第四章-镁质胶凝材料.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * 3 镁质胶凝材料 应掌握的知识点 镁质胶凝材料的定义与应用 镁质胶凝材料的原料与制备方法 镁质胶凝材料的水化机理 镁质胶凝材料存在的问题 3.1定义及其特性 定义： 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。 原料： 天然菱镁矿（MgCO3）或天然白云石(CaCO3 ?MgCO3)或含水硅酸镁（3MgO·SiO2·2H2O）为主要成分的蛇纹石、冶炼轻质镁合金的熔渣。（主要分布于辽宁、四川、山东、新疆、西藏等地区） 3.1.1定义 3.1.2镁质胶凝材料的制备 菱镁矿 白云石 分解温度：400℃ 开始分解；600~650℃ 反应剧烈进行；实际生产控制温度：800~850℃ 实际生产控制温度：650~750℃ ，目的避免CaCO3分解。 540~900℃ MgO+CaCO3 140 200 400 600 800 1000 ℃ 失重百分率% 0 10 20 30 40 50 60 100 200 300 400 500 600 700 失重曲线 升温曲线 752℃ 1atm MgO+CaCO3 MgO+CaO 812℃ 936℃ 874℃ 煅烧时间（min） 540℃ 900℃ MgO的活性与煅烧温度的关系 MgO的结构及水化活性与煅烧温度、煅烧时间有关。 煅烧温度较低时，所得产物的晶格较大，晶粒之间存在着较大的空隙和相应的庞大的比表面积。这时产物与水反应的面积大、速度快；（450~700℃ 煅烧的MgO水化仅数分钟） 如果提高煅烧温度或延长煅烧时间，则晶格的尺寸减少，结晶粒子之间逐渐密实，就大大延缓了水化反应。 编号 煅烧温度(oC) 煅烧时间(h) 比表面积(m2/g) 1 450 5 126 3 680 4 32 3 1000 3 15 4 1300 2 3 （2）影响石灰消化的主要因素 煅烧条件对石灰水化反应能力的影响 时间 温度 1 2 3 4 1、有15%欠烧的石灰 2、煅烧正常的石灰 3、有15%过烧的石灰 4、含32%MgO的苦土石灰 石灰水化动力学： 3.2.1镁质胶凝材料的水化 （1）MgO-H20体系 水化时间（d） 煅烧温度（℃ ） 800 1200 1400 1 75.4 6.49 4.72 3 100.0 23.40 9.27 30 — 94.76 32.80 360 — 97.60 — MgO水化速度与煅烧温度的关系 3.2镁质胶凝材料的胶结机理 水化程度% 20 40 60 80 100 2 4 6 8 10 90 水化时间/d 125m2/g 32m2/g 15m2/g 3m2/g 结论：比表面积越大，水化速度越快。 1.0 2.0 3.0 10 20 30 时间（d） 塑性强度/Pm（MPa） 不同分散度的MgO浆体塑性强度的变化 125m2/g 32m2/g 15m2/g 3m2/g 结论：比表面积越大，强度发展越快，但浆体强度越低。 经一般煅烧温度（600~800℃ ）所得的MgO，在常温下水化时，其最大浓度为0.8~1.0g/L。而其水化产物Mg（OH）2在常温下的平衡溶解度为0.01g/L左右，所以其相对过饱和度为80~100，这个数值与别的胶凝材料相比是相当大的。过大的过饱和度会产生大的结晶应力，使形成的结晶结构网受到破坏。 原因 问题： A：如果提高煅烧温度，降低其比表面积，则其溶解速度与溶解度更低，水化过程更慢； B：如果提高MgO的比表面积，虽然可以增大MgO的溶解速度与溶解度，加快水化过程，但是其过饱和度太大，会产生很大的结晶应力，导致结构破坏，使强度显著降低。 既能加快凝结时间又能提高强度的技术方法？？ 1、加速MgO的溶解； 2、降低体系的过饱和度。 方 法 C1：反应物的溶解度；C2生成物的溶解度 提高水化产物的溶解度或者迅速形成复盐。 3.2.2MgO-MgCl2-H2O 用MgCl溶液代替水作MgO的调和剂，可以加速其水化速度，并且能与之作用形成新的水化物相。这种新的水化物相的平衡溶解度比Mg（OH）2高，因此其过饱和度也相应降低。 用MgCl2溶液调制的镁质胶凝材料——氯氧镁水泥，（Sorel cement，索瑞尔水泥，简称镁水泥）。 （1）镁水泥水化相形成机制及相变 镁水泥的水化过程及其影响因素 q q1 q2 q3 I II III IV t1 t2 t3 t 水化放热曲线的一般形式 I诱导前期 II诱导期 III加速期 IV减速稳定期 （2）影响水化过程的主要因素 a、MgO的活性与细度 b、MgO与MgCl2的