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。通常认为最理想的发泡剂,应是沉陷量和泌水量都最小,即是其持久性最好,发泡的倍数也最大。

2.2　生产工艺

改性氯氧镁多孔混凝土墙体砌块的生产工艺流程见图1。

2.3　技术性能

经过测试,改性氯氧镁多孔混凝土墙体砌

块的主要技术性能如下:

表观密度:500±50kg m 3

抗压强度:≥2.5M Pa 干燥收缩值:≤0.6mm m

软化系数:0.85

导热系数≤0.18W m ・K 防火性能:

不燃

图1　改性氯氧镁多孔混凝土墙体砌块的生产工艺

3　改性氯氧镁陶粒泡沫混凝土墙

体砌块

3.1　主要原材料及性能

(1)、

轻烧镁粉

(2)、卤粉(块、片或粒状)

(3)、粉煤灰

(4)、轻骨料以页岩陶粒为轻骨料,

页岩陶粒是将页岩加工成粒,经高温烧胀,由于其内部所含水分或气体在高温下发生膨胀,形成了内部具有微细气孔结构和表面由一层硬壳包裹的陶粒,筒压强度:2.3～2.5M Pa ;堆积密度等级:500级;吸水率(1个小时)<10%。(5)、外加剂(6)、发泡剂

3.2　生产工艺

改性氯氧镁水泥陶粒泡沫混凝土墙体砌

块的生产工艺流程见图23.3　技术性能

经过测试,改性氯氧镁水泥陶粒泡沫混凝

土墙体砌块的主要技术性能如下:表观密度:700±50kg m 3

抗压强度:≥6.0M Pa 干燥收缩值:0.6mm m 软化系数:0.86导热系数:≤0.19W m ・K 抗冻性能:重量损失1.3%;强度损失10%。

防火性能:不燃

图2　改性氯氧镁水泥陶粒泡沫混凝土墙体砌块的生产工艺

4　改性氯氧镁水泥轻质隔墙板4.1　主要原材料及性能

(1)、轻烧镁粉

(2)、卤粉(块、片或粒状)

(3)、粉煤灰

(4)、中碱玻璃纤维网格布

中碱玻璃纤维网格布为轻质隔墙板的增强材料,网格布宽度60c m,网眼尺寸1×1c m,经纬单束纱抗拉力≥25kg

(5)、外加剂

(6)、发泡剂

4.2　生产工艺

改性氯氧镁水泥轻质隔墙板的生产工艺流程见图3。

4.3　主要性能

外形尺寸:2.51×0.6×0.06

自重:30kg m2

抗折力:250kg

含水率:≤10%

软化系数:0.86

抗冲击性:≥100次

防火性能:不燃

导热系数:≤0.18W m・K

5　讨论

氯氧镁水泥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,在合理的配比下,氯氧镁水泥胶凝材料的主要成分是5M g(O H)2・2M gC l2・8H2O (简称5・1・8相),和3M g(O H)2・M gC l2・8H2O(简称3・1・8相)和少量的M g (O H)2,理论上尤以5・1・8相络合物的强度高,它呈针状晶体,所形成结构为互相交叉搭结的多微孔毛毡状。

在氯氧镁水泥浆体中加入一定量的磨细粉煤灰,不仅起填料的作用,在激发剂的作用

下,活性二氧化硅在氯氧镁水泥中还会产生如下反应:

M g (O H )2+Si O 2→M gSi O 2・ag Ca (O H )2+Si O 2→CaSi O 2・ag

同样活性A l 2O 3还会生成水化铝酸镁凝

胶,因此,粉煤灰在氯氧镁水泥中不仅是物理填充,而且是活性化学填充

。

图3　改性氯氧镁水泥轻质隔墙板的生产工艺

(1)、抗水外加剂

为了改善氯氧镁水泥的抗水性,国内外所采用的方法基本上有两种,一种是改变水泥浆体的养护条件,这方面多见于日本专利。另一种方法是在氯氧镁水泥的原有组分中加入少量的一种或几种添加剂,使氯氧镁水泥硬化浆体中形成一些溶解度低的水化产物,这方面南斯拉夫学者、加拿大学者、原苏联学者以及日本、美国专利均有大量的报导。我国在60年代初就采用硫酸铅、碳酸镁、硫酸镁、硫酸亚铁等作为抗水剂进行了探索,近几年,又对磷酸、磷酸盐、有机酸、有机硅以及水溶性和水乳型的高聚物进行了研究。本研究采用无机和有机复合型防水外加剂,与活性混

合材配合使用,效果更好。

(2)、减水剂

在满足M gC l 2用量的前提下,尽可能配制高浓度的氯化镁溶液以减少用水量,高浓度能加速M gO 的溶解和反应速率的加快,硬化产物的强度和硬度也随之提高,同时由于用水量减少,毛细孔道也减小,为了减水而又不影响合易性,应采用减水剂,这样就提高了耐水性、抗冻性和强度。一般多采用阴离子表面活性剂。其用水量可比原用水量减少20～25%。

(3)、添加高分子聚合物

选择加入一定量的高分子聚合物。这些高分子聚合物在氯氧镁水泥中不发生凝脱沉