复合型镁质胶凝材料的水化相及其硬化体显微结构
复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构(1)
收稿日期:2003205212;修订日期:2003211213作者简介:阎培渝(19552),男,重庆人,清华大学教授,博士生导师,博士. 文章编号:100729629(2004)022*******复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构阎培渝, 韩建国(清华大学土木水利学院,北京100084)摘要:利用XRD 和ESEM 研究了由硅酸盐水泥、矿物掺和料和膨胀剂组成的复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构.结果表明:水化产物在水化6h 时刚开始成核生长,生成纤维状CSH 晶须和六方片状钙矾石微晶,并有过渡性水化产物钾石膏片状晶体和K 2SO 4生成.复合胶凝材料水化1d 后,水化产物大量生成,主要为CSH 凝胶、Ca (OH )2和钙矾石,并形成致密的浆体结构.关键词:环境扫描电镜;复合胶凝材料;初期水化产物;浆体结构中图分类号:TQ172.1 文献标识码:AE arly 2age H ydrates and Paste Structure of Complex BindersYA N Pei 2yu , HA N Jian 2guo(School of Civil Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China )Abstract :The early 2age hydrates and paste structure of complex binders composed of Portland cement ,mineral admixture and expansive agent were investigated with XRD and ESEM.The hydrates begin to nucleate at the 6th hour.Fiber 2form CSH and plate 2form ettringite microcrystals ,as well as temporary products of syngenite and K 2SO 4are formed in this period.A large amount of hydration products ,mainly CSH ,Ca (OH )2and ettringite ,are formed after 1day to produce a dense paste.K ey w ords :environmental scanning electron microscopy (ESEM );complex binder ;early 2age hy 2drate ;paste structure 水泥的水化初期阶段可持续约24h.在这段期间,水泥水化反应进行剧烈,水化产物迅速生成,浆体结构明显变化,硬化浆体结构初步形成.水泥水化硬化的初期阶段是决定其性能的最重要时期.其后,水化反应速率大幅度降低,进入衰退期,硬化浆体结构则缓慢而平稳地变化[1].人们在研究水泥水化硬化过程时,经常采用X 射线衍射分析和扫描电镜来确定其水化产物种类,观察硬化水泥浆体的微观形貌,从而解释水泥水化机理和硬化浆体结构形成机制,探讨水化产物和微观结构对于水泥性能的影响.近年发展起来的环境扫描电镜其特点为:含水样品可以不经干燥,不需喷镀导电膜而直接放入电镜进行实时观察,非常适用于观察水泥的水化硬化过程.利用环境扫描电镜进行研究,已经获得了一些新知识,并据此对水泥的主要水化产物———CSH 凝胶的形成机理和结构形式提出了新的解释[2,3].我国现在大量使用补偿收缩混凝土来浇筑建筑物的大体积混凝土底板或地下室连续墙等结构,这种混凝土所用胶凝材料通常含有硅酸盐水泥、粉煤灰和膨胀剂等多种组分,各组分相互影响,使其水化硬化过程较为复杂.本文利用X 射线衍射分析和环境扫描电镜观察了由硅酸盐水泥、粉第7卷第2期2004年6月建 筑 材 料 学 报JOURNAL OF BU ILDIN G MA TERIAL SVol.7,No.2J un.,2004煤灰和膨胀剂组成的复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构,并探讨了复合胶凝材料的水化机理.1 实验实验所用原材料为P ・O 42.5纯硅酸盐水泥(OPC )、一级粉煤灰(FA )、磨细高炉矿渣(GG BS )和U EA 膨胀剂(SWC ),原材料的化学组成见表1.试样组成分别为:(1)100%(质量分数,余同)OPC ;(2)92%OPC +8%SWC ;(3)62%OPC +30%FA +8%SWC ;(4)62%OPC +30%GG BS +8%SWC.水胶比为0.5和0.3.样品按比例配料,混合均匀,加水拌合均匀,按不同龄期分别放入密封的塑料筒中,在20°C 下养护至规定龄期,取出样品,切取1小块,放入环境扫描电镜观察.另取部分样品,在无水乙醇中磨细,过滤,然后在30°C 下烘干0.5h 以停止水化,用XRD 分析,确定水化产物.表1 原材料的化学组成T able 1 Chemical compositions of ra w m aterialsw /%Material SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO K 2O Na 2O SO 3IL OPC 19.6 4.5 2.362.9 1.4 1.220.19 3.20 4.5FA 52.625.87.5 3.5 1.9 3.600.750.38 3.1GG BS 36.012.40.839.78.00.550.300.200SWC23.912.51.619.62.40.730.1131.756.2 所用电镜为Philips XL30ESEM 2FEG 场发射环境扫描电镜,采用二次电子像观察,加速电压25kV ,样品腔内气体压力5～10Torr (1Torr 相当于133.322Pa ).XRD 分析采用Siemens D 25000X 射线衍射仪,铜靶,2θ范围为8°～60°,扫描速度为2°/min.