氯氧镁水泥制品研究进展概述

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CMYK材料研究与应用氯氧镁水泥制品研究进展概述邓耀祥葛婷（广东省建筑材料研究院）【摘要】氯氧镁水泥是一种历史悠久的胶凝材料，在国家提倡节能减排和可持续发展的政策下，氯氧镁水泥凭借着其在生产工艺、产品特性等方面的优势而极具发展前景。本文从氯氧镁水泥的反应机理、改性研究及应用状况等三方面做阐述，以推进该材料进一步的研究发展。【关键词】氯氧镁水泥；相产物；配比；MgO的活性；养护条件；改性剂1概述2氯氧镁水泥反应机理氯氧镁水泥制品是以氯氧镁水泥为主要基材的一氯氧镁水泥是以活性氧化镁为胶结剂，再配以一定种气硬性胶凝材料。氯氧镁水泥具有强度高、耐磨性好、浓度的氯化镁水溶液而形成的水泥硬化体。煅烧菱镁矿耐高温及低温性好、质轻、凝结硬化快、不燃烧等优点，石或白云石可得到轻烧氧化镁，其主要成分为活性氧化被认为是具有发展前景的胶凝材料。但是氯氧镁水泥制镁；氯化镁俗称卤块，是产盐区的副产品。在室温时，[1]品存在返卤、泛霜、耐水性差、翘曲变形大、硬化体易胀MgO-MgCl2-H2O三元体系中，构成氯氧镁水泥高强度的裂等缺点，制约了其应用。经过多年来国内外众多技术相产物主要是5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O（5.1.8相）和3Mg人员的努力，对氯氧镁水泥的水化动力机理、微观结构、(OH)·2MgCl·28H2O（3.1.8相），其相反应可简单表示如MgO活性、外加剂的作用等一系列课题进行了攻关，取下：得了大量的科研成果。这不仅丰富了氯氧镁水泥的基础2+-5MgO+Mg+2Cl+13H2O→5Mg(OH)·2MgCl·28H2O理论，而且对改善氯氧镁水泥制品的翘曲、变形、返卤等（5.1.8相）问题提供了理论依据，对生产实践具有十分重要的指导2+-3MgO+Mg+2Cl+11H2O→3Mg(OH)·2MgCl·28H2O意义。（3.1.8相）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!表2好戴上手套。使用场合每平方米34.2kg套装⑻如触及眼睛，应立即用水冲洗，如有任何不适反用量覆盖面积22应，请马上就医。厨卫间防水，地面、外墙防潮1.5～2.0kg/m17～22m水池、及静水压下负面防水2.0～2.5kg/m213～17m22210综述高静水压下负面防水2.5～4.0kg/m9～13m综上所述，德高K11通用型防水浆料时一款双防两⑵调配好的浆料1h内用完。用的刚性防水材料，既能正面防水也能负面防水，既具⑶闭水实验必须在养护合格后才能进行，对于长期有成膜防水功能又具有渗透结晶防水功能，不仅能在家盛水的水池应空置两周。装领域大显身手，也工程建设中同样大有可为。实属不⑷后期进行瓷砖黏贴等施工时必须注意保护防水可多得的高科技产品，期望在中国的每一栋建筑中都能层，如不慎有任何破坏必须立即修补并进行防水效果检见到它的身影。●查⑸寒冷地区或低温条件下请注意产品的防冻贮存，添加剂贮存温度不低于0℃。作者简介:⑹切勿掺加水或者其它任何材料搅拌，也不要随意周碧平，1985年毕业于湖南大学化工系有机化工专业，拥有30年专业工更改乳液与粉料的比例。作经验，具有丰富的一线工作经验，主持过多个国内外大型工程项目。目⑺本品含有水泥，可能会引起皮肤过敏，操作时最前任德高（广州）建材有限公司技术副总监。 CMYK材料研究与应用这两种复盐以结晶较好的棒状或结晶较差的凝胶原料配比与制品最终形成何种主晶相有着紧密的[2]状晶体相互交叉搭接形成毛毡状多相多孔网状结构，联系。形成水化物5.1.8相或3.1.8相所需的MgO:形成了较高的机械强度。此外体系中还有未反应完全的MgCl2:H2O理论物质的量之比分别为5:1:13和3:1:11，MgO、MgCl2及生成的Mg(OH)2、少量的2Mg(OH)2·MgCl2·但在实际应用中为了减少制品中游离氯盐的含量，应尽4H2O和9Mg(OH)·2MgCl·25H2O等。量降低氯氧镁水泥初始配比中MgCl2的用量，选择较大同时，3.1.8相比5.1.8相更稳定，5.1.8相可向的MgO与MgCl2物质的量之比，一般将比值为4～8作3.1.8相转化。