氯氧镁水泥的研究进展_曾习文
氯氧镁水泥水化研究

氯氧镁水泥水化研究氯氧镁水泥是一种新型复合水泥,它结合了镁离子和氯离子的耐腐蚀性能,使其具有良好的耐久性。
很多研究表明,接触水能使氯氧镁水泥水化,产生胶凝物并可形成抗碳酸盐透明膜。
由于氯氧镁水泥在建筑工程中被用作重要的建筑材料,对其水化性能、水化机制及其工程应用的研究十分重要。
氯氧镁水泥水化分成无机离子水化和有机离子水化两种,它们的水化反应机制不同。
在无机离子水化反应中,镁和氯离子在水解下生成氢氯和氧离子,从而释放碱金属阳离子,形成三价碱钙、四价碱钠和四价镁钾,从而使水泥粉末中的水泥基体生成胶凝材料,进而形成稳定的抗碳酸盐透明膜。
在有机离子水化反应中,氯氧镁水泥中的有机离子在水的作用下形成有机离子质子,并与水泥基体中的水泥胶凝物形成稳定的包裹物,形成抗碳酸盐透明膜,从而保护水泥胶凝物免受恶劣环境的腐蚀。
氯氧镁水泥的水化机制相当复杂,主要取决于水泥的基本性质、水溶液的pH值、无机或有机离子和温度等条件。
例如,当温度升高时,水化反应会加速,而pH值升高则会减少水化反应,减少氧气在水泥中消耗量,这也会影响水化反应。
此外,氯氧镁水泥中有机离子对水化反应有很大影响。
它们可以参与氯离子和镁离子的水化反应,并且可以促进混凝土的抗碳酸盐透明膜的形成。
另外,水的浓度也会影响水化反应,当氯氧镁水泥的湿度越高,水化反应就越快,这将增加水泥的结构稳定性,缩短水泥凝结时间,对水泥的耐久性有益。
氯氧镁水泥的水化反应可以用多种方法来检测,例如电化学抗渗性检测、不吸水性检测、抗冻性检测等,以及网络分析、X射线粉末衍射分析、热重分析等技术方法来进行。
氯氧镁水泥的水化有着重要的工程应用价值,它可以保护水泥结构免于恶劣环境的腐蚀,延长水泥的使用寿命,减少维修和维护的工作量。
此外,氯氧镁水泥在大多数重要建筑工程中均有应用,如混凝土桩、地基基础强度提高、钢结构钢筋保护等,使它们有很强的防腐蚀性能,确保建筑物的耐久性和使用寿命。
综上所述,氯氧镁水泥水化对于保护水泥结构免受恶劣环境腐蚀具有重要意义,研究其水化性能、水化机制及其工程应用等也具有重要的实用意义。
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 。
氯氧镁水泥水化研究

氯氧镁水泥水化研究近年来,随着人们对建筑材料的要求越来越高,硅酸钙、硅酸镁和氯氧镁水泥在当今建筑行业中非常受欢迎。
氯氧镁水泥具有良好的耐碱性、耐盐雾性和防水性能,使其在外墙灰浆和混凝土构件中得到广泛应用。
但是,该类水泥的水化性能较差,成为抑制其进一步推广应用的主要障碍。
因此,研究氯氧镁水泥水化性能及其机理,是提高建筑材料使用价值的重要内容。
氯氧镁水泥的水化过程是由于水泥中的四水钙灰、二水氯灰石和石膏的水化特性而形成的,其水化机理可由一下几个方面进行说明: 1.土水化:粘土中含有大量双氧水,在水的作用下,粘土离子开始在水分子定型的作用下脱除,把水分子螯合到粘土离子,使其组成一个新的结构单元,从而实现水化反应。
2.熔晶质熔融:氯氧镁水泥中含有多种由氯灰石、石膏等热稳定晶体组成的晶质熔融,当水渗入水泥片中时,晶质熔融受到溶解及分散而熔融,发生水熔晶质熔融反应,使水泥片整体结构发生变化,从而实现水化反应。
3.化反应:水入水泥片中,温度的升高,可促使多种化合物在水溶液中反应,使氯灰石、石膏等化合物发生水化反应,形成多种化合物,如CaO,SiO2,MgO,Al2O3等,提高水泥片的结合力,形成水泥垢,实现水化反应。
氯氧镁水泥水化特性受多种因素影响,主要包括水泥配比、温度、湿度、水质和掺入的外加剂等。
针对影响水化性能的因素,应采取有效的措施来改善水泥水化性能,如合理配比、温度控制、水质处理等。
首先,在水泥的确定时,要根据建筑材料的使用环境、耐久性要求,合理选择水泥种类及混凝土配比,工作温度要适宜,尽量控制施工温度,以提高水泥硬化速度和降低水泥收缩,增强其耐久性能。
