氯氧镁水泥

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• 试验过程的主要参数 • 卤水密度1.23～1.24 g/cm3；试块尺寸 ～ 试块尺寸4 卤水密度 cm×4 cm×16 cm；在室温下静养 h后 × × ；在室温下静养24 后 脱模后在室温20± 脱模 ，脱模后在室温 ±2 ℃，相对湿度 60%～70％的环境下干养至各龄期，然后 ～ ％的环境下干养至各龄期， 测物理性能， 并进行泡水试验。 测物理性能， 并进行泡水试验。
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3、解决抗水性 、 1）.改性外加剂的使用，使得基体中的主晶 ） 改性外加剂的使用 改性外加剂的使用， 相由结晶型变为凝胶型， 相由结晶型变为凝胶型，减少了基体受水 侵蚀后的活化接触；同时， 侵蚀后的活化接触；同时，还改变了基体 的内孔结构，堵塞了部分连通孔， 的内孔结构，堵塞了部分连通孔，从而延 缓了材料的分解； 缓了材料的分解； 2）.高掺量粉煤灰的加入，改变了基体的硬 ） 高掺量粉煤灰的加入 高掺量粉煤灰的加入， 化机理。 化机理。
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制备及相 关制品 国内外 研究现 状
存在的问 题 解决方 案
主要内容
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氯氧镁水泥
• 概述 • 氯氧镁水泥是一种气硬性质的胶凝材料， 氯氧镁水泥是一种气硬性质的胶凝材料， 最早由瑞典学者索瑞尔于1867年发明，故 年发明， 最早由瑞典学者索瑞尔于 年发明 亦称索瑞尔(sorel)水泥。 水泥。 亦称索瑞尔 水泥 • 凝结硬化快、粘结力强、强度高、质量轻、 凝结硬化快、粘结力强、强度高、质量轻、 成型加工方便、 成型加工方便、不燃烧 • 抗水性能差，易翘曲变形、返卤返白 抗水性能差，易翘曲变形、
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• 原料 • 以活性氧化镁为原材料，氯化镁溶液为调 以活性氧化镁为原材料， 和剂，辅以矿渣、炉渣、矿石下脚料、 和剂，辅以矿渣、炉渣、矿石下脚料、粉 煤灰、滑石粉、河砂、工业垃圾等为填料， 煤灰、滑石粉、河砂、工业垃圾等为填料， 中碱玻璃纤维为增强材料。 中碱玻璃纤维为增强材料。镁水泥所用氧 化镁要求是能和氯化镁溶液反应的活性氧 化镁。一般来说， 化镁。一般来说，活性氧化镁是采用菱镁 矿或白云石为原料经轻焙烧后得到的。 矿或白云石为原料经轻焙烧后得到的。
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• 水化与硬化
• 自从氯氧化镁水泥问世以来，对MgO—MgCl2—H2O体 自从氯氧化镁水泥问世以来， 体 系进行了大量的互相平衡方面的研究。 系进行了大量的互相平衡方面的研究。 • 科尔认为氯氧化镁水泥依生成条件不同可以有四种类型 的复合物生成 5Mg(OH)2 .MgCl2·8H2O(5型相 型相) 型相 3Mg(OH)2 .MgCl2·8H2O(3型相 型相) 型相 2Mg(OH)2 .MgCl2·5H2O(2型相 型相) 型相 9Mg(OH)2 .MgCl2·8H2O(9型相 型相) 型相 5型相和 型相都是不稳定的相，特别是 型相是一个准 型相和3型相都是不稳定的相 型相和 型相都是不稳定的相，特别是5型相是一个准 稳定相，在水介质的作用下， 型相首先分解成 型相首先分解成3型相和 稳定相，在水介质的作用下，5型相首先分解成 型相和 相对稳定的水镁石一Mg(OH)2 ；进而 型相分解，最后 进而3型相分解 型相分解， 相对稳定的水镁石一 全部转变为相对稳定的水镁石。 全部转变为相对稳定的水镁石。
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• 存在的问题及解决方法 1、返卤返白 、 • 1）.严格限制氧化镁中活性氧化镁的储量，氯化 严格限制氧化镁中活性氧化镁的储量， ） 严格限制氧化镁中活性氧化镁的储量 镁中钾、钠等活泼离子的含量，把好原料关； 镁中钾、钠等活泼离子的含量，把好原料关； • 2）.严格控制氯化镁、氧化镁的分子比在结晶相 严格控制氯化镁、 ） 严格控制氯化镁 的范围内； 的范围内； • 3）.改性外加剂的使用，一方面延缓了氯氧镁水 改性外加剂的使用， ） 改性外加剂的使用 泥反应的速度，确保氧化镁充分反应；另一方面， 泥反应的速度，确保氧化镁充分反应；另一方面， 通过与氯离子形成络合物， 通过与氯离子形成络合物，将其固结在一定的范 围内，从而限制了其活泼游离； 围内，从而限制了其活泼游离；通过采用上述改 进措施，效果显著， 进措施，效果显著，在粉煤灰多孔轻质建筑板生 产中严格控制了制品的返卤返白现象。 产中严格控制了制品的返卤返白现象。