图1 水化6h 时胶凝材料浆体的XRD 谱(m W /m B =0.3)Fig.1 XRD patterns of binder pastes hydrated for 6h2 结果与讨论4种胶凝材料水化6h 后的XRD 结果(图1)显示,此时水化产物的量很少,硅酸盐相水化反应的主要产物之一Ca (OH )2的特征峰难于辨认,硫铝酸盐水化产物钙矾石的特征峰很弱;硅酸盐熟料矿物A 矿(C 3S )和B 矿(C 2S ),以及膨胀剂的主要成分之一硬石膏的特征峰很强.由水泥化学基本原理可知,硅酸盐水泥与水接触开始水化后的最初数小时内水化速度很慢,反应处于潜伏期.在此期间形成的水化产物刚开始成核生长并相互搭接,使塑性浆体逐渐失去流动性.根据水化放热过程的测量结果可知,水化开始6h 后,胶凝材料刚刚结束诱导期,水化反应开始加速进行[4].图2为样品2水化6h 后的显微形貌,此时水化潜伏期刚刚结束,水化产物量少,相互搭接不多,在图中可以分辩出独立的水泥颗粒,并可见在这些水泥颗粒表面已经覆盖有非常细小的水化产物晶核;在水泥颗粒之间,分布着一些片状晶体,经能谱分析确认,它们是过渡性水化产物钾石膏(K 2Ca[SO 4]2・H 2O )晶体.由于所用水泥和粉煤灰中含有较多K 2O ,其遇水溶出后,将与体系中的硫酸盐反应,除生成钾石膏外,还生成K 2SO 4,也富集沉淀在粉煤灰颗粒表面(图3).这2个反应将会302 第2期阎培渝等:复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构 影响体系中硫酸钙的溶解与反应过程,从而对胶凝材料的凝结性能产生影响,但具体的影响机理和效果尚需进一步的系统研究.王培铭等[5]在研究蔗糖对硅酸盐水泥的水化和凝结作用原理时指出,由于蔗糖加速水化,高钾碱硅酸盐水泥可反应生成钾石膏和K 2SO 4.但他们给出的钾石膏和K 2SO 4的形貌与本文所观察到的有所不同.以前由于通常在水化1d 或3d 时取样观察,所以难于观察到这些水化产物.国内的水泥研究者对于这些水化产物的形貌是比较陌生的,很可能将他们与叠层生长的水化产物Ca (OH )2片状晶体相混淆.图4显示浆体中存在刚生成的1～2μm 沿C 轴叠层生长的Ca (OH )2片状六方晶核.与图2所示钾石膏片状晶体相比,可见二者有明显区别.在水泥颗粒表面生成的水化产物晶核可以分为两类.一类为纤维状的CSH 微晶,另一类为六方片状的钙矾石晶核(图5).传统的水泥化学理论认为,CSH 是一种结晶很差的凝胶体,而钙矾石是六方针状或棒状晶体.本文所示观察结果显示,在水泥水化初期,CSH 生成小于1μm 的晶须,而钙矾石则以六方片状晶核形式存在.图2 样品2水化6h 后的显微形貌Fig.2 Micromorphology of sample 2hydrated for 6h图4 叠层生长的Ca (OH )2晶体Fig.4 Layeredly formed Ca (OH )2crystals图3 粉煤灰颗粒表面沉积的K 2SO 4Fig.3 K 2SO 4deposited on fly ashparticles图5 样品2水化6h 后生成的CSH 晶须和片状钙矾石晶核Fig.5 CSH fiber 2form microcrystals andplate 2form ettringite nuclei in sample 2hydrated for 6h 当复合胶凝材料中含有粉煤灰时,由于粉煤灰的火山灰反应需要水泥水化生成的Ca (OH )2来激发,而且反应速度很慢,通常认为在水化初期粉煤灰对水化进程没有明显作用.ESEM 观察(图6)显示,样品3水化6h 后,粉煤灰球形颗粒表面散布着许多微小的水化产物晶核.它们不是在粉煤灰颗粒表面就地生成,而是通过溶解-结晶机制沉淀在其表面,因此具有规则的外形.粉煤灰颗粒提供了大量水化产物的初始形核点.体系内形核点增多,可促进复合胶凝材料中水泥组分的水化.使体系总的水化速率增加.与纯硅酸盐水泥相比,复合胶凝材料的水化速率降低幅度并不与其中粉煤灰的掺量成正比.水胶比为0.5的样品,由于体系内水分供应充裕,初期水化反应更为容易,在粉煤灰颗粒表面沉积的水化产物明显多于水胶比为0.3的样品.402 建 筑 材 料 学 报第7卷 (a )m W /m B =0.3(b )m W /m B =0.5图6 样品3水化6h 后在粉煤灰颗粒表面沉淀的水化产物晶核Fig.6 Hydrate nuclei deposited on fly ash particles in the sample 3hydrated for 6h图7 水化1d 时胶凝材料浆体的XRD 谱Fig.7 XRD patterns of binder pastes hydrated for 1d 4种胶凝材料水化1d 后的XRD 结果(图7)显示,硅酸盐熟料矿物A 矿(C 3S )和B 矿(C 2S ),以及膨胀剂的主要成分之一硬石膏的特征峰已经明显减弱,Ca (OH )2大量生成,钙矾石的特征峰增强.水化开始后6h 到1d 是胶凝材料水化反应剧烈进行的阶段.水化产物迅速增加,硬化浆体结构基本形成(见图8).此时CSH 凝胶与钙矾石晶体混杂,形成致密的硬化浆体基体,部分尚未水化的熟料颗粒镶嵌在基体中.图8(a )右部显示了样品制备过程中熟料颗粒被拔除而留下的空洞,在洞壁上可以看到棒状钙矾石晶体.熟料颗粒表面光滑,没有水化产物附着,在熟料颗粒与水化产物基体之间存在明显的缝隙,表明此时熟料尚主要以溶解-结晶的方式发生水化反应,生成外部水化产物.熟料颗粒体积逐渐缩小,最终可能形成中空的Hadley 粒子[6],或者由后期的局部水化反应生成的内部水化产物来填充这些缝隙.水胶比不同,浆体的致密程度不同,浆体的显微形貌也不同.图8还显示,在水胶比为0.3的浆体中,水化产物相互紧密堆积,形成无特征形貌的致密结构;而水胶比为0.5的浆体有较多空间供水化产物生长,图中明显可见纤维状CSH 生长于单个颗粒表面,而棒状钙矾石则成簇聚集在颗粒间隙中.由于浆体结构疏松,所以虽然水化产物量多,发育完好,但其性能并不一定好.