外加剂对硫氧镁水泥的改性作用.pdf

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1、万方数据第2l卷第l期2Ol3年3月盐湖研究JOURNALOFsALl’I．AKERESEARCHVoL2lNo．1MaL2013外加剂对硫氧镁水泥的改性作用王海平1，-，肖学英1，王继东1，张全有1，常成功1，郑卫新1(1．中国科学院青海盐湖研究所，青海西宁810008；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：通过对硫氧镁水泥材料进行改性，使其试块在空气中性质稳定，同时获得具有较高的抗压强度。为了对比外加荆对硫氧镁水泥试块抗水性能的影响，试块水养护和空气养护同时进行，并测试3d、7d、28d龄期

2、的抗压强度，试块空气养护28d后转置入水中养护，取得水对硫氧铁水泥的软化影响(K)。对龄期为28d样品进行扫描电子昱微镜(sEM)氟现形貌分析争X一射线衍射(Ⅺm)物相分析。实验结果显示两种外加荆能够有效提高硫氧镬水泥材料的稳定性和抗压性能，同时对提高材料抗水性能有一定的效果。关键词：硅氧镁水泥；改性；养护；抗压强度中图分类号：1．Q172．12文献标识码：A文章编号：1008—858X(2013)01—0044一06l前言硫氧镁水泥是指由活性Mgo和一定浓度的峨水溶液组成的一种Mp—Mgso‘一H2

3、0三元胶凝体系，在常温下M90能与MgSo‘水溶液反应形成硫氧化镁水化物M&(OH)，(S04)。·nH：O。与氯氧化镁水化物一样，硫氧化镁水化物也有很好的胶凝性能，从而可以使硫氧镁水泥浆体凝结硬化为坚硬固体。硫氧镁水泥与氯氧镁水泥最大的区别在于所用拌合溶液的酸根不同，所以两种胶凝材料的诸如阻燃性、低热导率、耐磨性和环境友好等性质大体相似¨。】。对硫氧镁水泥进行研究，有利于盐湖资源的综合利用。国内诸如大柴旦、一里坪、尕斯库勒、茫崖、察尔汗盐湖别勒滩区段、东台乃吉尔、西台乃吉尔等盐湖的卤水均为硫酸盐型硫

4、酸镁亚型盐湖，这些盐湖在提钾利用后，产生大量硫酸镁盐副产物。盐湖硼镁矿在经酸法提硼后，也同样产生大量M鲫．副产物，硫氧镁水泥的研究可以促进盐湖镁资源的综合利用。硫氧镁水泥材料在空气中的不稳定性及遇水抗压性能下降这两个弊端大大的限制了其应用，为了解决硫氧镁水泥材料该弊端，对其进行改性实验，本文选择某无机酸P和该无机酸的钙盐PC作为外加剂【．】，研究对比在外加剂添加量不同情况下，不同配比的硫氧镁水泥试样在不同养护条件下的抗压强度变化。2实验部分2．1实验原料硫氧镁水泥的主要原料是轻烧氧化镁粉(轻烧粉)和硫

5、酸镁。轻烧氧化镁粉是由菱镁矿在800℃左右下煅烧后磨粉而成的，产自辽宁海城，其主要化学组分及含量见表1。硫酸镁为分析纯七水硫酸镁M毋04·7H20，天津市科密欧化学试剂有限公司生产。收稿日期：2012—10一22；修回日期：2012一10—29作者简介：王海平(1988一)，男，硬士研究生，主要研究方向为硫氧镁水泥材料制备工艺。通信作者：肖学英。E一咖iI：xiao町@isl．眦．饥。万方数据第l期王海平，等：外加剂对硫氧镁水泥的改性作用452．2实验仪器20n姐×20I啪×20n瑚标准模具，河北省献

6、县沃得数控机械设备厂；电子万能试验机，DL—D100l(N型，江都市新真威试验机械有限责任公司；低真空扫描电子显微镜，JSM一56lOLv／INCA，日本电子株式会社英国牛津仪器公司；X一射线衍射仪，X’PROPen，荷兰帕纳科公司。2．3实验方法称取一定质量的轻烧粉，与一定浓度的M萨O．溶液混和，充分搅拌后倒入20n瑚×20mm×20mm的标准模具中，成型(24±2)h后脱模，将试块置于不同养护条件下养护。空气养护和水养护同时进行，养护室环境温度(20±3)℃，环境相对湿度(60±lO)％。水养护在

7、密闭的养护瓶中进行，水温(20±3)℃。空气养护的试块到达28d龄期后转入水养护，以研究水对硫氧镁水泥试块的软化作用。在3d、7d、28d养护龄期时测试试块抗压强度，3个试块一组，取平均值。取养护28d的试块进行X射线衍射晶相分析和扫描电子显微镜微观形貌分析。本实验原料配比及外加剂添加量如表2所示，其中外加剂添加量以其酸根和轻烧粉中所含氧化镁量的摩尔比表示。表2试样原料摩尔配比及外加剂添加量Ta№2m0：larrati∞0f妇mixt峭万方数据盐湖研究第2l卷3结果讨论3．1抗压性能图l空气养护P改性

8、试块抗压强度飚lS锄pIes诵tlIPcllriIlgiIIair圈2空气养护Pc改性试块抗压强度ng．2S哪pl铭winlPCcIlringinair图3水养护P改性试块抗压强度蟹碴．3S咖pleswitlIPcuIiIlginw8ter图4水养护Pc改性试块抗压强度I龟．4S哪pl伪证tllPCc诃Ilgin啪ter图5水养护未改性试块抗压强度F-g．5Bllmk姗Pl∞cIlrilIgi11wHter实验表明，未经改性的上述配比的试块在空气中养护l