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• 原材料与实验条件相同是，不同波美度卤 原材料与实验条件相同是， 水调制的氯氧镁水泥制品， 养护后， 水调制的氯氧镁水泥制品，28D养护后，试 养护后 件的质量变化不同。 件的质量变化不同。
• 卤水浓度控制在 卤水浓度控制在24—30Be΄为宜。 为宜。 为宜
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• 制备 • 氯氧镁水泥制品是将上述原料混合成料浆， 氯氧镁水泥制品是将上述原料混合成料浆， 根据制品要求的形状， 根据制品要求的形状，在模具中常温常压 下固化成型，生产设备简单， 下固化成型，生产设备简单，容易制成形 状复杂的制品。 状复杂的制品。利用氯氧镁水泥为基料可 以制成几十甚至上百种制品， 以制成几十甚至上百种制品，应用广泛 。
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③防潮防腐，耐酸、耐碱、抗老化。氯氧镁水泥防火 防潮防腐，耐酸、耐碱、抗老化。 装饰板具有极低的吸水率和良好的防水性能， 装饰板具有极低的吸水率和良好的防水性能，遇水 不膨胀、分解、变形，耐酸、耐碱、抗老化， 不膨胀、分解、变形，耐酸、耐碱、抗老化，既使 用于室外装修，寿命也大大优于胶合板、 用于室外装修，寿命也大大优于胶合板、刨花板等 板材。 板材。 施工方便，装饰性能强。 ④施工方便，装饰性能强。氯氧镁水泥防火装饰板具 有良好的加工性能，可锯、可钉、可刨及任意切割， 有良好的加工性能，可锯、可钉、可刨及任意切割， 极高的表面平整度，可以进行多样化的表面处理。 极高的表面平整度，可以进行多样化的表面处理。 原料丰富，成本低廉。 ⑤原料丰富，成本低廉。
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• 原材料 • 菱苦土（又称轻烧镁粉） 密度3．1～3.2 g/cm3。决定菱苦土质量主要 因素有活性MgO、活性CaO、烧失量、细度 等。细度为150目筛筛余1 .5% • 卤块 • 活性硅粉 • 有机植物纤维（主要用作填充料，以降低制品密 度，增加韧性。） • M系列改性剂：包括抗吸潮返卤剂、耐水剂、增 韧剂等。
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• 2、翘曲变形性 、 • 1）.严格控制氧化镁中游离氧化钙的含量在 以 ） 严格控制氧化镁中游离氧化钙的含量在 严格控制氧化镁中游离氧化钙的含量在2%以 下； • 2）.加入适当的体积补偿剂，以保证制品的多孔 加入适当的体积补偿剂， ） 加入适当的体积补偿剂 结构， 结构，使局部范围内相对较大的一体积空间吸收 了制品的一部分应力，缓解制品的变形； 了制品的一部分应力，缓解制品的变形； • 3）.养护环境和制度的保证，确保停放制品的场 养护环境和制度的保证， ） 养护环境和制度的保证 地平整、温度、湿度均匀，透气性良好， 地平整、温度、湿度均匀，透气性良好，最大限 度的实现制品在养护期内完全充分反应， 度的实现制品在养护期内完全充分反应，性能稳 定合格；上述措施的实施， 定合格；上述措施的实施，确保了粉煤灰多孔轻 质建筑板的变形性在国家标准规定的范围内。 质建筑板的变形性在国家标准规定的范围内。
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氯氧镁水泥城市步行街彩砖 氯氧镁水泥城市步行街彩砖是以改性的低 碱度氯氧镁水泥为胶结料，以砂、 碱度氯氧镁水泥为胶结料，以砂、石或工 业废料粉煤灰为主要填料，经过成型， 业废料粉煤灰为主要填料，经过成型，养 护而得的制品。其性能指标如下： 护而得的制品。其性能指标如下：
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氯氧镁水泥防火装饰板
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1、氧化镁 、 白云石、 白云石、菱镁矿 白云石（ 白云石（650—750℃ ）煅烧 ℃ CaO对镁质胶凝材料的性质产生不良影响。 对镁质胶凝材料的性质产生不良影响。 对镁质胶凝材料的性质产生不良影响 菱镁矿（ 菱镁矿（600 —650℃）煅烧 实际要高些 ℃ 2、氯化镁 卤块（浓度） 、 卤块（浓度） 卤水浓度变化对氯氧镁水泥制品的强度和 其他性能有极大影响。 其他性能有极大影响。
