氯氧镁改性与抗盐卤性能研究
PTP-208.改性氯氧镁水泥轻质墙体材料的研究
改性氯氧镁水泥轻质墙体材料的研究肖力光 张伟吉林建筑工程学院摘 要 本研究从抗水外加剂、活性混合材、减水剂、高分子聚合物以及轻骨料等几个方面对氯氧镁水泥进行改性,制成了改性氯氧镁水泥多孔混凝土墙体砌块、改性氯氧镁水泥陶粒泡沫混凝土墙体砌块以及改性氯氧镁水泥轻质隔墙板等墙体材料。
关键词 氯氧镁水泥 改性 轻质墙体材料1 引言氯氧镁水泥也称镁质水泥或So rel水泥,自1867年So rel发明以来,已有100多年的历史,它有许多性能优于波特兰水泥:不需要湿养护,防火性能好,导热系数小,耐磨性好,早期强度高,耐油、抗有机溶剂,抗普通盐和硫化物侵蚀的性能也相当好。
利用氯氧镁水泥可制成改性氯氧镁多孔混凝土墙体砌块、改性氯氧镁陶粒泡沫混凝土墙体砌块以及改性氯氧镁轻质隔墙板等墙体材料。
上述墙体材料具有生产工艺简单,投资少,软化系数高,轻质高强等优点,各项性能符合国家标准。
2 改性氯氧镁多孔混凝土墙体砌块2.1 主要原材料及性能(1)、轻烧镁粉轻烧镁粉是用菱镁矿石(M gCO3)经750～850℃煅烧后再磨细而成。
是一种白色或浅黄色的粉末,其物理性能要求如下:比重:3. 2g c m3;细度:在120目 平方厘米筛上筛余量<2%。
其化学成分要求如下:M gO≥80%;收稿日期:199815122CaO≤2.0%;烧失量<9%;初凝时间:不早于45分钟,终凝时间:不迟于8小时。
(2)、卤粉(块、片或粒状)卤粉应易溶于水,不溶解的沉淀物<0. 5%;M gC l2含量≥45%;SO42-含量<2%; N aC l含量<2%。
(3)、粉煤灰粉煤灰含有相当高的无定形硅质材料。
主要化学成分如下:Si O2:40～60%;A l2O3:15～30%;Fe2O3:2～15%;烧失量<10;采用磨细粉煤灰。
(4)、外加剂采用抗水外加剂、激发剂、减水剂、高分子聚合物。
(5)、发泡剂发泡剂的效率,一般以它的坚韧性、泌水性、发泡倍数等三种性能来评定。
氯氧镁水泥返卤成因及其改进的研究_段先志
5d
成片 大水珠 较大水珠
3. 讨论 从表 2 可以 看出, 氯氧镁水泥 初始返 卤时间 较 早 , 而 且 和 M gO 与 M gCl2 的 摩 尔 比 有 关 , 比 值 越小, 返卤越 明显 。笔 者分 析 得出 : 氯 氧镁 水 泥出现返卤 的 根本 原 因是 在 制品 中 存 在过 量 的 M gCl2 因 M gCl2 具 有 极 易 吸 湿 的 特 性 , 使 硬 化 物 表 面 有 结 露 状 水 滴 , 严 重 的 甚 至 M gCl2 会 通过毛细孔 通 道迁 移 到制 品 的表 面 而 形成 白 色覆盖物 , 这种 现象俗称返卤 。体系 中过量 的 M gCl2 来 源 于 两 方 面 : 一 是 由 于 某 些 原 因 固 化 期 过 后 M g Cl2 未 反 应 完 全 而 残 留 在 体 系 中 ; 二 是 因 为 发 生 相 转 变 而 产 生 了 M gCl2 。 返 卤 时 制 品 的 耐 久 性 、表 面 装 饰 等 都 会 造 成 很 大 影 响 。 那 么 , 造 成 制 品 中 M gCl2 过 量 的 原 因 有 哪 些 呢? 笔者从 以 下几 方 面分 析 和研 究 了它 的 影 响因素。
2. 试验部 分 2. 1 原材料
# 12 #
江 西化 工
2001 年第 3 期
( 1 ) 轻 烧 M gO , 其 化 学 成 分 见 表 1 : 表 1 菱苦土 化学成分( 质量百 分含量, % )
M gO CaO SiO2 Fe2O3 Al2 O3 B2O 3
95. 14 1. 12 2. 84 0. 21 0. 20 0. 49
3# 1# 8 相 2 M g2+ + Cl- + 3 OH- + 4H2 O = M g2 Cl( OH ) 3 # 4H2 O
氯氧镁水泥的水化产物_相转变规律和抗水性评价方法的研究进展_李颖
Reseach Development on Hydration Product, Phase Transformation and Water Resistance Evaluation Method of Magnesium Oxychloride Cement
LI Ying1，YU Hongfa1,2,3，DONG Jinmei1，WEN Jing1，TAN Yongshan1 (1. Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, Xining 810008, China; 2. Department of Civil Engineering, Qinghai University, Xining 810016, China; 3. Department of Civil Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China;) Abstract: The effective use of bischofite in the salt lake area in China for magnesium oxychloride cement (MOC) as a building material is concerned. The MOC material should be improved for the long-term water resistance. However, there is no any systematic study on this aspect so far. This review paper summarized and evaluated recent studies on the crystal structure and morphology, phase equilibrium, phase transformation of hydration product in MOC and the methods of water resistance assessment. In addition, future possible research studies on this aspect were also proposed. Key words: magnesium oxychloride cement; hydration product; phase transformation; water resistance
一氯氧镁水泥抗水性的近期研究
Z09016237 韩兴泉复合材料加工及应用技术氯氧镁水泥抗水性的近期研究引言氯氧镁水泥，又称索瑞尔水泥，是用具有一定浓度的氯化镁水溶液与活性氧化镁粉末调配后得到的镁水泥石。
1867年法国人索瑞尔发明了这种胶凝材料，形容它具有大理石般的光滑表面，是做装饰材料的极好材料。
索瑞尔曾断言这种水泥是不易被水侵蚀的，而事实上它在潮湿的环境下强度大幅度下降，并且对钢筋有较大的。
因此，氯氧镁水泥（以下简称镁水泥）的使用范围仅限于地板材料、包装材料等非永久性、非承重建筑结构件内。
从本世纪初开始，人们一直在探索如何能解决镁水泥的长其使用寿命这一问题。
由于在镁水泥基本体系，即MgO－MgCl2－H2O三元体系中所形成的反应产物的溶解度高，以及氯离子对钢筋的腐蚀问题，这就使镁水泥改性研究的难度很大。
目前国内一些单位正在开展改善镁水泥抗水性的研究。
为了更好地了解国内外对该课题的研究现状，本单位正在开展改善镁水泥抗水性的研究。
为了更好地了解国内外对该课题的研究现状，本文试图以国际上近期发表的文献和专利资料进行综述和分析。
并对今后的研究提出建议。
二、镁水泥硬化浆体的强度发展镁水泥是气硬怕胶凝材料，其浆体在空气中逐渐硬化并达到很高的强度。
加拿大学者J.J.Beaudoin和V.S.Ramachandran 曾经研究了镁水泥和其他一些水泥的孔隙率与力学强度发展的关系〔13〕。
研究结果表明，对具有同样孔隙率的胶凝材料的硬化浆体来说，镁水泥硬化浆体的力学性能比波特兰水泥的要好。
由此看出为了探讨在潮湿环境下镁水泥浆体强度下降的原因，就必须研究镁水泥基本三元体系MgO－MgCl2－H2O中的反应产物及其特性。
在六十年代之前，镁水泥的研究工作主要集中在探索它的相组分、相结构等方面〔1，9〕。
人们发现，MgO－MgCl2－H2O三元体系在不同温度睛生成了以下几个主要的化合物〔8，9〕：在室温到100°C的温度范围内，镁水泥硬化浆体中的稳定结晶相是5·1·8相（即5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O）和3·1·8相（即3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O）。
氯氧镁水泥研究范文
氯氧镁水泥研究范文氯氧镁水泥是由氯镁水泥和氯化镁溶液混合而成，其主要成分为氯化镁和氧化镁。
与传统的硅酸盐水泥相比，氯氧镁水泥具有更高的抗压强度和抗拉强度。
此外，氯氧镁水泥的吸水性能也更佳，能有效减少水泥基材料的开裂和渗漏问题。
目前，氯氧镁水泥主要应用于以下领域：1.高性能混凝土（HPC）制备：氯氧镁水泥作为水泥基材料的替代品，可用于制备高性能混凝土。
通过调节氯氧镁水泥的配比和掺合物的种类和比例，可以获得抗压强度、抗裂性和耐久性更高的混凝土。
2.耐火材料制备：由于氯氧镁水泥具有较高的耐火性能，因此可以用于制备耐火砖、耐火涂料等耐火材料。
研究表明，添加适量的氯氧镁水泥可以提高耐火材料的抗高温性能和抗热震性能。
3.硬化地面材料：由于氯氧镁水泥的高强度和耐磨性，可用于制备硬化地面材料。
硬化地面材料广泛应用于工业厂房、机场跑道等需要承受重载和高磨损的场所。
4.生态环保建材：与传统的水泥材料相比，氯氧镁水泥具有较低的碳排放量和较好的环境适应性。
因此，它被视为一种生态环保的建筑材料。
然而，氯氧镁水泥在应用过程中还存在一些问题：1.施工难度大：氯氧镁水泥的硬化过程较快，需要在较短的时间内进行施工，否则会影响其性能。
因此，需要合理安排施工时间和施工步骤，以避免影响施工质量。
2.持久性有待改进：尽管氯氧镁水泥具有较高的抗压、抗拉强度和耐久性，但其抗化学侵蚀和耐久性仍有待改进。
研究人员正在寻找改性方法，以提高氯氧镁水泥的性能。
