类，主要化学成分见表1。

试样基本配方为 n（MgO）∶n（MgSO4）∶n（H2O）=7∶1∶20，粉煤灰掺量以MgO和MgSO4总质量的百分比计，复合有机酸改性剂掺量为MgO质量的1%，硬脂酸钙掺量为MgO质量的2%，发泡剂与水的质量比为1∶60。

试样制备具体流程为：按比例将硫酸镁和有机酸改性剂配成溶液后与氧化镁、粉煤灰搅拌120s，得到硫氧镁水泥浆；然后将发泡剂、稳泡剂按比例配成发泡液，经

制泡机得到均匀泡沫后与硫氧镁水泥浆体混合后搅拌60s，注入模具成型，24h后