(a )m W /m B =0.3(b )m W /m B =0.5图8 样品2水化1d 后的显微形貌Fig.8 Micromorphology of sample 2hydrated for 1d502 第2期阎培渝等:复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构 比较图1和图7中硬石膏的特征峰强度可以发现,在水化6h 时,由于水化加速期刚刚开始,各样品的水化程度基本相同,所以图1中各样品的硬石膏特征峰强度基本相同.到水化1d 后,各样品的水化速率呈现差异.由硅酸盐水泥和膨胀剂组成的样品2的硬石膏峰强最弱,显示大部分膨胀剂已经参与反应;而含有矿物掺和料的样品3和样品4则仍有较多的硬石膏未参与反应.含活性较低的粉煤灰的样品3中,剩余硬石膏的量多于含活性较高的矿渣的样品4.这种反应程度差异导致了硬化浆体中钙矾石生成量的不同,最终将影响补偿收缩混凝土的体积变化性能.含有粉煤灰的复合胶凝材料经过1d 水化后,在粉煤灰颗粒表面沉积的水化产物量大大增加,并相互搭结,将粉煤灰颗粒粘结为一个整体(图9).水化初期形成的K 2SO 4仍然存在,散布在CSH 凝胶基体中(图10).与仅由硅酸盐水泥和膨胀剂组成的样品2相比,由硅酸盐水泥、粉煤灰和膨胀剂组成的样品3的硬化浆体中,钙矾石的含量较少.虽然在XRD 图谱中可以辨认出钙矾石的特征峰(图7),但ESEM 观察却难于发现钙矾石晶体(图9,10).可见这2种不同组成的胶凝材料的水化机理和浆体结构是存在差异的.图9 水胶比为0.3的样品3水化1d后的显微形貌Fig.9 Micromorphology of sample 3with m W/m B =0.3and hy 2drated for 1d图10 水胶比为0.5的样品3水化1d 后,K 2SO 4颗粒散布在CSH 凝胶基体中Fig.10 K 2SO 4particles scattering in CSH matrix in sample3with m W /m B =0.5and hydrated for 1d3 结论 1.硅酸盐水泥、矿物掺和料和膨胀剂组成的复合胶凝材料水化6h 时,水化产物开始成核生长,生成纤维状CSH 晶须和六方片状钙矾石微晶,并有钾石膏和K 2SO 4过渡性产物生成.2.复合胶凝材料水化1d 后,水化产物大量生成,主要为CSH 凝胶、Ca (OH )2和钙矾石晶体,形成致密的浆体结构.此时硅酸盐水泥熟料主要以溶解-结晶反应机制为主,生成致密的外部水化物层,并将粉煤灰颗粒粘结成为整体.参考文献:[1] Hewlett P C.Lea ’s chemistry of cement and concrete.4th edition[M ].London :Arnold ,1998.2632269.[2] Moser B.Der Einsatz eines ESEM 2FEG fuer hochaufloessende und mikroanalytische Untrsuchungen originalbelassener Baustoff 2proben[A ].Stark J.Proceedings of 14th Internationale Baustofftagung[C].Weimar ,G ermany :[sn ],2000.892114.[3] Stark J ,Moser B ,Bellmann F.New approaches to ordinary Portland cement hydration in the early hardening stage[A ].Proceed 2ings of the 5th International Symposium on Cement and Concrete[C].Shanghai :Tongji University Press ,2002.56270.[4] 阎培渝,徐志全.水胶比和组成对补偿收缩胶凝材料的水化反应的影响[J ].硅酸盐学报,2003,31(8):7902794.[5] 王培铭,Ludwig U.蔗糖对波特兰水泥的水化和凝结的作用原理[J ].建筑材料学报,1998,1(1):36242.[6] Taylor H F W.Cement chemistry.2nd edition[M ].London :Thomas Telford ,1997.602 建 筑 材 料 学 报第7卷 。
第三章 镁质胶凝材料
2.影响水化的主要因素
主要因素：MgO的活度及分散度、MgO与MgCl2和H2O的比 例关系 不同 Mg(OH) /MgCl 比时的水化热
2 2
（1）MgO、MgCl2和 H2O的比例关系 诱导期结束的时间t2和达到 第二放热峰最大值的时间t3 随配比而发生变化
编号 1 2 3 4 5
配比 Mg(OH)2:MgCl2:H2O 2:1:8 3:1:8 4:1:8 5:1:8 6:1:8
经过长期研究，通过掺加复合抗水外加剂已经解决了长期 抗水性问题，通过钢筋表面涂覆防腐涂层已经解决了钢筋 锈蚀问题，通过控制产品配合比和氯化镁的杂质含量，大
大减轻了吸潮返卤的可能性，通过掺加矿物填料等技术手
段可以使变形降低80％，因而氯氧镁水泥制品在建筑建材 和木材节约等领域得到了广泛的应用。
第一节
镁质胶凝材料的原料及煅烧
一、镁质胶凝材料的原料 苛性苦土的主要原料是天然菱镁矿，苛性白云石的主要原 料是天然的白云石 此外，以含水硅酸镁（3MgO· 2SiO2· 2H2O）为主要成份的蛇 纹石、冶炼轻质镁合金的熔渣等也可作原料
菱镁矿的主要成份是MgCO3，并含有一些石英、粘土、碳酸
钙等杂质 菱镁矿有晶态和非晶态，晶态的具有玻璃光泽，非晶态 呈瓷土状，一般呈白色
t2/h 4.5 4 3 3 1.5
t3/h 12.5 12.5 8 6.5 5
水化热 J/g·MgO 8h 147 139 225 275 333 10h 253 231 317 378 432 12h 382 339 395 468 515
随着MgCl2溶液浓度的降低，诱 导期缩短，加速期提前结束，水 化放热量增大。
பைடு நூலகம்
我国矿质纯度高，MgCO3占90%以上，铁及碳酸盐等含量较 低，主要分布辽宁、四川、山东、新疆、西藏等地区， 占世界总储量的30%
掺复合缓凝剂的磷酸钾镁水泥浆体的水化硬化特性_杨建明
（ ） 文章编号 ： １ ０ ０ ７ ９ ６ ２ ９ ２ ０ １ ３ ０ １ ０ ０ ４ ３ ０ ７ － － －