为了改进氯氧镁水泥的性能，可以从以下几个方面进行研究：1.掺合料的选择：通过引入适量的掺合料（如硅灰、矿渣等），可以改善氯氧镁水泥的力学性能和耐久性。
2.添加剂的应用：选择合适的添加剂，如超细矿物粉、有机纤维等，可以改良氯氧镁水泥的性能。
3.外加剂的使用：使用适量的外加剂，如减水剂和缓凝剂，可以改善氯氧镁水泥的工艺性能和施工性能。
总之，氯氧镁水泥是一种具有良好力学性能和耐久性的新型建筑材料，正在被广泛研究和应用。
改性氯氧镁水泥复合保温材料的研究
６
维普资讯
苏 芹 改 氯 镁水 复 保 材 的 究 素 ：性 氧 泥 合 温 料 研
应用研穷 ◆
发泡液及Ｎ ４ Ｃ ３ ３３ Ｈ Ｈ ０和Ｈ０。 １ １５ 玻璃纤维布 ．．
温 养护３ｄ 、２ ，测其 强度 。按Ｇ １ ７ — ５ 、７ｄ ８ｄ Ｂ ７ ５ ８ 规
１ １３ 粉煤灰 ．．
１ 实验
粉 煤灰为 火电厂排除 的干排灰 ，为灰色粉末 ，
含有相当高的无定形硅质材料 。
作者简介 ：苏素芹 ，女 １ ８ 年生，常州轻工职业技术学院机械 ９０ 工程系研究生。
１１ ４ 发泡剂 ．．
采用火碱 、骨胶和上等松 香按 比例配制 的松香 口保温材料 与节能技术口 ２ ７ 第 ５期 ０￣ ０
粉煤灰后 ，由于５・ ８ １・ 结晶相在 粉煤灰颗粒周 围或 表面 的附聚 ，使基体 中的５・ ８ １・ 结晶相 的数量相对
期强度 高 ，耐油 ，抗有机溶 剂 ，抗普通盐和硫 化物
侵蚀 的性能也相 当好 。但该 水泥 性能不够稳 定，具 有易吸潮泛 卤、挠 曲、抗风 化能力差等缺 点 ，在潮
煤矿 ，其主要化学成分如表 １ 。
表 １ 菱 苦 土 成 分 分 析
湿 和水环境 中尤为严重 ，限制 了它 的使用 范围 。因
定进行抗折 、抗压强度测定 。
１２ ２ 软化系数 的测定 ．．
采用 中碱玻璃纤维布为增强材料，厚度为０３ ． 姗，
经纬单向抗拉力 ＞２ ｇ ／ ５ｋ 。
１１６ 外 加剂 ．．
软化系数Ｋ 为浸水处理后湿强度 （ 抗折强度 （ ‰）
或抗压强度 （。 与浸水处理前强度Ｒ（ Ｒ） ０抗折 强度 （ ｏ Ｒ）
１ ３ 实验 结果及讨论 ．
柠檬酸对氯氧镁水泥的改性研究
柠檬酸对氯氧镁水泥的改性研究为了改善和增强氯氧镁水泥的基本性能，在氯氧镁水泥中添加适量的柠檬酸，本文研究了柠檬酸对氯氧镁水泥力学性能和抗潮返卤性能改善的规律。
实验结果表明，柠檬酸可提高氯氧镁水泥的性能，使氯氧镁水泥的强度提高，有效的抑制氯氧镁水泥的返卤，使得氯氧镁水泥的耐水性能有了较大的提高。
当柠檬酸的添加量为1%时，氯氧镁水泥的强度提高了63%；氯离子溶出率降低了38%；软化系数提高了22%。
标签：氯氧镁水泥；柠檬酸；抗潮返卤；抗压强度；氯离子0 前言氯氧镁水泥是一种特殊品种水泥，因它是由法国人索瑞尔（Sorel）于1867年发明[1]，所以又称索瑞尔水泥。
氯氧镁水泥是由MgO、MgCl2和H2O按照一定比例在常温条件下通过水化反应凝结硬化形成的坚硬固体[2-3]，与普通硅酸盐水泥相比，具有凝结硬化快、强度高、密度小、耐火性好等优点[4-5]，其应用前景广阔。
近十几年来，我国氯氧镁水泥制品的开发和应用在技术上有了较大的进步，相继开发了一些建材制品，如隔墙板、通风管、砌块等。
但由于其耐水性差、易开裂、易吸潮返卤，限制了其广泛的应用[6]。
生产氯氧镁水泥的主要原料是轻烧氧化镁粉和氯化镁溶液，这两种物质在体系中发生硬化反应，硬化反应过程的化学方程式为5MgO+MgCl2+13H2O=5Mg（OH）2MgCl2·8H2O，生成的主要物质为518结晶相[7]，当块体浸泡在水中时，会有游离的氯离子产生。
所以要解决氯氧镁水泥的吸潮返卤的弊病，就要减少游离氯化镁的产生，减少游离氯离子的产生[8-9]。
本文通过在氯氧镁水泥中添加柠檬酸，研究样品的力学性能变化规律和柠檬酸对氯离子的释放阻碍作用。
1 实验部分1.1 原料1.1.1 轻烧氧化镁（MgO）氧化镁是辽宁海城市某厂生产的轻烧氧化镁（MgO）主要性能指标见表1。
MgO 活性测定：采用WB/T 1019—2002标准水合法进行测定氧化镁的活性，原矿氧化镁粉在700度高温下煅烧两个小时，氧化镁的活性为68%。
氯氧镁水泥基流态固化土的改性与性能研究
氯氧镁水泥基流态固化土的改性与性能研究目录一、内容概览 (2)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状综述 (3)3. 研究内容与方法 (5)二、氯氧镁水泥基本性质与流态固化土制备工艺 (6)1. 氯氧镁水泥的基本组成与特性 (7)2. 流态固化土的制备工艺及条件 (9)3. 制备过程中存在的问题及改进措施 (10)三、氯氧镁水泥基流态固化土的改性与优化 (11)1. 改性材料的选取与配比优化 (12)2. 跟踪测试与数据分析 (13)3. 改进措施的实验验证与效果分析 (14)四、氯氧镁水泥基流态固化土的性能评估 (15)1. 抗压强度与耐久性 (17)2. 动态力学性能 (18)3. 耐高温性能 (19)4. 抗渗性能与抗化学侵蚀能力 (21)五、氯氧镁水泥基流态固化土工程应用探讨 (23)1. 工程实例分析 (24)2. 应用前景展望 (26)3. 存在问题与挑战 (27)六、结论与展望 (28)1. 研究成果总结 (29)2. 存在不足与局限 (30)3. 未来发展方向与展望 (31)一、内容概览流态固化土技术：阐述了流态固化土的基本原理、工艺流程及其在工程实践中的优势。
