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第三章 镁质胶凝材料 思考题 1.为什么在煅烧白云石的过程中要严格控制煅烧温度？ 2.为什么只能用调和剂调和镁质胶凝材料，而不能用水调和？（以MgCl2·6H2O为例，谈谈其在浆体中的作用） 3.用MgCl2·6H2O调和的镁质胶凝材料具有最大的弱点是什么，引起该弱点的原因，如何解决？ 长期放置室外时，主要物相有相5、相3、2·1·1·6、Mg(OH)2、4·1·4相、菱镁矿等 因此， 镁水泥耐久性和耐水性差的原因在于相5和相3不稳定， 提高镁水泥耐久性和耐水性的关键在于改善相3和相5 的稳定性 二、镁水泥的强度及其影响因素 （一）镁水泥的凝结速度及相5或相3的强度发展 镁水泥的凝结时间随MgO煅烧温度升高、比表面积减小而减慢 相3比相5的凝结时间短、凝结速度快 上表1-4号试样在相同条件下养护 凝固初期，1号和2号样强度发展较快，尤其是1号 2d后，各组试样在趋于稳定 28d，1号样 的强度较高，2号样的强度较低 2号样初期时主要是相5和MgO，12h时，全部为相5，随后出现相3，14天时，全部转为相3。 试样2在12h强度出现最大值，随后趋于降低并稳定 （二）镁水泥硬化体的强度 用氯化镁调制的镁质胶凝材料硬化体是多相对孔结构 镁水泥的硬化体是一种结晶结构网，但是结晶接触点具有较高的溶解度，在潮湿条件下，强度很快降低，即耐水性差 在干燥条件下硬化的镁水泥砂浆比硅酸盐水泥砂浆的强度发展快，强度也较高 对于镁水泥硬化体，在24h时，强度下降，这主要是体系中的水化相的变化和晶体结构间的内应力引起 随着水化进行，水化相趋于稳定，并且饱和度持续时间长，新形成的水化物可以使结构网得到修复和发展，因而强度继续发展 （三）影响镁水泥强度发展的因素 原因： 相5 不稳定，会向相3转变，引起结构破坏，而使强度降低 当 MgO与MgCl2比值大于某一值后，强度降低，比值越大，强度降低越明显 1. MgO与MgCl2比值对强度的影响 2. 温度对强度的影响 以5·1·8相点和3·1·8相点的组成配料，浆体在20、40和60℃下硬化。 在20－40℃，随温度升高，相5（实线）和相3（虚线）强度升高，只是相3增幅较小 在40－60℃，随温度升高，相5的强度继续升高，但增幅变小，而3·1·8相点的浆体在14d的强度明显降低。 在20－60℃，以5·1·8相点配料的浆体主要产物是相5，而以3·1·8相点配料的浆体是相5和相3共存，同时，相5向相3转变，导致强度降低 此外，MgO的活性、分散程度、MgCl2溶液的浓度等对强度也有影响。 三、提高镁水泥耐水性的途径 从结构上讲，氯氧镁水泥材料不抗水的根本原因在于：(1)硬化结构是结晶结构，存在大量热力学不稳定的结晶接触点，在潮湿环境中会发生溶解和再结晶；(2)组成结构的5?1?8结晶相为热力学亚稳相，有自动转化成3?1?8的趋势；(3)结构内残余MgO具有反应活性。 养护28d的试样浸水1月，软化系数为0.55，浸水2月为0.26，浸水3月为0.13，并且出现返卤、翘曲现象。 氯氧镁水泥材料的变形性机理非常复杂，其主要水化产物5?1?8是膨胀性，其体积膨胀率比水泥凝胶大许多倍，如果产品出现不均匀膨胀，就会导致制品在生产与使用过程中的翘曲变形。 返卤是潮湿制品在使用过程中接触干燥大气，制品内部的NaCl和KCl在水份的迁移作用下在制品表面析出白色的结晶（白霜） 提高耐水性的途径 （1）降低水介质的作用 在表面刷防水层；加入三聚氰胺树脂、脲醛树脂、有机硅等，使相5周围产生疏水保护层 （2）掺入添加剂（粉煤灰、硅藻土、红砖粉、赤页岩粉等） 加入起稳定相5和降低孔隙率的物质；加入阻止相5转变的物质；加入可以形成水硬性胶凝材料的物质 （3）采用硫酸镁、铁钒等做调和剂 耐水性提高，但强度会有所降低 玻纤增强氯氧镁水泥（GRMC） 第四节 氧化镁－氧化硅－水体系 无论用水还是用氯化镁水溶液调制的镁质胶凝材料，都存在耐水性差。 发现在压蒸条件下，MgO与SiO2的亲和力比CaO与SiO2的亲和力大 G.L.卡洛塞克等发现MgO/SiO2=0.75的试件，在75-100℃时，MgO在4h内完全结合，在125-150℃不到2h就完全结合，且MgO/SiO2比值越大，则MgO完全结合所需要的时间越长 在所有试样中， 首先形成的水化物的相组成均为MgO/SiO2＝1.5，继续处理时，水化相的碱度（ MgO/SiO2＝1.5 ）降低 MgO/SiO2＝0.75和1.5的悬浮液的差热曲线 MgO/SiO2＝0.75相当于滑石（3MgO·4SiO2·H2O）的化学计量 MgO/SiO2＝1.5相当于温石棉（1.5MgO·4SiO2·H2O）的化学计量 图a 为MgO/SiO2＝0.75的试件，曲线1的处理温度为150℃，2h；