其次,采用水质处理技术,改善水泥水化性能,如结晶水处理法。
该法是利用结晶水氯化钠等离子,在电子清洁技术及湿法技术相结合的作用下,形成结晶水,改善水泥水化性能。
此外,还可以适当添加合成外加剂提高水泥水化性能,如复合水泥增强剂,改性水泥和聚合物等。
这些外加剂可以增加水泥片的结合力,增强水泥片的耐久性能,提高水泥的流动性、强度,提高水化硬化的速度和抗裂性能,促进水泥的高效水化。
氯氧镁水泥耐水改性剂的研究

氯氧镁水泥耐水改性剂的研究氯氧镁水泥又称为索勒尔水泥、菱镁水泥等,它是由一定浓度氯化镁水溶液与粉末状的氧化镁充分混合后,形成的一种具有气硬性的胶凝材料,具有凝结硬化快、机械强度高、耐磨性好、低碱耐腐蚀、耐火隔热等优点,可应用于建筑板材、混凝土、防火材料、吸附材料等领域,但其耐水性比较差、容易反卤泛霜、变形开裂等,应用受到限制。
为此,本文的主要目标是通过系统改性研究,制备耐水性氯氧镁水泥。
首先,通过调整MgO/MgCl<sub>2</sub>摩尔配比和MgCl<sub>2</sub>浓度,得到氯氧镁水泥的基础配方。
结果表明:MgO/MgCl<sub>2</sub>为8,MgCl<sub>2</sub>的浓度为28%时,胶凝材料力学强度与耐水性均较高。
然后,通过单因素实验对氯氧镁水泥进行改性研究。
一是采用多种外加助剂对其进行改性。
结果表明:磷酸、磷酸盐类对耐水性提升明显,但其力学强度损失较大。
柠檬酸、柠檬酸盐对其耐水性也有明显改善作用,力学强度损失相对较小。
综合考虑,磷酸、柠檬酸和柠檬酸钠在掺量为1%时效果较好。
二是研究了一些矿物掺料对氯氧镁水泥的影响。
随着硅灰掺量的增大,材料的力学强度和耐水性能提高明显,掺量在15%时,力学强度为66.51MPa,软化系数为0.735。
三是探索常用胶凝材料对氯氧镁水泥的影响。
随着半水石膏掺量的增加,氯氧镁水泥的耐水效果随之提升,在掺量为15%时,软化系数为0.734。
普通硅酸盐水泥在掺量为3%时效果最好,软化系数为0.663。
硫铝酸盐水泥的掺入降低了体系强度,但是耐水性也有所提高。
四是研究了一些聚合物乳液对氯氧镁水泥的影响。
结果表明,苯丙乳液与丁苯胶乳加入均可以提高氯氧镁水泥的耐水性。
此外,废玻璃钢纤维的加入在一定程度上对胶凝材料的力学性能和耐水性具有积极的效果,10<sup>1</sup>5mm的纤维加入相比空白试块力学强度提高22.55%,而5<sup>1</sup>0mm的废玻璃钢纤维掺入后,软化系数也达到0.519,相比空白试块提升25.06%。
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。
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)。
氯氧镁材料简述范文

氯氧镁材料简述范文
1.高热稳定性:氯氧镁材料具有较高的熔点和热稳定性,在高温条件
下可以保持材料的结构稳定性和性能稳定性。
2.良好的耐蚀性:氯氧镁材料在多种酸、碱和溶剂中都具有较好的耐
蚀性,可以在腐蚀性环境中长期使用。
3.低导热性:氯氧镁材料具有较低的导热性能,可以用作隔热材料,
有效减少热量的传导。
4.高强度和硬度:氯氧镁材料具有较高的机械强度和硬度,可以用于
制造耐磨损和耐冲击的零部件。
5.轻量化:氯氧镁材料的密度相对较低,是一种轻量化材料,可以减
轻结构负荷和降低能耗。
1.高温工艺:由于氯氧镁材料具有优异的热稳定性,可以抵抗高温的
侵蚀和氧化,因此常被用于制造高温炉具、反应器和炉衬等。
2.耐火材料:氯氧镁材料在高温下具有较好的耐火性能,可以用于制
造耐火砖、耐火涂层和耐火纤维等。
3.耐腐蚀材料:氯氧镁材料在酸、碱等腐蚀性介质中表现出良好的耐
腐蚀性能,可以用于制造化工设备、管道和容器等。
4.隔热材料:氯氧镁材料的低导热性能使其成为一种优秀的隔热材料,可以用于制造高温隔热板、隔热管和隔热涂层等。