改性材料研究：探讨了不同改性材料对氯氧镁水泥基流态固化土性能的影响，包括改性剂的种类、掺量、作用机理等。
改性方法：研究了改性材料的加入方式、搅拌工艺、养护条件等因素对氯氧镁水泥基流态固化土性能的影响，并优化出最佳的改性方案。
性能研究：通过一系列实验测试，研究了改性后的氯氧镁水泥基流态固化土的物理性能（如密度、强度等）、耐久性能（如抗冻性、抗渗性等）以及环保性能（如固化土的固化机理和重金属离子固化效果等）。
应用前景分析：结合研究成果，分析了氯氧镁水泥基流态固化土在实际工程中的应用前景，包括其经济效益、社会效益和技术推广等方面。
本研究旨在通过改性优化氯氧镁水泥基流态固化土的性能，提高其在实际工程中的应用价值，为土木工程领域提供一种新型、环保的土壤固化技术。
氯氧镁水泥基流态固化土的改性与性能研究
引言目前，采用传统的压实回填法施工容易出现沉陷的技术问题，因此，在公路与铁路工程、建筑与水利工程等基础建设中广泛使用土壤固化剂。
为提高固化剂的使用效率，研究发展流态固化土材料具有现实意义[1]。
土壤固化剂常用的材料为硅酸盐水泥、石灰等，但增加硅酸盐水泥、石灰用量的同时，容易增大固化土的脆裂[2]。
而氯氧镁水泥由轻烧氧化镁以及一定浓度的氯化镁拌合而成，镁水泥生产工艺简单，其缺点是耐水性差[3-4]，复氯氧镁水泥基流态固化土的改性与性能研究李崇智1王琬怡1彭家蔓1梁志勇2窦仁国3张书洋11. 北京建筑大学 土木与交通工程学院 北京 1000442. 广西宝添环保材料有限公司 广西壮族自治区 南宁 5300123. 中铁上海工程局集团物资工贸有限公司 上海 201906摘 要：采用3种磷酸盐和2种聚合物乳液改性矿渣-氯氧镁水泥基固化土，探讨其工作性、力学性能、耐水性能和耐久性能等，应用Zeta电位和SEM测试分析其内部微观结构及形成机理。
结果表明：除磷酸二氢钾使固化土流动度略有增大外，使用其他磷酸盐及聚合物乳液的改性固化土的流动度降低；掺磷酸二氢铵、聚丙烯酸酯乳液改性后的固化土的抗压强度较高，分别为5.13 MPa和4.04 MPa，远远高于高速公路及一级公路路基0.8 MPa的要求，其软化系数分别为0.98和0.95，超过耐水材料0.85的要求；在干湿循环试验后，改性固化土的质量和强度损失率显著降低。
通过进一步机理研究发现，磷酸盐、聚合物乳液改性提高了土颗粒表面的负电位值，其中，磷酸根形成复合磷酸镁，抑制5相晶体水解，并与5相、3相及M-S-H凝胶等相互粘结形成了更加紧密的结构，聚合物在固化土孔隙界面形成保护膜，阻止了水的渗透，提高了固化土的强度。
关键词：磷酸盐；聚合物乳液；氯氧镁水泥；固化土Research on Modification and Properties of Magnesium Oxychloride Cement-based Fluid Solidified SoilAbstract: This paper uses three kinds of phosphates and two kinds of polymer lotion to modify slag magnesium oxychloride cement-based solidified soil, and discusses its workability, mechanical properties, water resistance, and dry wet cycle resistance. Zeta potential and SEM tests analyzes its internal microstructure and formation mechanism. The results show that the fluidity of solidified soil modified with other phosphate and polymer lotion decreased, except that potassium dihydrogen phosphate slightly increased the fluidity of solidified soil; the compressive strength of the solidified soil modified with ammonium dihydrogen phosphate and polyacrylate lotion is higher, 5.13 MPa and 4.04 MPa respectively, which is far higher than the requirement of 0.8 MPa for the subgrade of expressway and first-class highway, and its softening coefficient is 0.98 and 0.95 respectively, which