但在较高温度时，氯氧镁水泥的主要相参考比值，同时在保证浆体流动性的前提下，H2O与Mg-是9Mg(OH)2·MgCl2·5H2O和2Mg(OH)2·MgCl2·4H2O，这两Cl2物质的量比不能过大。在实际工程应用中，应根据相都不是很稳定，低温时会发生转化。MgO活性的大小、含量多少以及对浆体流动性的要求，[2]而据以往研究表明，由于受大气中CO2和H2O的确定MgO、MgCl2与H2O的最佳配比。作用，5.1.8相和3.1.8相在氯氧镁水泥体系中不能长3.2生产预处理及确定合适养护条件期稳定存在，会转化成新相2MgCO3·Mg(OH)2·MgCl2·MgO的活性对氯氧镁水泥的强度影响较大，MgO的6H2O、4MgCO3·Mg(OH)2·H2O、MgCO3等，因此根据氯氧镁水活性大，水化反应快而充分，游离氯盐含量会越小，但也泥的相变过程，可将氯氧镁水泥体系龄期分为三个阶易于生成Mg(OH)2，同时水化过程放热量大且集中；易造段：初期，主要有5.1.8相和3.1.8相，大致在拌合后几成制品翘曲变形或开裂。MgO的活性小，反应速度慢，水天到十几天内；中期，主要相有5.1.8相、3.1.8相和化不充分，生成的5.1.8相和3.1.8相较少，造成制品2MgCO·3Mg(OH)·2MgCl·26H2O，大致在几天到十几天以后；强度相对较低，耐水性变差。影响MgO活性的主要因素后期，主要相包括5.1.8相、3.1.8相、2MgCO·3Mg(OH)·2有：锻烧温度、粒度等。一般来说采用800℃左右煅烧的MgCl2·6H2O、4MgCO3·Mg(OH)2·H2O和MgCO3，大致是在数轻烧菱镁粉比较适宜；同时提高MgO的细度，采用合适年到数十年后。的预水化处理,适当添加调凝组分，分散水化热，控制反应速率，以期降低游离氯盐的含量，避免放热集中和生3氯氧镁水泥制品改性研究成过多的Mg(OH)2。从结构稳定性来说，5.1.8相和3.1.8相都属于亚氯氧镁水泥制品的早期硬化养护应采取合适的控稳态，在水的侵蚀作用下易发生水解反应，其结构由原温措施及表面封闭式养护。控温是由于氯氧镁水泥本体来的毛毡状多相多孔网状结构转变为松散堆积的层状温度与其水化产物的组成有密切关系，由于60℃以下结构，导致氯氧镁水泥制品的孔隙率增大，强度下降。同[3]主要的水化产物是5.1.8相和3.1.8相，所以一般将时由水化反应速度不均等原因产生的游离MgO或原料早期的本体温度控制在60℃以下。由于氯氧镁水泥水中过多的游离CaO与水反应的产物都具有膨胀性，产生化放热，部分本应参与反应的水分被蒸发掉，表面封闭内应力而引起体积膨胀，导致制品翘曲变形[3]。此外，制式养护可保证被蒸发的水分不散失到外界，使参与水化品中游离氯盐等会通过毛细孔迁移到制品表面，产生返反应的水分处于动态平衡。同时控温制度和表面封闭式卤泛霜现象。养护能抑制游离氯盐往表面扩散、迁移，保持水化过程目前针对制品的上述弊端，采用的改性研究主要有中内外MgO与MgCl2物质的量之比的一致性。表面封闭以下三个方面：原料质量及配比控制；生产预处理及确式养护可分为表面覆盖薄膜、推迟脱膜或脱膜后在制品定合适养护条件；添加改性剂改性。表面迅速涂刷一层致密的保护层。3.1原料质量及配比控制3.3添加改性剂改性NaCl、KCl等碱金属氯化物具有吸湿性且不参与水合理适当地添加改性剂，能有效改善氯氧镁水泥耐化反应，会以游离状态处于制品中，其含量超过一定的水性差、返卤泛霜及翘曲变形等缺点。目前，常用的改性范围则会加剧制品的返卤泛霜现象。同时SO2-离子会[4]4剂可分为无机类、有机类、纤维类等。无机类改性剂有与MgO结合生成硫氧镁，其强度远低于氯氧镁水泥的相磷酸及可溶性磷酸盐类、富含活性SiO2和Al2O3类物质产物（5.1.8相和3.1.8相），其含量过高就会影响到制及无机铁盐和铝盐等，它们对于提高制品耐水性、抑制品的强度[3]。因此，对于轻烧氧化镁化学成分的含量要制品返卤现象有着明显效果。有机类改性剂有水溶性或求是MgO≥75%，活性氧化镁≥50%，游离CaO≤20%，烧失水乳型的高分子聚合物、减水剂、表面改性剂等，其中水量≤12%；对于氯化镁化学成分的含量要求是MgCl2≥溶性或水乳型的高分子聚合物能够提高制品强度，抑制45%，NaCl≤1.5%，KCl≤0.7%,CaCl≤1.0%，SO2-≤3.0%。24返卤泛霜现象；减水剂及表面改性剂则能提高浆体工作 CMYK材料研究与应用性能，增强制品抗水性。