掺复合缓凝剂的磷酸钾镁水泥浆体的水化硬化特性
２ ２ ２ 杨建明１， 史才军 ， 常 远 ， 杨 楠
（ 盐城工学院 江苏省新型环保重点实验室 ，江苏 盐城 ２ １． ２ ４ ０ ５ １； ） 湖南大学 土木工程学院 ，湖南 长沙 ４ ２． １ ０ ０ ８ ２ 摘要 ：测试和分析了掺复合缓凝剂 （ 的磷酸钾镁水泥（ 浆 体 的 凝 结 时 间、 水 化 热、 液相 Ｃ Ｒ） ＭＫ Ｐ Ｃ） 抗压强度 、 物相组成和微观结构 ， 将其与掺硼砂 （ 的 ＭＫ 研究了掺 Ｃ Ｈ 值、 Ｎ Ｂ） Ｐ Ｃ 浆体进行比较 ， Ｒ ｐ 的 ＭＫ 结 果 表 明： 使 ＭＫ Ｐ Ｃ 浆体的水化硬化 特 性 ． Ｃ Ｒ 通 过 控 制 ＭＫ Ｐ Ｃ 水化体系液相 ｐ Ｈ 值， Ｐ Ｃ 浆体的凝结时间延长 、 早期水化反应速度减慢 、 水化体系最高温度降低 、 总水化放热量减 少 ； 掺Ｃ Ｒ 的 ＭＫ 的 生 成 量 增 加、 晶 体 生 长 完 好、 稳 定 性 好， Ｐ Ｃ 硬化体中主要水化产物磷 酸 钾 镁 晶 体 （ ＭＫ Ｐ） 后期抗压强度显著提高 ． ＭＫ Ｐ Ｃ 硬化体的微观结构更完善 ， 关键词 ：磷酸钾镁水泥 ；复合缓凝剂 ；水化热 ；抗压强度 ；微观结构 中图分类号 ： ＴＵ ５ ２ ８． ３ １ 文献标志码 ： Ａ ： ／ ｄ ｏ ｉ １ ０． ３ ９ ６ ９ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ０ ０ ７ ９ ６ ２ ９． ２ ０ １ ３． ０ １． ０ ０ ８ － ｊ
证实了 ＭＫ 对 ＭＫ Ｐ Ｃ 的物理力学性能开展研究 ， Ｐ Ｃ ， 具 有 与 ＭＰ 同 样 优 越 的 性 能 与 一 样 Ｃ ． ＭＰ Ｃ 其水化 ＭＫ Ｐ Ｃ的水化反应 亦 是 酸 碱 中 和 放 热 反 应 ， 反应速度快且大 量 水 化 热 在 水 化 初 期 集 中 释 放 ， 使 体系温度的提高 得 ＭＫ Ｐ Ｃ 水化体系温度迅速提高 ， ［ ］ １ ０ １ １ － ， 若不采取缓凝 又使水化反应 速 度 进 一 步 加 快 措施 ， 常温下浆体几分钟内就会迅速凝结硬化 ， 基本 无法应用 ． 已适用 于 ＭＰ 硼酸对 Ｃ 的 缓 凝 剂 如 硼 砂、 其中硼酸的缓凝 ＭＫ Ｐ Ｃ 水化体系同样 有 缓 凝 作 用 ， 但硼酸 掺 量 （ 本 文 所 涉 及 的 掺 量、 含量等 作用较好 ， 除特别说明外 均 为 质 量 分 数 ） 达１ ２％ 时 ， ＭＫ Ｐ Ｃ浆
活性粉末复合胶凝体系的水化特性及微观结构
ｉ ｈｗ ｔｒｔ ｂｎ ｅ ａｉ ｗ ｔ ａｅ ｉｄ ｒｒｔ ｗ／ ）ｏ ０ ４ ．Ｔ ｅｃｒ ｓｏ ｄｎ ｙ ｒｔ ｎｖ ｌｃｔ ｄ ｒ ｇ３ ｄｉ ｒｐｄ ｈ ｒ ｌ ｎ ｏ ｏ（ ｂ ｆ ． ２ ｈ ｏｒ ｐ ｎ ｉｇｈ ｄａｉ ｅｏ ｉ ｕ ｎ ｓ ａ ｉ ．Ｔ ｅｅａｅｍａ ｙ ｅ ｏ ｙ ｉ
后 的性 能 。
关键词： 活性 粉 末 ； 凝 体 系 ； 化 ； 观 结 构 胶 水 微
中图分类号 ：Ｔ ５８ １ ２ Ｕ
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ７ ２ （０７ ０ ０５ — １７ — ０９ ２０ ）４— ０ ２ ０ ４
Ｈ ｄａ ｉｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ａ ｄ ｍｉｒｓｒｃｕ ｅ ｏ ｏ ｏ ｎ ｅ ｎｉｏ ｓ ｙ ｒｔ ｈ ｒｃｅ ｉ ｉ ｎ ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ｆｃ ｍｐ ｕ ｄ ｃ ｍｅ ｔｉｕ ｏ ｓｃ ｔ ｓ ｓｅ ｗｉ ｅ ｃｉｅ ｐ ｗｄ ｒ ｙ ｔ ｍ ｔ ｒａ ｔ ｏ ｅ ｈ ｖ
ｕ ｈ ｄ ａｅ ｌ ｋ ｒ ｐ ｒ ｃｅ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ｐ ｗ ｅ ｎ ｃ ｍｅ ｔ ｉｕ ｙ ｔｍ， ｗ ｉｈ ａ ｅ ｅ ｗ ａ ｐ ｄ ｂ ｅ ｓ ｙ ｒ ｔ ｎ ｎ ｙ ｒ ｔ ｃｉ ｅ ａ ｔ ｌｓ ａ ｅ ｃｉ ｄ ｎ ｉ ｎ ｖ ｏ ｄ ｒ ｉ ｅ ｎ ｉ ｏ ｓ ｓ ｓ ｔ ｅ ｈｃ ｌ ｎ ｒ ｐ ｅ ｙ ｄ ｎ ｅ ｈ ｄａ ｉ ｏ
粉煤灰对复合胶凝材料硬化浆体微结构的影响
２ １ 年 ６月 ０１
电 子
显
微
学
报
Ｖ０ ． Ｏ． ． １ ３ Ｎｏ ３ ２０１ ６ １
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ｎ ｓ ｅ ｔ ｎ Ｍｉｒ ｓ ｏ ｙ Ｓ ｃｅ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＣ ｉ ｅ ｅ Ｅｌｃｒ ｃ ｏ ｃ ｐ ｏ ｉ ｔ ｏ
文 章 编 号 ：００ ２ １ ２ １ ）３０ ０ － １０ ￣ ８ （ ０ １ ０ －２ ００ ６
表 ２ 胶凝材料配合 比
Ｔａ ｅ２ Ｍ － ｏｐｏ ｔｏｎ ｏ ｎｄｅ ｓ ｂｌ ｘ ｐｒ ｒ ｉ ｆｂｉ ｒ
１ ２ 试 样 制备 与方 法 ．
按 表 ２所示 配 合 比 ， 水 泥净 浆 搅 拌机 制 备 净 用 浆 ， 型试 样 于 ５ｍＬ离心 管 中 ， 后密 封 并 送 入 标 成 然
掺 入 后 ， 化 浆 体 的早 期 微 观 结 构会 较 为 疏松 ， 着 养护 龄 期 的延 长 ， 硬 随 大量 低 Ｃ ／ ｉ ｃｓＨ 凝胶 生 成 ， 复合 胶 凝 ａＳ 的 —— 使
材 料 硬 化 浆 体逐 渐 致 密 。
关 键 词 ：水 泥 ； 煤 灰 ； 结 构 ； 氧 化 钙 ； —． 粉 微 氢 Ｃ ＳＨ凝 胶 中 图分 类 号 ：Ｔ ５ ８ Ｔ １． １ ． Ｕ ２ ；Ｇ１５ ２ ５ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
养室 （ 温度 （ ０ ±１ Ｉ ， 对 湿 度 大 于 ９ ％ ） 行 ２ ）ｃ 相 ＝ ０ 进 养护 ， 至规 定龄 期 （ 、８ ｄ９ 、６ ） ， 碎试 ３ｄ ２ 、０ｄ ３ ０ ｄ 时 破 样 ， 中间碎块 浸泡 于无 水 乙醇 中 ， 取 无水 乙醇 将硬 化 浆体 中 的水分 置换 出来 ， 水泥 中止 水化 。 利用 ’ Ｒ Ⅲ ｘ 射 线 衍射 仪 （ ｕ ａ ４ Ｖ， ０ ｒ ｒ ． Ｃ Ｋ ，５ ｋ ２ ０