exceeds the requirement of 0.85 for water resistant materials; the wet dry cycle test shows that the quality and strength loss rate of modified solidified soil are significantly reduced. Further mechanism research finds that the phosphate and polymer lotion modification improved the negative potential value of the soil particle surface. Among them, the phosphate radical formed composite magnesium phosphate inhibited the hydrolysis of 5-phase crystals and bonded with 5-phase, 3-phase, and M-S-H gel to form a more compact structure. The polymer formed a protective film at the pore interface of the solidified soil, prevented the penetration of water, and improved the strength of the solidified soil.Key words: Phosphate; polymer lotion; magnesium oxychloride cement; solidified soil收稿日期：2024-3-4第一作者：李崇智，1969年生，博士，教授，主要研究方向为混凝土外加剂和矿物掺合料的研制与应用，E-mail：********************.cn通信作者：王琬怡，1999年生，硕士，主要研究方向为镁水泥对流态固化土材料性能的影响，E-mail：*********************项目信息：国家自然科学基金（52278237、52378003）20CHINA CONCRETE2024.05NO.17921总179期 2024.05 混凝土世界合粉煤灰矿渣的氯氧镁水泥胶凝材料强度高、抗裂韧性好，因内部结构致密抗渗性能好，能抑制重金属离子的渗出[5-6]。
氯氧镁水泥研究
氯氧镁水泥新课题（转摘）字体大小：大| 中| 小2008-06-24 12:59 - 阅读：39 - 评论：0我国以氯氧镁为基料生产的制品有：防火装饰板、通风管道、硅镁加气混凝土、轻质隔墙板、仿琉璃波形瓦、无木包装箱和门窗框、道路铺地砖、发泡屋面保温隔热板、建筑装饰线条和梁柱、建筑装饰墙裙和天花板以及美工艺术品和活动房等，而且出现了为数不少的并具有相当规模和机械化生产的企业取得了卓有成效的业绩。
以氧化镁胶凝体和氯化镁为的水化反应不可能完全是适人皆知的，而且配比中MgO/MgCI2克分子比大于5的理论也是肯定的，因此制作加入相应的改性剂必要的，主要作用是改善制品内载功能，主要表现为提高制品的离水渗透性能，减少变形和反卤。
作为改性剂应具备二个条件：一是能使具有负作用的成份形成难溶于水且有力学性能的化学元组成物，作为工业副产物中的硅灰，高炉矿渣、粉煤灰、沸腾炉渣、烧结磷矿渣等它们都是经过高温煅烧的烧结料，本身就具有胶凝性能形成有力学性能的结构物。
采用工业废渣不但能消除工业污染，而且有大幅度降低制品的生产成本，是一举两得的好事。
二是自身具有硬胶凝性且不阻碍氯氧镁的水化反应，能粘附在氯氧结晶相的表面提高抗水侵能力，或者自身具有抗水功能堵塞毛细通道，改善抗水性能的同时提高氯氧镁制品的抗冲击性能和防变形性能。
三、提高氧化镁搅拌和反应过程中的水灰比，增加制品的密实性和防水率，能克制氯氧鎂水泥中搅拌过程中氯化镁分子超标的特性，使氯氧鎂水泥反应过程中温度均衡及反应的更加充分.如各类高效减水剂、表面活性乳化剂、扩散剂等。
值得生产者应注意的是：所加入的外加剂不一定有良好的功能和作用，其实所有的改性助剂都是能制标而不能制本，切不可画蛇添足，以免适得其反。
选择合格稳定的原材料要制作好的氯氧镁制品，必须采用合格稳定的原材料是应注意的环节。
作为主要原料轻烧氧化镁的要求，在GB9854—88标准中有明确的规定，应结合氯氧镁制品在建筑中的应用来选用。
氯氧镁水泥的研究进展_严育通
2.2 氯氧镁水泥水化机理
各国学者对水化机理方面的研究作了大量 的工作 。 南斯拉夫 矿业学院 的 B.Malkovic , 美 国密苏里大学矿冶学院的 Sorrell 和 Amstrong 等 人对 MgO 的活性 , MgO-MgCl2-H2O 体系相平衡 5·1·8 和 3·1·8 反应动力学及机理 , 氯氧镁水泥 的水化相形成和相平衡 , 以及改善氯氧镁水泥 的水性等方面作了大量颇具影响的研究工作 。 此外前苏联等国学者对氯氧镁水泥的水化机理
第16卷 2 0 08
第1期 年3月
JOURNAL
OF
盐湖研究 SALT LAKE