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• 强度 1、在干燥条件下，硬 、在干燥条件下， 化氯氧镁水泥比波特 兰水泥砂浆的强度发 展快，强度也较高。 展快，强度也较高。 2、在24H出现强度下 、 出现强度下 降，一段时间后又恢 复。
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玻璃纤维增强氯氧镁水泥波形瓦
• 采用适当工艺制得的玻璃纤维增强的氯氧镁水泥 波形瓦是一种价格低廉，性能优越， 波形瓦是一种价格低廉，性能优越，轻质高强的 新型无机刚性屋面材料， 新型无机刚性屋面材料，是石棉水泥瓦的理想替 代产品。其性能指标如下： 代产品。其性能指标如下：
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• 国内外研究现状 • 100多年来，人们一直在进行探索和研究， 多年来，人们一直在进行探索和研究， 多年来 80年代开始，我国将“镁水泥开发研究” 年代开始， 年代开始 我国将“镁水泥开发研究” 列为“七五” 列为“七五”国家重点科技攻关项目 。由 中科院等九个科研单位对氯氧镁水泥的水 化动力学，微观结构、 的性能测定、 化动力学，微观结构、MgO的性能测定、 的性能测定 外加剂的作用等一系列课题进行了攻关， 外加剂的作用等一系列课题进行了攻关， 取得了一定的科研成果。 取得了一定的科研成果。 • 70年代以来，美国、南斯拉夫等国致力于 年代以来， 年代以来 美国、 用外加剂来改善氯氧镁水泥硬化体的性能 氯氧镁水泥硬化体的性能， 用外加剂来改善氯氧镁水泥硬化体的性能， 取得了一定的进展。 取得了一定的进展。
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• 改性剂提高氯氧镁材料性能
• 普通氯氧镁材料由于下述 个原因，影响它的进 普通氯氧镁材料由于下述2个原因， 个原因 一步推广应用： 一步推广应用： (1)普通氯氧镁胶凝材料主要水化 普通氯氧镁胶凝材料主要水化 硬化产物是518相和 相和318相，在结构上属亚稳态， 硬化产物是 相和 相 在结构上属亚稳态， 水易发生水解，耐水性较差。 遇 水易发生水解，耐水性较差。 • (2)MgCl2是强吸潮剂，易使镁水泥体出现吸潮返 是强吸潮剂， 泛霜现象， 含量、 卤、泛霜现象，程度与卤片的杂质 含量、 MgO/MgCl2摩尔比、生产工艺等因素有关。通过 摩尔比、生产工艺等因素有关。 掺加改性剂，使氯氧镁材料形成憎水表面， 掺加改性剂，使氯氧镁材料形成憎水表面，提高 氯氧镁材料耐水性能， 返卤、 氯氧镁材料耐水性能，抑制了吸潮 、返卤、泛霜 现象。 现象。
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• 结论 • (1)加入改性剂可以改变镁水泥体表面性质，使亲 加入改性剂可以改变镁水泥体表面性质， 加入改性剂可以改变镁水泥体表面性质 水性降低，憎水性提高， 水性降低，憎水性提高，并将游 离MgCl2屏闭起 从而提高了制品抗吸潮返卤的能力。 来，从而提高了制品抗吸潮返卤的能力。 • (2)加入改性剂可以改变硬化相的结晶外貌，产生 加入改性剂可以改变硬化相的结晶外貌， 加入改性剂可以改变硬化相的结晶外貌 一些框架结构，形成良好的防水保护层， 一些框架结构，形成良好的防水保护层， 大大提 高了镁水泥体的耐水性，浸水28 的软化系数可 高了镁水泥体的耐水性，浸水 d的软化系数可 达到0.90以 上。 达到 以
氯氧镁水泥防火装饰板具有优良的综合性能： 氯氧镁水泥防火装饰板具有优良的综合性能： 轻质高强，可满足建筑造型的要求。 ①轻质高强，可满足建筑造型的要求。氯氧镁水泥防火 装饰板在满足强度要求时厚度可以在2～ 装饰板在满足强度要求时厚度可以在 ～3mm，具有较好 ， 的柔韧性，可以依据造型随意弯曲， 的柔韧性，可以依据造型随意弯曲，安装固定方式与传统 板材相同，不易变形和撬曲。 板材相同，不易变形和撬曲。 无机材质，环保耐用。 ②无机材质，环保耐用。氯氧镁水泥防火装饰板以天然 无机矿物为主要原料，具有永久有效的耐火性，无毒无味， 无机矿物为主要原料，具有永久有效的耐火性，无毒无味， 对人体无害，对环境无污染，并保护日益减少的林木资源， 对人体无害，对环境无污染，并保护日益减少的林木资源， 有利于环境及资源保护。 有利于环境及资源保护。