工艺条件对劣质煤矸石免烧砖性能的影响
生产基地， 每年排放出的煤矸石大约在 １０ 万 ｔ ００ ， 其
任意 堆放不 仅 占用了大量 的耕地 ， 而且还对 当地 的土
壤、 水资源、 大气等造成严重 的污染 ， 破坏生态环境 ， 影响矿 区居 民的身体健康。利用煤矸石为主要原料
制备免烧砖 ， 是建设资源节约型、 环境友好型社会的
ｓ ｏ ｄｔ ａ ｈ ｅ ｔ ｒ ｃ ｓ ｏ ｉｏ ｓｏ ｎ ｒ ｄｂ ｉｋ ｗｅｅ １ ｏ ｒ ｔａ ｃ ｒｎ ｔ１ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔｅｂ ｓ ｏ ｅｓｃ ｎｄｔ ｎ ｆｕ ｆ ｅ ｒｃ ｒ ４ｈ ｕ ｓｓｅ ｍ ｕｉ ｇａ ２０℃ ａ ４ ｓ ｎ ｎ ｓ ｆｓａ ． ３％ ｍｏ ｓｕ ｅｃ ｎｅ ｔ ｐ ｉ ｉ ｎｄ １ ０ｍｅ ｈｆ ｅ ｅ ｓｏ ｌｇ ２ ｉ ｉｔ ｒ ｏ ｔｎ．
第３ 卷 第５ ４ 期 ２ １年 ９ ０ １ 月
非 金 属 矿
Ｎ ｏ — ｅ ａ ｌｃ Ｍ ｉ ｅ ｎ Ｍ ｔ ｌｉ ｎ ｓ
工艺条件对劣质煤矸石免烧砖性能的影响
吴 红 郭光颖 吴 莎。
（ 六盘水师范学院环境与化工系， 贵州 六盘水 ５ ３０ ； 贵州水城矿业集 团有限责任公司 ，贵州 六盘水 ５ ３０ ） １ ５０ ４ ２ ５０ ４
．
图１ 煤矸石试 样的ｘ 图谱 Ｉ
１ 试验方法 根据前期的试验， － ２ 确定试验配比为
３ ５．
第３卷第５ ４ 期
非 金 属 矿
２ １年９ ０１ 月
煤 矸石 ７ ％ 顺 量分数）矿渣 １ ％、 泥 ８ 生石灰 ２ 、 ２ 水 ％、
布 曲线变平， 弱键比例增加 ， 使反应和扩散能力增强， 故而物料水化反应速率增大 ， 有利于煤矸石免烧砖中 水硬性水化产物大量生成 ， 从而提高制品的强度。因 此要获得较理 想的强度， 矿渣必须达到一定细度， 但 过度细磨 ， 电耗将成倍增加 ， 而试块的强度增加有限。 从图３ 可见， 矿渣细度达到 １０目以后， ４ 抗压强度增 加呈平缓趋势 ， 抗折强度在 １０ １０目出现极大值后 ４￣ ６ 接着呈减小趋势， 因此矿渣细度也不宜过细。矿渣细
复合型镁质胶凝材料的制备原理
９３Ｍ Ｐａａ ｄｉｓｃ ｒｎ ｏ ｐｅ ｓｖ ｔｅ ｇｈ ｃ ｎ ｃ ｍｅｕ ｏ７ ． Ｐ ． ｔｉ ｏ ｓｂ ｅｔ ｋ ｅｏ ｏ ｏ ｉｅｍａ ｅｉ ｅ ｅ ｔｔ ｕ ｔｒａ ． ｎ ｔ ｕ ｇ ３ｄ ｃ ｍ ｒ ｓｉｅ ｓｒｎ ｔ ａ ｏ ｐ ｔ ４８ Ｍ ａ Ｉ ｓｐ ｓｉｌ ｏ ｍａ ｅｕｓ ｆｃ ｍｐ ｓｔ ｇ ｓａｃ ｍ ｎ ｉｏ ｓｍａｅ ｌ ｉ ｎ ｉ ｉ ｔ ａ ｕ ａ ｔｒ ａ ｋ ｎ ｏ ｆｔ ｅｍａ ｈｎ ｏ ｌｅ ｕｉ ｏｍ ｎ ｆ ｃｕ ｅｐ ｃ ｉ ｇｂ ｘ ｏ ｈ ｃ ｉｅｔ ｏ ｑ ｐｍｅ ｔＴ ｅ ｒｓ ａｃ ｌｏ ｓ ｏ ｄ ｔａ ｎ ｒ ａｉ ｈｅｆ ｅ ｅ ｓｏ ｅｍａｅｉｌｔ ｅｔｉ ｘ ｅ ｔ ｎ ． ｅｅ ｒｈ ａｓ ｈ ｗｅ ｈ ｔｉｃｅ ｓｎｇｔ ｎ ｎ ｓ ｆｔ ｔｒａ ｏ ａｃ ｒａｎ ｅ ｔｎ ｈ ｉ ｈ
（ Ｋ ｙＬ ｂ ｒｔｒ ｆ ｗ ｒｃｓｉｇＴ ｃｎ ｌｇ ｒ ｎｅｒｕ ｔｌ ｎ ｔｒ ｌ， ｎｓｙｏ Ｅ ｕ ａ ｏ， ｉ ｉｅ ｔ ｆ ｅｈ ｏｏ ， ｕｌ ， １ ｅ ａｏａ ｙｏ Ｎｅ Ｐｏ ｅｓ ｅｈ ｏｏ ｙｆ ｆｒ ｓＭｅ ｄＭａ ｉ ｓ Ｍｉｉｒ ｆ ｄｃｔ ｎＧｕｌ Ｕｎｖ￣ｉ ｏ Ｔ ｃ ｌｇ Ｇ ｉ ｏ ｎ ｏ Ｎｏ ｏ ａａ ｅａ ｔ ｉ ｎ ｉ ｙ ｎ ｙ ｎ ｉ
3-无机胶凝材料汇总
煅烧过程的发生的反应： 500~800℃，粘土质原料脱水分解为无定形的Al2O3和SiO2；600℃以后，石灰中的CaCO3开始分解；800℃以下生产CA（CaO·Al2O3),C2S也开始形成。 800~900℃，C12S7开始形成。 900~1100℃，C2AS形成，随后又重新分解。C3A与C4AF开始形成。 1100~1200℃，大量形成C3A和C4AF，C2S生生成量达到最大。 1260~1300℃，水泥生料开始熔融，并出现液相，C2S吸收CaO生成C3S。 1300~1450℃，C2A和C4AF呈熔融状态，产生的液相把CaO和部分C2S溶解于其中，在此液相中，C2S吸收CaO 形成C3S。这一过程是煅烧水泥的关键，必须有足够的时间使生成的C3S的反应完全，否则游离CaＯ过多将影响水泥的安定性。
3.1.2 白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥 白色硅酸盐水泥简称白水泥，是以硅酸钙为主要成分，并大量减少氧化铁等着色化合物的熟料，加入适量的石膏，磨细制成的白色水硬性胶凝材料。磨制水泥时允许加入不超过水泥质量5％的石灰石或窑灰（白度J70％）作多为外加物，水泥粉磨时允许加入不损害水泥性能的助磨剂，加入量不得超过水泥质量的l％。 白色硅酸盐水泥熟料生产时严格控制着色物质（如氧化铁、氧化锰、氧化钛、氧化铬等），银烧时通常采用天然气、重油或煤气，不使用煤，粉磨水泥时采用硅质石材或坚硬的白色陶瓷作。材板及研磨体，所以白水泥价格贵。白水泥的技术性质要求有： （1）细度：白水泥的细度是0.080mm方孔筛筛余不得超过10％。 （2）凝结时间：白水泥的初凝时间不得早于4smin，终凝时不得迟于2h。 （3）强度标号：白水泥有325、425、525、625四个标号，各龄期的强度值不得低于表的规定。
3.2.4 镁质胶凝材料硬化强度与抗水性 用氯化镁溶液调制的镁质胶凝材料硬化体的结构：多相多孔结构。 特点： 在干燥条件下，具有硬化快，强度高的特点。 抗水性差——掺入外加剂，少量的水溶性树脂可提高抗水性。
第四章镁质胶凝材料
时，还可制作保温板。
将玻璃纤维或玻璃纤维 布，用镁质胶凝材料胶接起 来后，表面经装饰而成
玻璃纤维 (或其织物) 增强 镁质胶凝材料，空调通风，断 面为矩用型氯或化圆镁型调，制具的有苛不性然苦性土。或
白云石中加入发泡剂或泡沫， 经成型硬化后成为轻质多孔 的隔热制品。
作业
