提高鎂質(zhì)堿式鹽水泥性能的理論與應(yīng)用研究.pdf

1、本文運(yùn)用XRD相分析、掃描電鏡觀測(cè)、化學(xué)分析、常規(guī)性能測(cè)試等方法和生產(chǎn)實(shí)踐，就如何提高鎂質(zhì)堿式鹽水泥及其制品的性能，進(jìn)行了理論與應(yīng)用技術(shù)方面的研究。 理論上，首次提出主要形成堿式鹽水化物而凝結(jié)硬化的水泥為堿式鹽水泥的概念，討論了它們的凝膠反應(yīng)機(jī)理和形成條件。依據(jù)這一理論，指出氯氧鎂水泥和硫氧鎂水泥是三元膠凝體系的鎂質(zhì)堿式鹽水泥，其堿式鹽水化物的組成是Mgq(OH)p(2q-p)X·nH2O，剖析了氯氧鎂水泥組成原理、各物相的形成

2、機(jī)理、水泥石的微結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度特征和耐水性及其改善機(jī)理等本質(zhì)問(wèn)題。 認(rèn)為氯氧鎂水泥的主要堿式鹽水化物5相[Mg3(OH)5Cl·4H2O]和3相[Mg2(OH)3Cl·4H2O]是通過(guò)多核水羥合鎂離子[Mgp(OH)q(H2O)r]2p-q和OH-、Cl-等離子形成的，其形成過(guò)程經(jīng)歷了溶膠—凝膠—結(jié)晶三個(gè)階段。試驗(yàn)結(jié)果表明：鎂質(zhì)堿式鹽水泥石中物相的組成和含量受到三組份配比、MgO活性和一些添加物的影響；隨三組份配比的變化，水泥石的微

3、結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)A、B、C三種構(gòu)型。指出其高強(qiáng)度得益于由有極性且非常細(xì)膩的水化物晶體構(gòu)成的、有較強(qiáng)的結(jié)合力和較大界面能的水泥石微結(jié)構(gòu)。 證明了氯氧鎂水泥耐水性差的原因是其水化物不穩(wěn)定。首次提出并論證了一個(gè)新觀點(diǎn)，認(rèn)為磷酸及其可溶性鹽在摻量很少(＜1％)的條件下能顯著地改善氯氧鎂水泥的耐水性，是因?yàn)樗鼈冊(cè)谒须x解產(chǎn)生的各級(jí)磷酸根離子與Mg2+離子的絡(luò)合作用，降低了堿式鹽水化物形成并穩(wěn)定存在所需的最低Mg2+離子濃度。這不但提高了5相和3相

4、晶體的穩(wěn)定性，而且減少了游離氯化鎂。用此原理研發(fā)了比磷酸及其可溶性鹽更好的X型和S型外加劑。X型外加劑使氯氧鎂水泥的不良性能得到了大大改善；S型外加劑通過(guò)改變硫氧鎂水泥的水化物組成，使之強(qiáng)度和穩(wěn)定性成倍提高。由此指出，通過(guò)陰離子基團(tuán)的絡(luò)合作用來(lái)影響金屬離子的水解—配聚反應(yīng)及其產(chǎn)物，是改善堿式鹽水泥的物相組成與性能最有效的方法。 在理論研究和大量的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，得到了一套提高鎂質(zhì)堿式鹽水泥制品性能、克服不良現(xiàn)象的應(yīng)用技術(shù)和