氯氧镁水泥耐水改性剂的研究
发布时间：2022-01-11 14:04
氯氧镁水泥又称为索勒尔水泥、菱镁水泥等,它是由一定浓度氯化镁水溶液与粉末状的氧化镁充分混合后,形成的一种具有气硬性的胶凝材料,具有凝结硬化快、机械强度高、耐磨性好、低碱耐腐蚀、耐火隔热等优点,可应用于建筑板材、混凝土、防火材料、吸附材料等领域,但其耐水性比较差、容易反卤泛霜、变形开裂等,应用受到限制。为此,本文的主要目标是通过系统改性研究,制备耐水性氯氧镁水泥。首先,通过调整MgO/MgCl2摩尔配比和MgCl2浓度,得到氯氧镁水泥的基础配方。结果表明:MgO/MgCl2为8,MgCl2的浓度为28%时,胶凝材料力学强度与耐水性均较高。然后,通过单因素实验对氯氧镁水泥进行改性研究。一是采用多种外加助剂对其进行改性。结果表明:磷酸、磷酸盐类对耐水性提升明显,但其力学强度损失较大。柠檬酸、柠檬酸盐对其耐水性也有明显改善作用,力学强度损失相对较小。综合考虑,磷酸、柠檬酸和柠檬酸钠在掺量为1%时效果较好。二是研究了一些矿物掺料对氯氧镁水泥的影响。随着硅灰掺量的增大,材料的力学强度和耐水性能提高明显,掺量在1...
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氯氧镁水泥复合改性工艺流程简图
c) 掺入改性剂的试样 d) 掺入改性剂的试样（浸水）图 4-3 浸水前、后的试样 SEM 图图 4-3（a）、（c）为养护 7d 试样的电镜图，而图（b）、（d）为浸水 7d 后的电镜图。从图 4-3（a）中可以看出，氯氧镁水泥水化后，有大量的针棒状、条板状晶体出现，结合 XRD 衍射图谱，这些水化产物应为 5 相。图 4-3（c）为加入助剂的样品，显示结晶体变粗，结晶度变差，有凝胶状物质出现。未浸水处理的两个样品中的水化产物晶体向空间缝隙延伸交错生长、相互搭接形成密集的结晶网络，是导致氯氧镁水泥高强度的主要原因。从未掺加助剂的空白组浸水前、后电镜图对比可知，晶体结构发生了较大变化，浸水前（a）存有大量棒状晶体，而浸水后(b)针棒状产物消失，主要是块状、片状的 Mg(OH)2，其强度贡献远低于纤维状的 5 相和 3 相，且孔隙率较高、结构疏松，又促使镁水泥内部晶体与大量水接触，持续水化成Mg(OH)2，直接导致耐水性较差。掺入改性剂的氯氧镁试样浸水后（d），结构形貌相比浸水前（c）也发生了一定变化，但结构中仍存有大量的棒状 5 相晶体，生长良好。一些胶凝物质附着晶体表面或填充了晶体间的部分空隙，阻止了水与 5 相的接触，提高了材料的耐水性。这一点，与 XRD 图谱相互印证，高度一致。
e f图 5-2 各交互作用对氯氧镁水泥软化系数的影响由图 5-2 可以看出，曲面图（b）（d）（e）三张图曲面较陡，AC、BC、BD 三者的交互作用影响显著。而（a）、（c）、（f）分别描述了 AB、AD、CD 对镁水泥软化系数的交互影响。由图可知，柠檬酸与硅灰，柠檬酸与石膏之间交互影响较显著，而苯丙乳液与石膏交互影响不显著，其曲面相对较为平缓，分析表明柠檬酸掺量为 1%~1.3%，硅灰 6%~8%、苯丙乳液 0.5%~0.7%，石膏 10%~12%较为适宜。5.2.3 模型验证以软化系数为响应值的设计，确定了几种不同外加剂的优化配比：柠檬酸 1.3%、硅灰 6%、苯丙乳液 0.5%、石膏 11.95%。对软化系数进行预测和实验验证，结果见表 5-4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯氧镁水泥耐水改性剂的研究[J]. 李领肖,陈雄木,刘秀英,赵风清. 粉煤灰综合利用. 2018(05)