总之,氯氧镁材料是一种具有优异性能和广泛应用的化合物材料,它
的高热稳定性、耐腐蚀性和低导热性使其成为各个领域的理想材料。
随着
科学技术的发展,氯氧镁材料还有望在更多领域发挥重要作用。
氯氧镁水泥水化研究

氯氧镁水泥水化研究氯氧镁水泥是一种新型水泥,最近几年受到了越来越多的关注。
氯氧镁水泥是由氯氧镁、矿物膨胀剂、早期强化剂和水组成的,具有独特的性能和功能,是一种优质的水泥。
本文将就氯氧镁水泥水化的研究状况进行总结,以期为进一步研究提供参考。
氯氧镁水泥水化特性研究是目前研究的重点,对于研究者来说也是有意义的。
尤其是其中关于氯氧镁水泥水化过程、机理等方面,这些特性决定了氯氧镁水泥的性能。
比如,水化产物分布状况、析出时间和比例等,这些都与水泥的性能息息相关。
从最近的研究可以看出,氯氧镁水泥水化发生在复杂的化学环境中。
结晶组成和水化物构成与水化结果密切相关,水泥水化机理也非常复杂。
例如,分子活化、表面活性剂和吸附作用等因素都可能会影响水泥的水化特性,从而影响水泥的性能。
所以,在研究过程中,需要从多个方面研究这些因素,以更加清晰地了解水泥水化的机理。
另外,氯氧镁水泥水化特性的研究也要考虑水化过程的温度、pH 值、湿度、粒径等多种因素。
研究发现,这些因素都有助于水化物的生成,但它们之间也有一定的关系。
例如,温度等环境条件会通过影响氯氧镁水泥水化机理来影响水化产物。
因此,在对水泥水化性能进行研究时,必须考虑多种因素的影响。
此外,氯氧镁水泥水化受到了微生物活性的影响。
一些研究表明,微生物活性可以显著改变水泥水化性能,影响水化温度和pH值,这可能会导致水泥的强度下降。
因此,关注水泥水化过程中的微生物活性对改善水泥的性能也是很有意义的。
总的来说,氯氧镁水泥水化的研究是一个有趣而重要的领域。
由于水泥水化特性的复杂性,有必要从多角度和多层次研究,以深入了解水泥水化的机理,这将有助于改善水泥的性能。
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广东建材2012年第4期1概述1867年瑞典学者索瑞尔发明了一种胶凝材料,由轻烧MgO、MgCl2和H2O三者按照一定配比调和形成,这就是氯氧镁水泥,又称索瑞尔(Sorel)水泥。
氯氧镁水泥的材料主要由两大部分组成:一部分是基本材料(MgO、MgCl2和H20),它们形成的MgO-MgCl2-H20三元化合物结晶复盐是氯氧镁水泥的硬化体,其中最主要的是3MgO·1MgCl2·8H20结晶相简称3相和5MgO·1MgCl2·8H2O结晶相简称5相。
另一部分是外加剂,是指各种能改善氯氧镁水泥性能的有机和无机材料。
2氯氧镁水泥形成机理2.1氯氧镁水泥水化物氯氧镁水泥是一种MgO-MgCl2-H2O体系组成的镁质胶凝材料,其主要成分为碱式氯化镁,可以用通式Mgx(OH)y·Cl·nH2O表示。
现在对MgO-MgCl2-H2O体系的研究很多,并且取得了大量的成果,但对于OH--MgCl2-H2O体系的研究还很少。
为了弄清氯氧镁水泥形成过程的相变动力学和微观结构,各国学者广泛开展了镁水泥水盐体系的物理化学分析研究。
Bury[2]等克服了胶凝现象,用湿渣法获得了平衡相图,并指出平衡相中只有一个三元化合物3·1·8相。
Sorrell等人在此基础上用合成法,采用X射线分析鉴定物相,获得了体系相图的轮廓线,相图中有很大一片胶凝区和液相区,发现除三元化台物3·1·8相外,还有一种5·1·8相,并指出5·1·8是镁水泥的基质相。
我国张逢星等人1988年重新研究了镁水泥体系MgO-MgCl2-H2O在15℃和35℃的相平衡,研究结果证实了Bury体系只有一个新化合物的结论,并指出Sor-rell的相图应为一种非平衡态相图。
众多的研究表明[3],在室温时镁水泥强度相主要是5·1·8相和3·1·8相,3·1·8相较5·1·8相更稳定,5·1·8相可向3·1·8相转化。
