提高鎂質堿式鹽水泥性能的理論與應用研究.pdf

1、本文運用XRD相分析、掃描電鏡觀測、化學分析、常規(guī)性能測試等方法和生產(chǎn)實踐，就如何提高鎂質堿式鹽水泥及其制品的性能，進行了理論與應用技術方面的研究。 理論上，首次提出主要形成堿式鹽水化物而凝結硬化的水泥為堿式鹽水泥的概念，討論了它們的凝膠反應機理和形成條件。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、機理、水泥石的微結構與強度特征和耐水性及其改善機理等本質問題。 認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，其形成過程經(jīng)歷了溶膠—凝膠—結晶三個階段。試驗結果表明：鎂質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、結構呈現(xiàn)A、B、C三種構型。指出其高強度得益于由有極性且非常細膩的水化物晶體構成的、有較強的結合力和較大界面能的水泥石微結構。 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新觀點，認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，是因為它們在水中離解產(chǎn)生的各級磷酸根離子與Mg2+離子的絡合作用，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型外加劑通過改變硫氧鎂水泥的水化物組成，使之強度和穩(wěn)定性成倍提高。由此指出，通過陰離子基團的絡合作用來影響金屬離子的水解—配聚反應及其產(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)實踐的基礎上，得到了一套提高鎂質堿式鹽水泥制品性能、克服不良現(xiàn)象的應用技術和