纤维类改性剂分为有机纤维和布为增强拉结材料，最后加入适量轻质材料填充复合而无机纤维，纤维的加入能有效降低制品内部裂纹的数量成。其标准尺寸为1220mm×2440mm×(3-12)mm。具有环和尺度，提高材料的连续性和致密性，改善水泥的抗渗保不燃、高强轻质、隔音保温等优点，可有效地克服石棉能力。另外分散性好的纤维能形成空间的三维乱向分板、石膏板吸水率高，制品遇湿变形及强度降低等弊病。[5]布，约束裂缝开展，改善材料的脆性。⑶玻纤增强改性氯氧镁通风管道。目前国内建筑工程中，通风及空调系统的管道基本上采用镀锌铁皮制4氯氧镁水泥制品发展应用状况成。镀锌铁皮风管存在着易生锈、使用寿命不长、通风噪我国氯氧镁水泥及其制品有近八十年的发展历史，声大、漏风量大、因外保温破损易产生热桥（冷桥）等几经历了朦胧认识、初步了解和深化研究、步入规范发展大缺点，而玻纤增强改性氯氧镁通风管道通过改性与复几个阶段。早在50年代就曾掀起“苦土热”，但由于当时合而具有质轻高强、不燃烧、隔音保温、安装简便、漏风有限的科研手段，加之对氯氧镁水泥成型机理及微观结率低等优点，逐渐取代镀锌铁皮风管，是新一代的节能、构的掌握不够，使得材料本身固有的耐水性差、翘曲变环保型绿色风管产品。形、返卤泛霜的弱点影响了该材料在当时的推广应用。⑷氯氧镁水泥制品还有路面砖、复合地板砖、轻质随着多年来大量的科研攻关，人们对于氯氧镁水泥的认隔墙板、阳光温室种植大棚骨架、屋面波纹瓦、屋面板、识已经进入了一个新的高度，面对资源日益缺乏的局下水道井盖等建筑材料，也涉及到艺术浮雕，仿石雕工面，人们迫切地需求寻找对现有材料的替代品，因而氯艺制品等装饰材料。氧镁水泥工业也随之进入高速发展的新阶段。5结语4.1氯氧镁水泥工业的主要优势⑴制品工艺简单，易于生产：氯氧镁水泥凝结硬化目前我国关于氯氧镁水泥的研究已取得大量的科快，对生产条件要求不高，很多产品均不需要大型设备，研成果，该领域的产业应用也得到了长足的发展。国内门槛较低。的MgO、MgCl2资源丰富，但这些资源长期处于利用率低⑵节能低耗：氯氧镁水泥工业生产无需窑炉、干燥的状况；而随着生产传统建材（如硅酸盐水泥）的高品质器等热工设备，生产能耗低。矿产资源的大量消耗，我们急切地需要开发这些利用率⑶生产安全，污染少：氯氧镁水泥生产过程中无毒低的资源，发展新型建材产业。无挥发性气体产生，固液等废弃污染物排放少，制品不与此同时，由于氯氧镁水泥的一些固有缺陷，氯氧含对人体有害物质。镁水泥产业的发展依然受到一定的制约。究其原因，主⑷固体废弃物掺量大，变废为宝：由于氯氧镁水泥要是对氯氧镁水泥水化物和其它无机相的认识模糊，对强度较高，在大量掺入固体废弃物填充料后，它仍然能水化物稳定性与耐水性关系的研究还比较缺乏，对氯氧满足强度的使用要求，因此，氯氧镁水泥制品一般都掺镁水泥中抑制游离氯盐的研究还待发展等。对于以上问入粉煤灰、锯末、秸秆粉等。题，随着研究的深入，氯氧镁水泥存在的缺陷将来会被⑸应用领域多，制品范围广：目前氯氧镁水泥制品不断地解决。结合氯氧镁水泥在原料资源、生产工艺、产已在包装材料、建筑材料、装饰材料、交通设施、水产养品特性等方面的优势，我们相信氯氧镁水泥产业是极具殖用品、巷道支护制品、耐火制品、音响制品、磨料磨具、发展潜力的。●代木家具制品等近二十个领域获得广泛的应用。⑹可加工性好，使用方便：氯氧镁水泥制品均有良【参考文献】[1]吴金焱，朱书全.氯氧镁水泥及其制品的研发进展[J].中国好的可加工性，可锯、可刨、可钉、可钻、可雕刻、可粘贴，非金属矿工业导刊，2006，(1):15-18.非常适合厂内制作和现场加工安装，使用十分方便。[2]王英姿，邱振新，王翔.谈氯氧镁水泥制品的性能及发展状况4.2氯氧镁水泥制品品种及应用范围[J].山东建材，2000，(4)：38-40.⑴代木材料。可用作代木包装箱框架，还可加工成[3]严育通，景燕，马军.氯氧镁水泥的研究进展[J].盐湖研究，代木门窗框、仿木装饰品，艺术浮雕等，由此可节省大量2008，16(1).的木材资源。[4]夏树屏.添加剂对提高氯氧镁水泥耐水性的研究[J].海湖盐与化工，23(6).⑵轻质复合平板。以氯氧镁水泥胶凝材料为粘结[5]傅剑波，劳绍文，熊光晶.杜拉纤维改性氯氧镁水泥耐水性的剂，加以适当的改性剂，并以改性中碱或无碱玻纤网格初探[J].建筑技术开发,2005,32(2):42-55.