1.镁质胶凝材料抗水化差的原因是什么？ 解决措施有哪些？
4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能
4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统 3、镁水泥的硬化强度和抗水性 （一）硬化强度 在干燥条件下具有硬化快、 强度高的特点
1 2
氯镁水泥1与硅酸盐水泥2强度发展对比
4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统 3、镁水泥的硬化强度和抗水性 （二）抗水性
4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能
4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统
实验证明：用氯化镁溶液代替水来调制MgO时，可以加 速其水化速度，并且能与之形成新的水化物相。这种新 相的平衡溶解度比Mg(OH)2高，因此其过饱和度也相应 降低。
这种用MgCl2溶液调制的镁质胶凝材料材料就是目前广 泛关注的氯化镁水泥，简称镁水泥，也称索瑞尔水泥 （Sorel Cement)。
（一）菱苦土木屑地面
以菱苦土、木屑、氯化钙及其他混合 材料（滑石粉、砂、石屑、粉煤灰、颜料 等）等制作地坪，具有一定弹性，且防火、 防爆、导热性小、表面光洁、不起灰。主 要用于室内车间地坪。
（二）板材
加入刨花、木丝、玻纤、聚酯纤维等，制作各种板材，
如防火装饰板、防火风管、刨花板、木屑板等。加入发泡剂
2、镁水泥的水化相
mMgO + nMgCl2 + 6H2O
《镁质胶凝材料》课件
航空航天领域的应用
总结词
用于制造航空航天器零部件，满足高强度和 轻量化的要求
详细描述
镁质胶凝材料因其高强度、轻量化和良好的 抗疲劳性能等特点，在航空航天领域得到了 广泛应用。它可用于生产飞机、卫星、火箭 等航空航天器的零部件，满足高强度和轻量 化的要求。同时，镁质胶凝材料还可用于制 造航空航天器的结构件、功能件等，提高航 空航天器的性能和安全性。
定制化
根据不同行业和领域的需 求，定制化的镁质胶凝材 料将逐渐成为市场趋势。
04
镁质胶凝材料的未来发展
新技术研发
总结词
随着科技的不断进步，镁质胶凝材料的新技术研发将不断涌现，推动行业的技术 进步和产业升级。
详细描述
随着新材料技术的不断发展，镁质胶凝材料的新技术研发将不断取得突破。例如 ，新型的镁质胶凝材料制备技术、高性能的改性技术以及先进的复合技术等，将 有助于提高镁质胶凝材料的性能和功能性，拓展其应用领域。
镁质胶凝材料的生产工艺简单，成本低廉，可实现大规模生产。
镁质胶凝材料的应用领域
01
02
03
建筑领域
镁质胶凝材料可用于制造 轻质隔墙板、吊顶板、外 墙板等建筑构件，具有防 火、隔音、节能等优点。
交通领域
镁质胶凝材料可用于制造 高铁车厢、汽车零部件等 ，具有高强度、耐腐蚀等 特点。
航空航天领域
镁质胶凝材料可用于制造 飞机零部件、卫星部件等 ，具有轻质、高强度等特 点。
《镁质胶凝材料》ppt课件
目录
• 镁质胶凝材料的概述 • 镁质胶凝材料的性能特点 • 镁质胶凝材料的市场分析 • 镁质胶凝材料的未来发展 • 镁质胶凝材料的应用案例
01
镁质胶凝材料的概述定义与特性 Nhomakorabea镁质胶凝材料是一种以镁质为主要原料的建筑材料，具有轻质、高强、防 火、隔音等特点。
复合型镁质胶凝材料的水化相及其硬化体显微结构
复合型镁质胶凝材料的水化相及其硬化体显微结构蒋述兴【摘要】将菱苦土与苛性白云石按一定比例混合构成复合型镁质胶凝材料,将其与氯化镁水溶液按n( MgO)/n(MgCl2)=5拌和后形成氯氧镁水泥硬化体,研究了该复合型镁质胶凝材料的水化相及其硬化体显微结构.该硬化体的强度随着菱苦土在苛性白云石中含量的增加,其不同养护时间的抗折和抗压强度均随之增加,24h的最高抗折强度为9.07 MPa,28 d的最高抗压强度为183.50 MPa,说明将复合型镁质胶凝材料与氯化镁溶液拌和后,形成了具有一定强度的水泥石或氯氧镁水泥硬化体.XRD和IR测试结果证明形成的硬化体为5型相结晶体,其显微特征主要是大量的凝胶体形貌而非针(棒)状结晶结构,呈放射状的针(棒)状晶体仅在孔洞中存在.认为凝胶体是复合型镁质胶凝材料硬化体具有很高强度的来源.%In X-ray powder diffraction analysis and infrared absorption spectrum analysis, when composite magnesia cementitious material made up of caustic dolomite and calcined magnesite according to suitable proportion between the caustic dolomite and the calcined magnesite and mixed with aqueous solution of MgCl2 according to the 5 mole ratio of MgO to MgCl2, the hydration phase of the hardened composite magnesium oxychloride cement is Mg3(OH)5Cl · 4H20. The strength of the hardened composite magnesium oxychloride cement will increase when the percentage of the calcined magnesite added to the caustic dolomite. Its curing 24 h bending strength reaches 9. 07 Mpa and curing 28 d compressive strength up to 183. 