在显微镜下5·1·8相一般为针杆状,受生长空间不同和外来因素的影响,有时也呈颗粒状或纤维束状集台体,它们相互交叉,搭接成毛毡状多相多孔网状结构。
但在较高温度时,镁水泥的主要相是9Mg(OH)2·MgCl2·5H2O和2Mg(OH)2·MgCl2·4H2O等。
研究表明受大气中CO2和H2O的作用,5·1·8相和3·1·8相在镁水泥体系中并不能长期稳定存在,转化成新相2MgCO3·Mg(OH)2·MgCl2·6H2O,因此中期主要相有5·1·8相、3·1·8相和2MgCO3·Mg(OH)2·MgCl2·6H2O,而在后期经相转化后,主要相包括5·1·8相、3·1·8相、2MgCO3·Mg(OH)2·MgCl2·6H2O、4MgCO3·Mg(OH)2·H2O和MgCO3。
2.2氯氧镁水泥硬化机理氯氧镁水泥的水化在MgO-MgCl2-H2O三元系统中进行。
1976年Sorell[4]和Armstrong等人首次用X-射线衍射分析(XRD)固相,确定了其中有5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(五相)和3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(三相)两种主要的晶体相,其形成可用下式表示[5]:5·1·8相5MgO+MgCl2+13H2O→5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O3·1·8相3MgO+MgCl2+11H2O→3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O到1980年又证实了5·1·8相比3·1·8相结晶快,而且有转变为3·1·8相的趋势,这种转化与MgO/MgCl2的摩尔比有密切关系。
氯氧镁水泥中还有未反应完全的MgO、MgCl2·6H2O及生成的Mg(OH)2,以及少量的2Mg(OH)2·MgCl2·4H2O(2相)和9Mg(OH)2·MgCl2·5H2O(9相)等[6]。
5相和3相[7]皆为晶体结构,在显微镜下一般呈针杆状,受生长空间不同和外来因素的影响,有时也呈颗粒状、纤维束状集合体,它们相互交叉搭接成毛毡状多相多孔网状结构,产生较高的机械强度。
随着水泥体的硬化,镁水泥石网架状结构中的孔隙不断被反应产物填充密实,其强度不断增加。
3氯氧镁水泥的改性由于5相和3相在结构上属亚稳态,它们间相互交叉穿插,相互吸附在一起,形成网状结构,但并没有结合氯氧镁水泥的研究进展曾习文(广东天信电力工程检测有限公司)摘要:本文总结了氯氧镁水泥自被发明以来的一些研究应用情况,着重分析了氯氧镁水泥的基本组分、水化硬化过程和机理,并综述了各种不同的改性剂对氯氧镁水泥性能的影响。
关键词:氯氧镁水泥;水化机理;改性;外加剂材料研究与应用21--广东建材2012年第4期成整体。
在网状结构中存在着大量热力学不稳定的接触点,当暴露于潮湿的空气中时,受水的作用而水解,起主要强度作用的5相和3相水解后转变成层状松散堆积结构的Mg(OH)2,导致制品的孔隙率增大,强度下降,且更易吸潮,同时由于生成了游离的MgCl2,并且制品中还会有未反应的MgO,它们会通过毛细孔迁移到制品表面,出现返卤泛霜现象,也影响了制品的外观。
另外,由于水化的不均匀、水化速度过快,水解产物、碳化作用及原料中过多的游离氧化钙与水反应的产物都有膨胀性,会产生内应力引起体积膨胀,还会导致菱镁制品翘曲变形甚至开裂。
针对这些弊病做出的改性研究工作,总结起来主要包括原料质量控制、配比、生产工艺、养护条件以及改性外加剂等多个方面。
研究人员对氯氧镁水泥产生各种缺陷的主要原因进行分析研究,经过无数次的实验,得出了许多有效的方法,能很好的解决上述缺陷,并且增强的氯氧镁水泥制品的强度、韧性等性能。
3.1MgO/MgCl 2的摩尔比的影响应严格控制好MgO、MgCl2及水等原料的物质的量之比。
