镁水泥应用中新配料规则的理论与实践基础

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1、镁水泥应用中新配料规则的理论与实践基础（上）（青海省建筑建材科学研究所）余红发 [摘要]：几十年来，镁水泥应用采用了错误的配料规则：“4

2、在研究过程中，MgO/MgCl2为3～8，H2O/MgCl2在13.4～35.8内变公，其结果只是对MgO-MgCl2-H2O体系非平衡相图的验证，并不能反映MgO/MgCl2与反应产物的对应关系，因为反应产物不仅与MgO/MgCl2有关，而且与MgO活性、H2O/MgCl2、养护条件等许多因素也有关系，实际配料时单纯强调MgO/MgCl2在4～6范围内是错误的，必定会带来种种不良后果，本文提出了镁水泥配料规则，从理论上加以论证，在实践中得到验证，对镁水泥材料生产具有重要的指导意义。2新配料规则的基本内容在实际应用中，镁水泥材料的新配料规则具有下

3、述基本内容：2.1选择MgO的原则采用活性中等的MgO原料。其活性用不同测试方法表示如下：碘吸附法：20～80Img/gMgO；柠檬酸动力学法：250～1000S；柠檬酸反应法：活性MgO≥60%；晶粒大小：400～900Å；比表面积：20～40m²/g2.2选择分子比的原则采用较高的MgO/MgCl2和较低的H2O/MgCl2。其中MgO/MgCl2>6，H2O/MgCl2建议在14～19之间。2.3选择外加剂的原则必须采用外加剂。所选外加剂应具有稳定的5.1.8结构和改变5.1.8形态的特征。3新配料规则的理论基础3.1镁水泥反应产物的类型M

4、gO-MgCl2-H2O体系有两个三元化合物：5.1.8和3.1.8，一个两元化合物Mg(OH)2。[2]其中3.1.8是热力学稳定三元相，5.1.8是热力学亚稳三元相[3]、镁水泥的反应产物是5.1.8[4]。MgO活性、原料配比和外加剂反应产物类型有显著影响。3.1.1MgO活性的影响在文献[2]中，Sorrell等研究了MgO活性对镁水泥反应产物类型的影响，结果如表1所示。MgO活性用晶粒尺寸表示，配比是5：1：13。MgO活性对镁水泥反应产物类型的影响 表1编号MgO活性MgO：MgCl2：H2O（分子比）反应产物类型晶粒尺寸（A）A40

5、05.1.135.1.8B18005.1.133.1.8C13005.1.133.1.8由此可见，镁水泥用400的MgO配制其反应产物是5.1.8，用1300～1800的MgO、MgO配制其反应产物是3.1.8。作者综合研究得出以下规律：MgO活性高，易生成Mg（OH）2，有阻止或抑制5.1.8生成的趋势；MgO活性适中，生成5.1.8；MgO活性低，易生成3.1.8。适中活性的MgO用晶粒尺寸表示在400～900范围内。3.1.2配比的影响3.1.2.1MgO/MgCl2的影响用晶粒尺寸600的MgO进行试验，X-射线衍射分析不同MgO/MgC

6、l2时反应产物如表2所示。MgO：MgCl2对镁水泥反应产物类型的影响 表2MgO：MgCl2：H2O9：1：178：1：166：1：145：1：134：1：123：1：11反应产物5.1.8Mg(OH)25.1.8Mg(OH)25.1.8Mg(OH)25.1.85.1.83.1.83.1.8  由此可见：当MgO/MgCl2>5时，反就产物是5.1.8和Mg(OH)2;当MgO/MgCl2=5时，反就产物是5.1.8;当MgO/MgCl2=4时，反就产物是5.1.8和3.1.8；当MgO/MgCl2<4时，反就产物是3.1.8。3.1.2.2 

7、 H2O/MgCl2的影响用上述活性MgO配制不同H2O/MgCl2镁水泥，X-射线衍射分析出的反应产物见表3MgO/MgCl2对镁水泥反应产物类型的影响 表3MgO：MgCl2：H2O12：1：1812：1：208：1：168：1：265：1：135：1：23反应产物类型5.1.8Mg(OH)2Mg(OH)25.1.8Mg(OH)2Mg(OH)25.1.8Mg(OH)2结果表明：在MgO/MgCl2MgO/MgCl2＞5条件下，较大H2O/MgCl2时，反应产物是Mg(OH)2，反之是5.1.和Mg(OH)2并存。适宜的H2O/MgCl2范围内

8、14～19之间。3.1.3外加剂的影响镁水泥常用外加剂较多，除硫酸盐外加剂能在镁水泥中同时形成5.1.8和硫氧化镁以外，其它外加剂一般不