第四章 镁质胶凝材料.ppt

第四章 镁质胶凝材料 镁质胶凝材料是由磨细的苛性苦土（MgO)或苛性白云石（MgO和CaCO3）为主要组成的一种气硬性胶凝材料。 与其他胶凝材料不同，镁质胶凝材料在使用时不用水调和，必须用一定浓度的氯化镁溶液或其他盐类溶液来调和。 4.1.1 原料镁质胶凝材料一般是将菱镁矿或白云石矿煅烧再磨细而成。主要煅烧设备为立窑和回转窑。 4.1.2 镁质胶凝材料的生产 氧化镁与水拌和后产生反应： 实验证明：用氯化镁溶液代替水来调制MgO时，可以加速其水化速度，并且能与之形成新的水化物相。这种新相的平衡溶解度比Mg(OH)2高，因此其过饱和度也相应降低。 1、镁水泥的水化过程 MgO在MgCl2溶液中的水化反应可以用水化放热速率q随时间t的变化率来描述。 现在较公认的水化相有“相3”和“相5” 相3：3Mg(OH)2·MgCl2 · 8H2O，简称3·1·8 相5：5Mg(OH)2·MgCl2 · 8H2O，简称5·1·8 3、镁水泥的硬化强度和抗水性 3、镁水泥的硬化强度和抗水性 建筑材料（镁质混凝土及其制品、镁纤复合材料等），装饰材料，包装材料，化工原料，化肥，饲料，植物光合作用促化剂，油井填料，阻燃材料。 * * 4.1 镁质胶凝材料的制备 4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.3 镁质胶凝材料的应用 4.1 镁质胶凝材料的制备 51.39 49.32 46.78 45.72 0.12 0.89 1.01 0.60 0.19 0.36 0.67 3.63 辽宁 山东 烧失量 MgO CaO Fe2O3 Al2O3 SiO2 化学成分 菱镁矿的化学成分 1.菱镁矿(MgCO3)： 4.1 镁质胶凝材料的制备 4.1.1 原料 晶质菱镁矿石 纯净的晶质菱镁矿石为白色非晶质的为白色瓷土状，常含有SiO2和CaCO3等杂质。 2. 白云石矿：碳酸镁与碳酸钙的复盐，CaCO3·MgCO3理论摩尔组成：CaCO3 : MgCO3=1 : 1质量组成： CaCO3 54.2%；MgCO3 45.8% 4.1 镁质胶凝材料的制备 4.1.1 原料 石灰石：MgCO3 0~5%镁质石灰石： MgCO3 5~10%白云质石灰石：MgCO3 10~25%白云石： MgCO3 25% 天然白云石呈晶质和非晶质两种 3. 蛇纹石(含水硅酸镁，3MgO·2SiO2·2H2O) 4. 冶炼镁合金的熔渣(MgO含量25%) 煅烧过程中白云石的分解反应： 复盐分解 碳酸镁分解 控制 温度 4.1 镁质胶凝材料的制备 白云石加热过程1—失重曲线；2—温度曲线 煅烧温度650~750℃ 4.1.2 镁质胶凝材料的生产 4.1 镁质胶凝材料的制备 4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.2.1 氧化镁--水系统 现象 原因 MgO+H2O=Mg(OH)2 Text 1、浆体凝结很慢 2、硬化后强度很低 1、MgO溶解度小，水化过程缓慢，导致硬化时间长。 2、相对过饱和度太大，产生结晶应力，使强度降低。 4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统 这种用MgCl2溶液调制的镁质胶凝材料材料就是目前广泛关注的氯化镁水泥，简称镁水泥，也称索瑞尔水泥（Sorel Cement)。 反应生成的氧氯化镁结晶速度比氢氧化镁快，因而加速了镁质胶凝材料的凝结硬化速度，制品强度显著提高。 氯化镁溶液（密度为1.2g/cm3）的掺量一般为菱苦土的55%～60%。掺量太大则凝结速度过快，且收缩大、强度低。掺量过少，则硬化太慢、强度也低。此外，温度对凝结硬化很敏感，氯化镁掺量可作适当调整。 4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统 4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统 (J/g·MgO·h) q1 t1 t2 t3 q2 q3 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ 诱导前期 Ⅱ 诱导期 Ⅲ 加速期 Ⅳ 减速稳定期 4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统 镁水泥的硬化体是由水化物3·1·8相和5·1·8相为主的晶体交叉连生而成的晶体网状结构。 2、镁水泥的水化相 4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统 （一）硬化强度 在干燥条件下具有硬化快、 强度高的特点 1 2 氯镁水泥1与硅酸盐水泥2强度发展对比 4.2 镁质胶凝材料料浆的制备和硬化性能 4.2.2 氧化镁—氯化镁--水系统 （二）抗水性 镁水泥制品的