[2]废玻璃钢纤维增强粘结砂浆的研究[J]. 冯艳超,刘满超,赵风清. 环境科学与技术. 2018(05)
[3]磷酸钠/苯丙乳液改善氯氧镁水泥耐水性的研究[J]. 陈雪霏,王路明. 混凝土. 2017(06)
[4]柠檬酸对氯氧镁水泥的改性研究[J]. 苏华雷,姜义军,景治娇,乔俊梅,刘振学. 山东工业技术. 2017(03)
[5]几种因素对氯氧镁水泥性能的影响[J]. 宁亚瑜,张冷庆,丁向群. 硅酸盐通报. 2016(07)
[6]纤维增强氯氧镁水泥砂浆弯曲韧性研究[J]. 马慧,关博文,张纪阳,陈国森,尚庆芳,刘开平. 非金属矿. 2016(03)
[7]木（竹）粉-NaHCO3外加剂对氯氧镁水泥水化放热特性以及抗折强度的影响[J]. 陈争骥,华佳璐,王灵燕,马灵飞. 木材加工机械. 2016(02)
[8]粉煤灰对氯氧镁水泥早期性能的影响[J]. 赵华,王永维,关博文,杨涛,马慧,张纪阳. 材料导报. 2015(18)
[9]氯氧镁水泥制品研究进展概述[J]. 邓耀祥,葛婷. 广东建材. 2015(08)
[10]氯氧镁水泥胶凝材料的研究进展[J]. 马慧,关博文,王永维,郁亚芸,刘开平,张纪阳. 材料导报. 2015(15)
硕士论文
[1]基于协同优化的石膏基胶凝材料改性研究[D]. 陈蜜蜜.河北科技大学 2017
[2]氯氧镁水泥耐水复合改性的研究[D]. 陈雪霏.江苏大学 2017
[3]硫氧镁水泥改性技术研究[D]. 王磊.重庆大学 2016
[4]硫氧镁水泥材料的改性研究[D]. 王南.辽宁科技大学 2016
[5]MOC/木粉复合材料的制备及其热解动力学研究[D]. 郭德禹.东北林业大学 2015
[6]镁质胶凝材料的性能研究[D]. 李国龙.辽宁科技大学 2015
[7]改性纤维增强聚合物水泥砂浆的制备与性能试验研究[D]. 裴少丽.长沙理工大学 2014
[8]镁水泥超轻泡沫混凝土制备与性能研究[D]. 张鹤译.沈阳建筑大学 2013
[9]新型镁水泥基复合材料的组成与性能研究[D]. 陈常明.武汉理工大学 2010
[10]改性氯氧镁水泥性能的若干影响因素及其改性机理初探[D]. 傅剑波.汕头大学 2005
本文编号：3582910
【文章来源】：河北科技大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氯氧镁水泥复合改性工艺流程简图
c) 掺入改性剂的试样 d) 掺入改性剂的试样（浸水）图 4-3 浸水前、后的试样 SEM 图图 4-3（a）、（c）为养护 7d 试样的电镜图，而图（b）、（d）为浸水 7d 后的电镜图。从图 4-3（a）中可以看出，氯氧镁水泥水化后，有大量的针棒状、条板状晶体出现，结合 XRD 衍射图谱，这些水化产物应为 5 相。图 4-3（c）为加入助剂的样品，显示结晶体变粗，结晶度变差，有凝胶状物质出现。未浸水处理的两个样品中的水化产物晶体向空间缝隙延伸交错生长、相互搭接形成密集的结晶网络，是导致氯氧镁水泥高强度的主要原因。从未掺加助剂的空白组浸水前、后电镜图对比可知，晶体结构发生了较大变化，浸水前（a）存有大量棒状晶体，而浸水后(b)针棒状产物消失，主要是块状、片状的 Mg(OH)2，其强度贡献远低于纤维状的 5 相和 3 相，且孔隙率较高、结构疏松，又促使镁水泥内部晶体与大量水接触，持续水化成Mg(OH)2，直接导致耐水性较差。掺入改性剂的氯氧镁试样浸水后（d），结构形貌相比浸水前（c）也发生了一定变化，但结构中仍存有大量的棒状 5 相晶体，生长良好。一些胶凝物质附着晶体表面或填充了晶体间的部分空隙，阻止了水与 5 相的接触，提高了材料的耐水性。这一点，与 XRD 图谱相互印证，高度一致。