50 Mpa. Thus the hardened composite magnesium oxychloride cement is formed. Its microscopic characteristics possess morphology ofthe main large gel phase, but not needle-bar-like crystals. The needle-bar-like crystals only exist in the holes. The main large gel phase is considered to be the source of very high mechanical strength of the composite magnesium oxychloride cement.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2011(031)004【总页数】4页(P570-573)【关键词】菱苦土;苛性白云石;复合型胶凝材料;水化相;显微结构【作者】蒋述兴【作者单位】桂林理工大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室;材料科学与工程学院,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TQ172.1;TB321镁质胶凝材料已大量用于生产屋面波纹瓦、房屋内部隔墙型材、大型机电设备的包装箱型材、室内装饰材料和家具桌面等。
镁质胶凝材料
5
工业矿床通常由含镁热水溶液交代白云岩、 白云质灰岩或超基性岩而成。常与方解石、 白云石、绿泥石、滑石共生。常压下菱镁矿 形成于250~350℃；低于此温度形成稳定的 三水菱镁矿；高于此温度则形成水镁石。
6
白云石（dolomite ）
碳酸盐矿物。成分为CaMg[CO3]2。 常有铁、锰等类质同象代替镁。当铁或锰原子数超过镁 时，称为铁白云石或锰白云石。 三方晶系，晶体呈菱面体，晶面常弯曲成马鞍状，聚片 双晶常见。 纯者为白色；含铁时呈灰色；风化后呈褐色。它的晶体 结构像方解石，常呈菱面体。遇冷稀盐酸时会慢慢出泡。
10
曲线1至4比表面积逐渐降低
12
产生的问题： 一、提高烧结温度，降低比表面积， 溶解度更低，水化过程延长，硬化体 强度提高。 二、降低烧结温度，提高MgO比表面 积，水化速度提高，产生结晶压力， 硬化体强度降低。
13
氧化镁-氯化镁-水体系
要解决的问题： 一、加速MgO的溶解； 二、降低体系过饱和度。 瑞 典 学 者 S.Sorel 于 1867 年 发 明 用 MgCl2溶液调制的镁质胶凝材料，称 为索瑞尔水泥（Sorel Cement），简 称镁水泥。
16
镁水泥的水化相
3Mg(OH)2· MgCl2· 2O 8H 5Mg(OH)2· MgCl2· 2O 8H
3· 8 相3 1· 5· 8 相3 1·
17
体系中的主要化学反应 三种假设： （1）以MgO、Mg2+、Cl-和H2O为初始反应物 （2）以Mg2+、Cl-、OH-和H2O为初始反应物 （3）以Mg(OH)2、Cl-、OH-和H2O为初始反应物
第四章 镁质胶凝材料
结论：比表面积越大，强度发展越快，但 浆体强度越低。
10 20 30
时间（d）
不同分散度的MgO浆体塑性强度的变化
原因
经一般煅烧温度（600~800℃ ）所得的MgO，在常温下水化
时，其最大浓度为0.8~1.0g/L。而其水化产物Mg（OH）2在常温 下的平衡溶解度为0.01g/L左右，所以其相对过饱和度为80~100， 这个数值与别的胶凝材料相比是相当大的。过大的过饱和度会产 生大的结晶应力，使形成的结晶结构网受到破坏。
问题：
A：如果提高煅烧温度，降低其比表面积，则其溶解速度与溶解 度更低，水化过程更慢；
B：如果提高MgO的比表面积，虽然可以增大MgO的溶解速度与溶
解度，加快水化过程，但是其过饱和度太大，会产生很大的结晶应 力，导致结构破坏，使强度显著降低。
既能加快凝结时间又能提高强度的技术方法？？
方法
1、加速MgO的溶解； 2、降低体系的过饱和度。
（3）水化相
3Mg（OH） 2 MgCl2 8H 2O
简称3· 1· 8相或3相
简称5· 1· 8相或5相 5Mg（OH） 2 MgCl2 8H 2O
Mg（OH） 2
MgO
Mg（OH）2
A
A：MgO-MH-5· 1· 8 B：MgO-5· 1· 8-3· 1· 8 C：MgO-3· 1· 8-MgCl2· 6H2O D：3· 1· 8-MgCl2· 6H2O-GEL
粒子之间逐渐密实，就大大延缓了水化反应。
编号 1 煅烧温度(oC) 450 煅烧时间(h) 5 比表面积(m2/g) 126
3 3
4
680 1000
1300
4 3
2
32 15
常温凝结硬化的水化硅酸镁体系胶凝材料及其制备方法[发明专利]
![常温凝结硬化的水化硅酸镁体系胶凝材料及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fb438f40f342336c1eb91a37f111f18583d00cce.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1594195A[43]公开日2005年3月16日[21]申请号200410048768.2[22]申请日2004.06.18[21]申请号200410048768.2[71]申请人中国建筑材料科学研究院地址100024北京市管庄东里1号[72]发明人陈益民 韦江雄[74]专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司代理人鲁兵[51]Int.CI 7C04B 28/10C04B 9/04C04B 9/12C04B 18/10C04B 18/14C01B 33/22权利要求书 2 页 说明书 12 页[54]发明名称常温凝结硬化的水化硅酸镁体系胶凝材料及其制备方法[57]摘要本发明公开了一种常温凝结硬化的水化硅酸镁体系胶凝材料及其制备方法，本发明提供的水化硅酸镁胶凝材料，由水与氧化镁质原料，氧化硅质原料，含磷原料，氧化钙质原料和活性矿物掺合料按比例混合的粉状固体配制而成。
该胶凝材料适用于制造胶凝材料制品、墙体材料、灌浆材料、玻璃纤维增强水泥制品等，可以替代氯氧镁水泥，还可以替代硅酸盐系列水泥的部分用途。
