【摘 要】
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氯氧镁水泥(MOC)是由轻烧氧化镁和氯化镁溶液搅拌在一起发生化学反应所形成的镁质胶凝材料。MOC具有许多优越的性能,例如高抗压强度、早凝和硬化、良好的耐磨性和耐腐蚀性能,以及对大量不同添加物的良好粘结性能。MOC与各种添加物(如粉煤灰、硅砂和活性粉末)混合,广泛应用于木质包装材料、道路隔离设施、研磨工具、内墙和隔墙材料等,以其节能和环保的特点受到建筑界的广泛关注。MOC的机械性能在很大程度上取决于
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氯氧镁水泥(MOC)是由轻烧氧化镁和氯化镁溶液搅拌在一起发生化学反应所形成的镁质胶凝材料。MOC具有许多优越的性能,例如高抗压强度、早凝和硬化、良好的耐磨性和耐腐蚀性能,以及对大量不同添加物的良好粘结性能。MOC与各种添加物(如粉煤灰、硅砂和活性粉末)混合,广泛应用于木质包装材料、道路隔离设施、研磨工具、内墙和隔墙材料等,以其节能和环保的特点受到建筑界的广泛关注。MOC的机械性能在很大程度上取决于其主要反应产物的相组成,他们是5相和3相。当MOC在寒冷季节的低温条件下制备时,体现出水化速率慢,5相相对含量低,强度增长慢以及制品体积稳定性不良等缺点。本论文分别在MOC低温制备体系中加入了部分无机盐、改性氧化钙和分散剂这三种添加剂,利用X射线粉末衍射(XRD)、抗压强度试验机、场发射扫描电镜(FESEM)等手段研究了三种改性方式对MOC低温制备过程的水化反应、工程性能和微观结构的影响。主要研究内容如下:(1)选取几种包括Ca Cl2等几种典型的无机盐加入到MOC低温制备体系中,研究了上述无机盐对MOC低温制备中的凝结时间、抗压强度、反应进度、微观结构等方面的影响。研究结果表明,无机盐的加入会明显缩短低温MOC制备过程的凝结时间,加快水化反应速率,增大MOC的5相生成量以及抗压强度。与对比样相比,添加Ca Cl2的MOC在5℃下固化7天后的抗压强度提高了约128%。此外研究发现,无机盐的加入使低温制备的MOC的微观结构更加致密,试样内部有害孔明显减少,致密的微观结构有助于抗压强度的提升。(2)在氯氧镁水泥低温制备体系中添加十八烷基三氯硅烷包裹改性的氧化钙,研究了改性氧化钙对MOC低温制备过程的凝结时间、抗压强度以及微观结构的影响。研究结果发现,改性氧化钙的加入会提高MOC的低温水化反应速率,提高5相形成速率,增大抗压强度,缩短凝结时间。在5℃制备温度下,添加改性氧化钙试样在3d的抗压强度相较于对比样提高约560%。改性氧化钙的加入使得氧化钙与水的接触概率减少,使得在氯氧镁水泥水化早期与水接触时释放热量的速率变慢,使得放热更加平稳充分,从而有效提高MOC的低温水化反应速率以及抗压强度。(3)在MOC低温制备体系中,分别添加了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十八烷基三甲基溴化铵(STAB)、三乙醇胺(TEA)分散剂,研究上述分散剂对MOC体系的低温水化反应速率、抗压强度、5相生成速率等影响。结果表明,上述分散剂的加入会减少氧化镁的团聚,提高镁离子的溶出速率,提高MOC的水化反应速率,增加5相的生成率,促进MOC的凝结速率,增加抗压强度,也使得氯氧镁水泥材料微观结构更加致密。
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