论文部分内容阅读
本文对氯氧镁、硫氧镁两种胶凝材料的成型和改性机理进行了研究，并开发了新型镁质胶凝复合材料。 以凝结时间、早期强度为主要指标，考察了氧化镁活性、养护温度、MgO/MgCl2/H2O配比对氯氧镁胶凝材料早期性能的影响，结果表明：上述条件与凝结时间密切相关，凝结时间过长或过短都不利于其固化与成型，最佳固化时间为3~4h。为满足对制品强度、耐水性、安定性等要求，所用原料氧化镁的活应在60％-65%，与之相应的养护温度为20-25℃，MgO/MgCl2/H2O为7.5:1:14.58，此时的早期强度为14.68 MPa。 以凝结时间、早期强度为主要指标，考察了氢氧化钙、三乙醇胺、氧化钙等碱性改性剂的促凝效果。结果表明氧化钙效果最好，掺量为4%时，初凝时间为146min，终凝时间为374min，早期强度为16.77 MPa。通过XRD、SEM分析，掺加氧化钙后生成大量针杆状和胶凝状5·1·8相晶体。考察了磷酸、柠檬酸、草酸等酸性改性剂的缓凝效果。结果表明磷酸效果最好，掺量为0.5%时，初凝时间为309min，终凝时间为363min。但磷酸对其强度有负面影响，复合改性剂A1掺量为1%时，7d强度28.78MPa略低于净浆29.98MPa，初凝时间247min，终凝时间285min，是理想的复合改性剂。 以抗弯强度、韧性指数为指标，考察了粉煤灰、聚丙烯纤维等填料对氯氧镁胶凝材料力学性能的影响。结果表明聚丙烯纤维的增韧效果最明显，掺量为1.5%时，韧性指数为9.96kJ/m2，是空白样的17倍；粉煤灰和滑石粉的增强效果最理想，粉煤灰掺量为5%时抗弯强度为25.88MPa，滑石粉掺量为2.5%时抗弯强度为23.18MPa。 对硫氧镁胶凝料进行了探索，确定了MgO/MgSO4/H2O的最适宜配比，MgO/MgSO4最佳摩尔比为10，MgSO4溶液比重为1.24，此时28d强度为16.11MPa，7d强度达28d强度的65%左右。 以抗弯强度为指标，考察了填料、改性剂单掺及复掺对硫氧镁胶凝材料强度的影响，结果表明填料以硅灰效果最明显，掺量为2.5%时抗弯强度为13.60MPa。化学改性剂以柠檬酸三钠和蔗糖效果最明显，最大抗弯强度分别为17.41MPa、17.67MPa，软化系数最大分别为0.88、0.76。柠檬酸、柠檬酸三钠以及蔗糖以0.5%：1.5%：1.5%复掺时抗弯强度为17.87MPa，效果优于三种改性剂单掺。氯氧镁、硫氧镁两种镁质胶凝材料以氯化镁与硫酸镁摩尔比4:1复掺，抗弯强度高达25.46 MPa，是硫氧镁空白样的近2.5倍，软化系数0.44，相对氯氧镁净浆增加10%。通过XRD分析可知，复掺后试件中既含有5·1·8相，又含有3·1·8相，显著提高了硫氧镁胶凝材料抗弯强度。