200410048768.2权 利 要 求 书第1/2页 1、一种水化硅酸镁体系胶凝材料，由水与粉状固体按重量比0.28～1∶1常温配制而成，其中，粉状固体的重量份数为：氧化镁质料： 15～80份，氧化硅质料： 85～30份含磷的盐： 0.5～4份活性矿物掺合料： 0-70份氧化钙质原料： 0-4份，以该原料中所含游离氧化钙和氢氧化钙计算。
2、根据权利要求1所述的水化硅酸镁体系胶凝材料，其特征在于，所述氧化镁质料为由磷镁矿或白云石经过煅烧制成的含氧化镁的原料。
3、根据权利要求1所述的水化硅酸镁体系胶凝材料，其特征在于，所述氧化硅质料为以SiO2为主要成分的硅灰和细粉煤灰其中的一种或两者的组配，所述硅灰和细粉煤灰比表面积不小于400m2/kg。
水化-结晶法水泥基复合相变材料的制备与性能表征
水化-结晶法水泥基复合相变材料的制备与性能表征
蔡广楠;王卫东;周建华;魏阳;张小强
【期刊名称】《新型建筑材料》
【年(卷),期】2024(51)3
【摘要】以水泥为胶凝封装材料,采用水化-结晶法制备了新型聚乙二醇(PEG)-水泥复合相变材料,研究了PEG-水泥复合相变材料的微观结构、化学成分、储热性能及热稳定性。
试验结果表明,PEG填充在水泥水化产物的孔隙中,水泥对PEG的封装效果良好,并且PEG与水泥仅是物理混合,没有发生化学反应;制备的PEG-水泥复合相变材料熔融相变潜热为37.47 J/g,并且在300℃以下具有良好的热稳定性,能作为调温剂用于建筑节能。
【总页数】4页(P100-103)
【作者】蔡广楠;王卫东;周建华;魏阳;张小强
【作者单位】南京兴佑交通科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU551
【相关文献】
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房 屋 内部 隔墙 型材 、大 型机 电设 备 的包 装 箱 型 材 、 杂 的 ，甚至存 在 着 未 知 相 。 复 合 型 氯 氧 镁 水 泥 是 室 内装 饰 材 料 和 家 具 桌 面 等 。复 合 型镁 质 胶 凝 材
一
种新 型无 机 胶凝 材 料 ，研 究 它 的 显 微 结 构 特 征
引 文格式 ：蒋 述 兴． 复合 型镁 质胶凝 材料 的水化 相及其 硬化 体显 微结 构 ［ ］ Ｊ ．桂 林理 工 大学学 报 ，２ １ ，３ （ ） ７ ５３ ０ １ １ ４ ：５０— ７ ．
第 ４期
蒋述 兴 ：复 பைடு நூலகம் 型镁 质胶 凝材 料 的水化相 及其 硬化体 显微 结构
表 １ 临桂县 白云石的主要化学成分
第 ３ 卷 第 ４期 １ ２ １ 年 １ 月 ０１ １
桂 林 理
工 大 学 学
报
Ｖｏ． １ Ｎｏ ４ １３ ．
ＮＯ ． Ｖ ２ １ ０ｌ
Ｊ ｕ ａ ｆＧ ｉｎ Ｕ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ｌｏ ｕｌ ｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｉ ｙ Ｔ
文章 编号 ：１ ７ ９ ５ （ ０ １ ４— ５ ０—０ ６ ４— ０ ７ ２ １ ）０ ０ ７ ４
收 稿 日期 ： ０ １ ０ ２ ２ １ — ７— ８
基 金项 目：广西 自然 科学 基金 项 目 （ 桂科 基 ０３０ １ ６９６ ） 作者 简 介 ：蒋 述 兴 （９３ ） １５ 一 ，男 ，博 士 ，教授 ，研 究方 向 ：矿物 材料 ， ｉ ｇｘ０ ２ ｙｈｏｃｒ ｃ 。 ｊ ｎｓ ０＠ ａｏ．ｏ ．ｎ ａ ２ ｎ
有很 高强 度 的来 源 。
关键 词 ：菱苦 土 ；苛性 白云 石 ；复合型 胶凝 材料 ；水化 相 ；显微 结构 中图分 类号 ：Ｔ １ ２ １ Ｂ ２ Ｑ ７ ． ；Ｔ ３ １ 文献标 志 码 ：Ａ
镁 质 胶 凝 材 料 已 大 量 用 于 生 产 屋 面 波 纹 瓦 、 文献 ［ ］认 为 ，镁 质水 泥 的水 化相 是 多 样 的 、复 ９
ｎ Ｍ Ｏ）ｎ Ｍ Ｃ ＝ 拌 和后形 成氯 氧镁水 泥 硬化体 ，研究 了该 复 合 型镁 质胶 凝 材 料 的水 化相 及其 硬 （ ｇ ／ （ ｇ１ ５ ）
化体显微结构。该硬化体的强度随着菱苦土在苛性白云石中含量的增加 ，其不 同养护时间的抗折和抗 压强度均随之增加 ， ４ ２ ｈ的最高抗折强度为９ ０ Ｐ ，２ ．７Ｍ ａ ８ｄ的最高抗压强度为 １３５ Ｐ ，说明将复 ８．０Ｍ ａ 合型镁质胶凝材料与氯化镁溶液拌和后 ，形成了具有一定强度的水泥石或氯氧镁水泥硬化体。Ｘ Ｄ和 Ｒ Ｉ Ｒ测试结果证 明形成的硬化体为５型相结晶体 ，其显微特征主要是大量的凝胶体形貌而非针 （ ）状 棒 结晶结构 ，呈放射状的针 （ ）状晶体仅在孔洞中存在。认为凝胶体是复合型镁质胶凝材料硬化体具 棒
１ 实验部分
． 途 的要 求 ，因此 ，需 要 在 苛 性 白云 石 中加 入 菱 苦 １ １ 实验 原料
（ ）菱 苦土。菱苦土 中活性 Ｍ ｏ含量 （ １ ｇ １， ， ０ ３３ － Ｏ Ｃ ．６ 质 胶凝 材 料 与 一 定 浓 度 的氯 化 镁 溶 液 调 和 发 生 水 下 同） ８ ． ％ ，游 离 氧 化 钙 ｆ ａ 含 量 １ ３ ％ ，
复合型镁质胶 凝材料 的水化 相及 其硬化体 显微 结构
蒋 述 兴
（ 林理 工大 学 ａ 有 色金 属及 材料 加工新 技术 教 育部 重点 实验 室 ；ｂ 材料 科学 与工 程学 院 ，广西 桂 林 桂 ． ． ５ １０ ） ４ ０４
摘 要 ： 将菱苦土与苛性 白云石按一定 比例混合 构成 复合 型镁质胶凝材料 ， 将其 与氯 化镁水 溶液按
料 是将 菱 苦 土 与 苛 性 白云 石 按 一 定 比例 混 合 而 成 和 水化 相 ，对 于 提 高 其 力 学 性 能 和 抗 水 性 具 有 重 的材料 。 由于 以 白云 石 为 原 料 生 产 的镁 质 胶 凝 材 要 意义 。 料 与一 定 浓 度 的 氯 化 镁 溶 液 调 和 而 得 的 氯 氧 镁 水 泥 ，其 抗 折 、抗压 强 度 等 性 能 尚 不 能 满 足 某 些 用 土 以提 高 苛 性 白云 石 镁 质 水 泥 的强 度 。复 合 型 镁
５１ ７
时 间 的抗 折 和抗 压 强 度 均 随 之增 加 ，具 有 最 高 强