e f图 5-2 各交互作用对氯氧镁水泥软化系数的影响由图 5-2 可以看出，曲面图（b）（d）（e）三张图曲面较陡，AC、BC、BD 三者的交互作用影响显著。而（a）、（c）、（f）分别描述了 AB、AD、CD 对镁水泥软化系数的交互影响。由图可知，柠檬酸与硅灰，柠檬酸与石膏之间交互影响较显著，而苯丙乳液与石膏交互影响不显著，其曲面相对较为平缓，分析表明柠檬酸掺量为 1%~1.3%，硅灰 6%~8%、苯丙乳液 0.5%~0.7%，石膏 10%~12%较为适宜。5.2.3 模型验证以软化系数为响应值的设计，确定了几种不同外加剂的优化配比：柠檬酸 1.3%、硅灰 6%、苯丙乳液 0.5%、石膏 11.95%。对软化系数进行预测和实验验证，结果见表 5-4。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯氧镁水泥耐水改性剂的研究[J]. 李领肖,陈雄木,刘秀英,赵风清. 粉煤灰综合利用. 2018(05)
[2]废玻璃钢纤维增强粘结砂浆的研究[J]. 冯艳超,刘满超,赵风清. 环境科学与技术. 2018(05)
[3]磷酸钠/苯丙乳液改善氯氧镁水泥耐水性的研究[J]. 陈雪霏,王路明. 混凝土. 2017(06)
[4]柠檬酸对氯氧镁水泥的改性研究[J]. 苏华雷,姜义军,景治娇,乔俊梅,刘振学. 山东工业技术. 2017(03)
[5]几种因素对氯氧镁水泥性能的影响[J]. 宁亚瑜,张冷庆,丁向群. 硅酸盐通报. 2016(07)
[6]纤维增强氯氧镁水泥砂浆弯曲韧性研究[J]. 马慧,关博文,张纪阳,陈国森,尚庆芳,刘开平. 非金属矿. 2016(03)
[7]木（竹）粉-NaHCO3外加剂对氯氧镁水泥水化放热特性以及抗折强度的影响[J]. 陈争骥,华佳璐,王灵燕,马灵飞. 木材加工机械. 2016(02)
[8]粉煤灰对氯氧镁水泥早期性能的影响[J]. 赵华,王永维,关博文,杨涛,马慧,张纪阳. 材料导报. 2015(18)
[9]氯氧镁水泥制品研究进展概述[J]. 邓耀祥,葛婷. 广东建材. 2015(08)
[10]氯氧镁水泥胶凝材料的研究进展[J]. 马慧,关博文,王永维,郁亚芸,刘开平,张纪阳. 材料导报. 2015(15)
硕士论文
[1]基于协同优化的石膏基胶凝材料改性研究[D]. 陈蜜蜜.河北科技大学 2017
[2]氯氧镁水泥耐水复合改性的研究[D]. 陈雪霏.江苏大学 2017
[3]硫氧镁水泥改性技术研究[D]. 王磊.重庆大学 2016
[4]硫氧镁水泥材料的改性研究[D]. 王南.辽宁科技大学 2016
[5]MOC/木粉复合材料的制备及其热解动力学研究[D]. 郭德禹.东北林业大学 2015
[6]镁质胶凝材料的性能研究[D]. 李国龙.辽宁科技大学 2015
[7]改性纤维增强聚合物水泥砂浆的制备与性能试验研究[D]. 裴少丽.长沙理工大学 2014
[8]镁水泥超轻泡沫混凝土制备与性能研究[D]. 张鹤译.沈阳建筑大学 2013
[9]新型镁水泥基复合材料的组成与性能研究[D]. 陈常明.武汉理工大学 2010
[10]改性氯氧镁水泥性能的若干影响因素及其改性机理初探[D]. 傅剑波.汕头大学 2005
本文编号：3582910
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