氯氧鎂水泥與其輕質建筑材料的改性分析

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1、東南大學碩士學位論文對于較長時期的氯氧鎂水泥樣品的物相分析表明：2MgC03·Mg(OH)2·MgCl2"H20仍然不是鎂水泥體系的最終轉化產(chǎn)物。在C02和H20的作用下，結晶相會繼續(xù)碳化、溶解，最終變成4MgC03·MgCl2·4H20或MgC03等。相反應可表示為：2MgC03‘Mg(OH)2‘MgCl2‘H20+C02+H20—4MgC03‘MgCl2·4H20(MgC03)因此，氯氧鎂水泥體系中存在的相變過程是非常復雜的。根據(jù)這種相變過程，可以把鎂水泥體系的齡期分為三個階段。1)初期階段：主要有5．1．8相和3·1·8相，時間大致是鎂水

2、泥從攪拌混合到幾天或十幾天時間。2)中期階段：主要有5·1·8相、3．1．8相和2MgC03·Mg(OH)2·n20等，時間大致是幾天或十幾天以后。3)后期階段：主要相有4MgC03’Mg(OH)2‘4H20、MgC03、5·l’8相、3·1．8相、2MgC03·Mg(OH)2‘MgCl2。6H20等，時間大致在數(shù)年到數(shù)十年后。應該指出的是：這種階段劃分并不是嚴格意義上的，只是一個大致的劃分，氯氧鎂水泥的反應是復雜而緩慢的，要分出三個階段的確切時間是不可能的。另外，相變過程的機制還不是十分清楚，而且這種相變過程受環(huán)境和外界因素的影響很大。眾多的

3、研究表明，在室溫下氯氧鎂水泥強度相主要是5·1·8相和3．1．8相，由以下化學式可知，3·1·8相比5·l·8相更穩(wěn)定，5·1．8相可向3·1·8相轉化。在顯微鏡下5·l·8相一般為針桿狀，受生長空間不同和外來因素的影響，有時也呈顆粒狀或纖維狀集合體，它們相互交叉，搭接成毛氈狀多相多孔網(wǎng)狀結構。5Mg(OH)2’MgCl2。gH20-+3Mg(OI-Ih。MgCl2·8H20AG<0但是在較高溫下，鎂水泥的主要相是9Mg(OH)2‘MgCl2。5H20和2MgCOH)2·MgCl2·4H20等。在MgO的活性研究方面，主要側重于MgO活性的測定

4、方法研究、MgO活性對鎂水泥強度的影響等。MgO活性的測定方法主要有：色譜法測比表面積、水合法、熱分析法、動力學分析法、12吸附法等。MgO的活性對鎂水泥的強度影響很大，MgO的活性太大，易水化生成Mg(OH)2，反應放熱集中，使溫度升高，Mg(OH)2和Cl。反應結合的能力反而越低，不利于生成5相或3相。MgO活性太小，不易與MgCl2反應，也不利于5相、3相的生成，同時反應速度太慢，凝結時間長，影響后期的強度。主要影響MgO活性的因素有：粒度、鍛燒溫度、來源等。1．4氯氧鎂水泥相變機理及硬化反應原理1．4．1栩變機理氯氧鎂水泥的主要原料是輕

5、燒氧化鎂粉和氯化鎂，兩者在水溶液中形成了MgO．MgCl2．H20三元體系，它們之間進行著復雜的化學反應。主要反應的結晶相有：5Mg(On)2·MgCl2·8H20(5相)、3Mg(On)2·MgCl2·8H20(3相)、6第一蘋緒論2Mg(OHh·MgCl2·4H20(2相)、9Mg(OH)2·MgCl2·5H20(9相)，所有這些相可以用Mg。(OH)y'C1·nH20表示?？梢哉J為這些相是通過Mg(OH)2和MgCl2發(fā)生反應，或者是簡單離子M礦、cl。和OH‘之間的結合而得【271。研究表明，在常溫下，氯氧鎂水泥硬化的主要產(chǎn)物為5·1．

6、8相和3·1·8相，它們是鎂水泥硬化體的主要成分，決定著氯氧鎂水泥的性能。由于5·1·8相是亞穩(wěn)定相，5·l·8相和3．1．8相在一定條件下發(fā)生相互轉變。這些相的轉變與MgO／MgCl2之比有著密切的關系。有的學者總結出了5·l·8相和3·l·8相的穩(wěn)定性與pH值之間的關系：pH=6．1~6．3時，3．1．8相穩(wěn)定pH=7．"．1時，5．1．8相穩(wěn)定pH=8．2-9．0時，Mg(OH)2穩(wěn)定在一般情況下，氯氧鎂水泥水化反應3~4h后系統(tǒng)開始出現(xiàn)5·l·8相，隨之未溶解的MgO逐漸溶解減少，5·l·8相逐漸增多，硬化反應一天后，5．1．8相幾乎達

7、到最大值，MgO基本消失【堋。氯氧鎂水泥的MgO．MgCl2一H20三元體系是一個亞穩(wěn)定結晶體系，具有一定的不穩(wěn)定性，大大影響了氯氧鎂水泥應有的強度和韌性【291。鎂水泥水化產(chǎn)物的相變有在大氣中的相變和在水中的相變兩種。這兩種的相變機理是不同的。a．在大氣中的相變在大氣中的相變是氯氧鎂水泥相變的主要類型，氯氧鎂水泥試件大多數(shù)都是暴露在大氣中的，因此大氣對鎂水泥的影響是最大的。大氣中的C02和水蒸氣會與結晶相發(fā)生反應，對鎂水泥的性能產(chǎn)生影響。5Mg(OH)2‘MgCl2’8H20+C02+lieO_2MgCOa’Mg(OH)2‘MgCl2‘6H2

8、03Mg(OH)2‘MgCl2‘8H20+C02+H20_2MgC03‘Mg(OH)2‘MgCl2‘6H20上述5．1．8結晶相和3．1．8結晶相在C