RES EARCH
VMoal.r.16 2N0o0.81
氯氧镁水泥的研究进展
严育通1, 2 , 景 燕1 , 马 军1, 2
(1 .中国科学院青海盐湖研究所 , 青海 西宁 810008) (2 .中国科学院研究生院 , 北京 100049)
代 。 因该产品成本低廉 , 制作简便 , 曾一度掀起 “菱苦土热” 。 但当时只做门窗框 , 包装箱底座 等简易产品 , 且此后由于质量问题一度被冷落 。 上世纪 80 年代 , 我国将“镁水泥开发研究”列为 “七五”国家重点科技攻关项目 , 对氯氧镁水泥 的水化动力学 、微观结构 、MgO 的性能测定 、外 加剂的作用等一系列课题进行了攻关 , 取得了 大量的科研成果 。这些科研成果不仅丰富了氯 氧镁水泥的基础理论 , 而且对改善氯氧镁制品 的抗水性 、易翘曲变形 、返卤泛霜等问题提供了 理论依据 , 对生产实践和实际应用具有十分重 要的指导意义 。
氯氧镁水泥的抗水性及其提高
氯氧镁水泥的抗水性及其提高赵帅（北京工业大学，100124）摘要随着建筑材料的更新换代，无机玻璃钢（FRIM）出现在人们视线的次数越来越频繁。
作为无机玻璃钢的基体，氯氧镁水泥从诞生至今，由于其工艺简单、原料丰富、上线容易的特点，也为全世界的工厂所亲睐。
抗水性是影响镁水泥性能的重要指标，本文主要从化学角度，通过整理各种资料，介绍了一些提高镁水泥抗水性的方法，希望能为镁水泥的使用和发展贡献微薄的力量。
关键字氯氧镁水泥抗水性一、引言1.1玻璃钢概述人类从“砖瓦木石”的古建筑，跨越到现代建筑的过程中，水泥对人类作出了巨大贡献。
随着水泥工业的发展，技术、品种也随之不断发展更新。
除了用于常规建筑工程的硅酸盐通用水泥，其他具有特殊用途的水泥则称为特种水泥，如膨胀和自应力水泥等。
1867年由法国人索瑞尔发明了氯氧镁水泥（或称镁水泥），从此，世界上参与对这种水泥进行研究的科学家越来越多。
到了今天，已经取得了辉煌成就，同时也出现了“各有建树，各有见解”的局面，镁水泥由此获得了广泛应用。
氯氧镁水泥是一种气硬性胶凝材料。
到了近代，由于玻璃纤维的出现，人们首先将玻璃纤维用来增强热固性树脂，并将这种增强型材料统称为复合材料，在中国又成为“玻璃钢”（FRP）。
后来，人们有用玻璃纤维来增强镁水泥制得一种五级复合材料，将此成为无机玻璃钢，为了区别又将过去的“玻璃钢”改称为有机玻璃钢，仍用国际通用代号FRP。
1.2玻璃纤维的作用对于有机玻璃钢——FRP，其中的玻璃纤维作为增强材料，对强度起着很大作用，纤维强度越高，强度也越高；而对于耐腐蚀、耐热、耐水等基本性能，在很大程度上决定于不饱和树脂的性能，树脂耐腐蚀、耐热，FRP才能耐腐蚀、耐热。
对于无机玻璃钢——FRIM，强度在一定程度上取决于镁水泥。
玻璃纤维含量高，对提高强度有时反而不利。
而对于耐腐蚀、耐热等基本性能，几乎完全取决于镁水泥的性能。
因此，镁水泥的性能在FRIM中是十分关键的。
菱镁水泥研究综述
氯氧镁水泥研究课题综述1．氯氧镁水泥组成及理化性质概述1.1成分氯氧镁水泥也称sorel水泥，菱苦土水泥或镁水泥，是法国人sorel于1867年发明的。
是用具有一定浓度的氯化镁水溶液与活性氧化镁粉调配后得到的镁水泥石。
活性）经750~850℃高温燃烧后磨细而成，主要化学氧化镁（菱苦土）是用菱镁矿（MgCO3成份为MgO。
氯化镁俗称卤片或卤块，是产盐区的副产品，易溶于水。
由于镁水泥具有凝结硬化快、强度高、成型工艺简单等诸多特点，长期以来，人们对这种材料及其使用途径做了很多的研究和实验，意在进一步有效的开发利用。
1.2相组成活性氧化镁、氯化镁和水在常温下的水花反应产物中，其相组成为氢氧化镁、氯化镁和水按3：8：1或者5：8：1组合，称作318相和518相。
一般认为，518相的强度比较高。
1.3 理化特性氯氧镁水泥是一种气硬性材料，只有在空气中才能凝结硬化，如果接触水分则不能硬化。
其成型养护温度为20~25℃。
氯氧镁水泥凝结硬化快且具有很好的机械强度。
50~80 MPa的抗压强度是很常见的,通过加入改性剂最高抗压强度可达200 MPa以上。
具有弱碱性和低腐蚀性。
氯氧镁水泥浆体滤液的pH 值在8、5~9、5 之间,比硅酸盐水泥的碱度低很多,一般只对金属有腐蚀作用。
粘结性好。
与一些有机或无机骨料如锯木屑、木粉、矿石粉末和砂石等有很强的粘结力。
耐磨性好。
优于硫铝酸盐水泥、矾土水泥和硅酸盐水泥,有文献表明它是普通硅酸盐水泥耐磨性的3倍。
阻燃性优良。
MgO、MgCl2都是不可燃的,且制品水化物中大量结晶水都能阻止点燃。
抗盐卤能力强。
通过添加改性剂可以使氯氧镁水泥抵抗各种浓度的卤水，因此，它可用作轻质墙体材料和装饰板材，防水堵漏材料，防火涂层材料，或直接制成防火材料，房屋建筑或工业厂房的地面材料以及木屑板和胶合板的胶粘剂等。
2.氯氧镁水泥存在的主要问题氯氧镁水泥具有吸潮、返卤、返霜、变形、耐水性差等缺陷。
由于MgCl2掺量的不同，成品镁水泥将会有不同的特征，可见MgCl2对于镁水泥性质的影响是非常大的。