文献中原料配比相差较大,从1944年到1972年,诺基斯(Rogec)等人考察了R<4形成5·1·8向3·1·8转化;R=4~6,3·1·8相向5·1·8相转化;R=5时形成5·1·8相;R>6形成3·1·8相和Mg(OH)2。
一般认为比例4~6较好,其中R为MgO与MgCl2物质的量之比。
近来又有研究表明,为了确保5相的产生和减少未反应MgCl2的含量,MgO/MgCl2的摩尔比应在12~17之间,摩尔比低于11时,会延长相变时间,而且会有较大量的3相产生同。
直到今天仍然有许多专家在确定MgO/MgCl2的摩尔比的研究上不懈的努力。
3.2改性外加剂掺入改性添加剂的目的是希望能在制品中生成稳定的晶相,清除过剩的游离MgCl2,同时可增强制品的致密度,阻塞制品中的毛细通道,防止外界水分渗入而造成返卤泛霜和强度降低的问题,常用的改性添加剂有:磷酸盐,含活性SiO2的复合煤渣(粉煤灰),无机铁盐和铝盐和高分子有机聚合物等。
3.2.1磷酸盐的影响磷酸可以提高氯氧镁水泥水化物在水中的稳定性,使得5相晶体在水中不发生水解反应。
从而使得氯氧镁水泥在水中的强度不变。
原因在于在水泥净浆液相中发生离解反应,产生磷酸根离子(H2PO4-,HP042+和PO43-),然后这些磷酸根离子与Mg2+离子之间发生相互配位,这样便降低溶液中的Mg2+团聚提高水溶液中这些相的稳定性。
磷酸也可以降低氯氧镁水泥水化物形成所需的最低Mg2+离子浓度,从而使得水化物5相可以在Mg2+离子浓度很低的氯氧镁水泥净浆中形成。
邓德华认为一般磷酸的用量只有1%左右,不可能生成足量的沉淀物包裹晶体。
他采用XRD分析了氯氧镁水泥浆体,认为浆体中磷酸离解出磷酸根离子与Mg2+离子配位,降低了水化物形成和稳定存在所需的最低Mg2+离子浓度,因而提高了氯氧镁水泥水化物在水中的稳定性,使得5·1·8相晶体在水中不发生水解反应[8]。
3.2.2粉煤灰、硅灰的影响这类改性剂来源丰富,且改性效果也较好,是一类有前途的改性剂。
众多研究指出,活性SiO2和Al2O3有利于提高抗水性。
含有活性Al2O3-SiO2类物质有潜在的碱激发活性,可以用碱激发铝硅酸盐反应,生成抗水性和化学稳定性好的胶凝材料,它们在水泥中还能起骨架和抑制变形的作用。
中国矿业大学(北京)的韩敏芳教授[9]认为磨细粉煤灰的加入,使得基体中的主晶相由结晶型变为凝胶型,减少了材料中的活化接触点,同时还堵塞了基体内的部分连通孔,改变了孔结构,增加了材料的密实性,提高了抗水性。
张洪[10]则认为粉煤灰的加入使制品的孔结构得到很大的改善是材料耐水性提高的主要原因。
硅灰也是一种很有效的活性二氧化硅类填料,但由于成本原因,其使用范围较小。
3.2.3无机铁盐和铝盐的影响无机铁盐和铝盐,如硫酸铝、硫酸亚铁等。
这些物质的加入不仅能加快反应速率,而且能形成Fe(OH)3或Al(OH)3胶状絮凝物,堵塞毛细通道,提高抗渗和减少吸湿性。
3.2.4高分子聚合物的影响高分子有机聚合物能包裹在晶体外壁使5相周围产生高聚物或疏水的保护层,减少了氯离子与水的接触,从而提高了络合物结构的相对稳定性;同时填补了水泥硬化体的内部孔隙,提高了抗水性,减轻了制品返卤现象同时也延长了其使用寿命。
常用的高分子聚合物有丙烯酸系聚合乳液、聚偏氯乙烯乳液、脲醛树脂、硅酸乙酯、丁苯乳胶等10多种[11]。
3.2.5植物或化学纤维的影响为减轻氯氧镁水泥制品的质量、增强制品的韧性、抗冲击性和抗折性能,人们便在生产时在氯氧镁水泥中加如一定量的植物纤维(如稻草灰、纸筋等)和化学纤维(主要是玻璃纤维),添加了这些纤维后还能减少因温湿度控制不当造成的微小裂纹及翘曲变形等缺陷。
现如今这种改性技术已经逐渐成熟,有的公司已经开始投入生产。
但还有些研究者为寻找增强这种含纤维制品其他性能的方法而进行不断的研究[12.13]。
材料研究与应用22--广东建材2012年第4期4结语我国氧化镁和氯化镁资源非常丰富,目前研制和发展氯氧镁水泥产业已取得了大量的科研成果。