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氯氧镁改性与抗盐卤性能研究童义平1,林燕文2(1.韩山师范学院化学系,广东潮州 521041;2.韩山师范学院生物系,广东潮州 521041)摘 要: 文章研究了卤水对氯氧镁水泥性能的影响。
结果表明:氯氧镁水泥具有优良的抵抗中、高度卤水的能力( 20 Be !,15∀),但对低度卤水的抵抗能力则取决于所采用的抗水添加剂。
卤水对氯氧镁水泥性能的影响机理可能是由于其中的相5(5Mg (OH )2#MgCl 2#8H 2O)、相3(3Mg(OH)2#MgCl 2#8H 2O)、相2(2MgCO 3#Mg(OH)2#MgCl 2#6H 2O)在卤水中的溶解造成。
卤水浓度高时,溶解过程较小,抗卤水能力就强。
反之,溶解过程就大,抗卤水能力就差。
卤水浓度的变化就证实了这一点。
改性制得的氯氧镁水泥样品e #具有抵抗各种浓度卤水的能力。
关键词: 氯氧镁水泥;抗压强度;抗盐卤性能;改性中图分类号:O642.542 文献标识码:B 文章编号:1001-2214(2004)06-0020-03Studies on Improve ment Prope rtie s of Bittern Resistanceof Magnesium Oxychloride Ce mentTONG Yi ping 1,LIN Yan wen2(1.De pa rtme nt of C he mistry,Ha nshan No rma 1C olle ge,C ha ozhou Gua ngdo ng 521041,C hina;2.De pa rtme nt of Bi o lo gy,Ha nshan Nor mal College,C ha ozho u Gua ngdong 521041,China)Abstract: The influence of bi ttern on the property of magnesium oxychloride cement (Mg -ce ment)was studied.The resul t indicated much better bittern-resistance of Mg-cement in bittern higher than 20 Be !(15∀),and the ability of bittern-resistance of Mg-cement in bittern lower than 20 Be !(15∀)depending on the i mprovement wi th water-resistance additi ves.The influence of bittern on Mg-cement is perhaps due to the existent dissolution process of phase 5(5Mg(OH)2#MgCl 2#8H 2O),phase 3(3Mg(OH)2#MgCl 2#8H 2O)and phase 2(2MgCO 3#Mg (OH)2#MgCl 2#6H 2O)in bi ttern.The higher the concentration of bi ttern,the lower the degree of dissolution of phase 5,phase 3and phase 2,and the better the bi ttern-resis tance of Mg-cement;the lower the concentration,the higher the degree of dissolution,and the worse the bittern-resistance of Mg-cement.It was confirmed by the variation of concentration of bi ttern.The i mproved Mg-cement sample(e #)showed much better bi ttern-resistance in different con centration of bittern.Key words: magnesium oxychloride cement;compressive strength;bittern-resistance;improve ment收稿日期:2004-05-20作者简介:童义平(1965-),男,潮州人,博士,韩山师范学院化学系,副教授。
近年来,抗盐卤腐蚀的水泥混凝土的研究已开始受到关注[1,2]。
一方面,水泥混凝土抗盐卤能力差,一般情况下几天内就遭破坏;另一方面,国家加大西部开发力度,西部盐湖资源十分丰富,抗盐卤材料的混凝土可大量用在西部的公路、铁路、油气管道、电力及其它建筑物上,应用前景广阔。
氯氧镁水泥发明一百多年来(以下简称镁水泥Mg-cement),人们一直在探索如何解决镁水泥的长期使用问题[3,4]。
尽管镁水泥有比普通水泥高得多的强度,但镁水泥抗水性能差的特点影响了应用和发展。
近年来国内外的研究主要集中在解决镁水泥抗水性差的问题上[5,6],通过加入抗水添加剂来使20海湖盐与化工 第33卷第6期镁水泥改性,增强其抗水性能。
普通水泥耐水性好,但抗盐卤能力差。
镁水泥是由MgO、MgCl2和H2O 形成的气硬性材料,抗水性能差,但其抗盐卤能力方面的特性还了解不多。
如果镁水泥抗盐卤能力好,就能弥补其抗水性能差的先天不足,开辟新的应用领域。
特别是其原料本身也是来自盐湖,因而对西部盐湖的开发和其它工程建设都有特别重要的意义。
本文就镁水泥的改性和抗盐卤方面的能力进行研究。
1 实验部分1.1 仪器与试剂WE-30型300KN液压万能试验机,日本理学D/MAX-∃B粉末衍射仪,美国Perkin-Elmer683红外光谱仪,上海医用设备厂波美浓度计。
菱苦土:MgO含量77.85%,辽宁营口;氯化镁: MgCl2#6H2O含量97.87%,青海格尔木;煤灰、硫铁矿渣等取自化工厂,使用时均过0.177mm筛;其余试剂均为分析纯。
卤水:取自广东盐场。
低度卤水:海水,3.02 Be!(15∀)。
中度卤水:19.18Be!(15∀)。
高度卤水:29.81Be!(15∀)。
1.2 实验方法我们正交试验优化镁水泥配比、复合添加剂量、砂量、养护温度。
按此条件制成4cm%4cm%16c m 镁水泥试块,养护28d,作为试验用样品,在3种浓度卤不中浸泡3个月和10个月,观察样品抗压强度的变化和卤水浓度的变化,并对样品进行IR、XRD 分析。
抗(卤)水添加剂是由硫铁矿渣、煤灰、滑石粉、磷灰石等废渣和矿物为主体,配以多种化学试剂复合而成。
含Fe、P、S、Si、F等多种元素[7]。
实验时,配成6种该系列的添加剂,制得改性的镁水泥样品(编号b~g)。
编号a的样品不加任何添加剂。
试验时把样品a~g分别放在空气和3种不同浓度卤水中。
2 结果与讨论2.1 抗压强度变化镁水泥具有抵抗中、高度卤水的能力,但对低度卤水的抵抗力,取决于所采用添加剂不同而有大的区别(见表1)。
在中、高度卤水中( 20Be!左右),不管加不加添加剂改性,均表现出较高的抵抗能力,尤以样品e、f、g为好,其强度不仅没下降,而且有所上升。
抵抗中、高度卤水能力大小顺序为e,f,g>c >a,b,d。
在低度海水中,只有样品e的强度上升,其它强度下降,这表明样品e具备抵抗低度卤水的能力;样品f、g在短时间(<3个月)内有一定抵抗能力,但到10个月时,其强度已迅速下降,表明抗盐卤能力有限;样品a~d完全不具备抵抗低度卤水能力。
在低度卤水中抵抗能力大小顺序为e g,f>a, b,c,d。
各样品中,只有改性样品e具备抵抗各种浓度卤水的能力。
表1 镁水泥样品抗压强度变化样品浸泡时间(月)a3 10b3 10c3 10d3 10e3 10f3 10g3 10空气中(MPa)55.564.556.261.244.258.956.557.546.360.049.954.450.354.4 3.02Be!卤水(MPa)8.1 4.214.6 4.2 4.3 4.9 4.9 3.045.246.718.4 3.135.421.6 19.18Be!卤水(MPa)43.050.043.049.041.549.440.840.143.449.546.446.244.649.0 29.81Be!卤水(MPa)39.852.348.953.549.950.843.055.648.160.250.350.249.254.22.2 卤水浓度变化水对镁水泥硬化体的影响十分复杂,作用机理还不十分清楚。
从卤水浓度的变化(见表2)看,镁水泥抗卤水能力可能与卤水和镁水泥之间存在的溶解、沉积过程有关。
构成镁水泥强度织的是相5 (5Mg(OH)2#MgCl2#8H2O)、相3(3Mg(OH)2#MgCl2# 8H2O)、以及中期后的相2(2MgCO3#Mg(OH)2#MgCl2 #6H2O)。
这三种相在不中的溶解转化过程的存在已有报道[8,9]。
卤水浓度越高,镁水泥相的溶解过程越小,因溶解而引起的卤水浓度升高越小。
表2的结果证实了这一点。
在中度卤水(19.18Be!)中,浓度少量上升到19.63Be!后趋于稳定,说明达到平衡,镁水泥相的溶解、沉积过程相等。
19.18Be!(近似20Be!)的中度卤水是镁水泥相在卤水中溶解、沉积平衡浓度。
低于20Be!,则溶解过程大于沉积过程,镁水泥抗卤水能力差;高于20Be!,则沉积过程大于溶解过程,卤水浓度有所下降,镁水泥抗卤能力就强。
高度卤水(29.81Be!)的变化就证实了这一21第33卷第6期 海湖盐与化工点。
表2 卤水浓度变化样品浸泡时间(月)03103.02Be!卤水(Be!) 3.02 6.418.5319.18Be!卤水(Be!)19.1819.6619.6329.81Be!卤水(Be!)29.8129.0629.032.3 IR分析取实验样品,测IR光谱(KBr压片)。
根据Hen dersen的I R结果,相5、相3特征峰为3750cm-1~ 3250cm-1宽峰,相3在3650cm-1有尖峰,相5在3670cm-1、3610cm-1有2个尖峰。
相2的特征峰[9]为CO2-3的伸缩振动峰1478cm-1、1440c m-1以弯曲振动845cm-1。
镁水泥样品在开始浸泡时,I R谱已有明显的相5、相3、相2特征峰。
样品e在各种浓度卤水中浸泡后的IR谱,仍有明显的相5、相3、相2特征峰,表明相较稳定。