氧化镁，氯化镁，氢氧化镁，滑石板

1 、实验
1.1 主要原料
(1) 菱苦土
      菱苦土是用菱镁矿石 (MgCO 3 ) 经 750~ 850 ℃ 煅烧后再磨细而成。本实验所采用的菱苦土购自辽宁大石桥，其主要化学成分如表 1 ：

表 1 菱苦土成分分析

（ 2 ）卤粉

卤粉是制盐的副产物，由盐卤提炼而得。本实验所采用的卤粉采购于山东潍坊市大家洼化工厂，其主要化学成分如表 2 ：

表 2 卤粉成分分析

(3) 粉煤灰
       粉煤灰为火电厂排除的干排灰，为灰色粉末，含有相当高的无定型硅质材料；

(4) 发泡剂
     采用火碱、骨胶和上等松香按比例配制的松香发泡液及 NH 4 HCO 3 和 H 2 O 2 ；

(5) 玻璃纤维布
       采用中碱玻璃纤维布为增强材料，厚度为 0.4mm ，经纬单数抗拉力≥ 30kg ；

(6) 外加剂
本实验采用的外加剂有磷酸、木质素磺酸钙等。

1.2 实验内容

1.2.1 测定试件的抗压、抗折强度
     将材料做成 4mm × 4mm ×l 6cm 的标准试样于室温养护

3d 、 7d 、 28d ，测其强度。按 CBl775 — 85 规定进行抗折、抗压强度测定。

1.2.2 软化系数的测定
       软化系数 K 为浸水处理后湿强度 R w ( 抗折强度 (R bw ) 或抗压强度 (R cw )) 与浸水处理前强度 R o ( 抗折强度 (R bw) 或抗压强度 (R co )) 之比。其中抗折、抗压强度均按 CBl775-85 规定进行测定。

1.3 实验结果及讨论
(1) 氯氧镁水泥耐水性测定

表 3 氯氧镁水泥自身耐水性测定 MPa

结果表明，虽然氯氧镁水泥快硬高强， 28d 抗压强度达 91.6MPa ，抗折强度达 21.0MPa ，但浸泡水中 28d 后抗压强度即下降 61 ％，抗折强度下降率更高，达 72 ％。随着浸泡时间延长，抗折强度和抗压强度不断下降。

(2) 粉煤灰的影响
       从表 4 看出，掺入粉煤灰后，软化系数大大提高，在掺量为 25 ％时，抗压软化系数达到 0.94 ，能够显著改善氯氧镁水泥的耐水性。主要是由于掺入适量的粉煤灰后不仅起填料的作用，在激发剂的作用下，活性二氧化硅在氯氧镁水泥中还会产生如下反应：

Mg(OH)2 +SiO2 → MgSiO3 · H2O

Ca(OH)2 +SiO2 +CaSiO3 · H2O

同样活性 Al 2O3 ，还会生成水化铝酸镁凝胶，因此，粉煤灰在氯氧镁水泥中不仅是物理填充，而且是活性化学填充。增强制品的致密度，阻塞制品中的毛细通道，提高制品的抗水性能。但掺入量较大时，掺加粉煤灰 60 ％时，耐水性能恶化，软化系数又大幅降低。本人认为，主要是因为粉煤灰掺量混合料中占的比例较大，致使氯氧镁水泥含量不足，水化反应受到抑制，水化产物无法聚集，致使抗水性开始恶化。

掺入粉煤灰的镁水泥试样抗压抗折强度均有所下降。分析原因，主要是由于在氯氧镁水泥中加入粉煤灰后，由于 5 ． 1 ． 8 结晶相在粉煤灰颗粒周围或表面的附聚，使基体中的 5 ． 1 ． 8 结晶相的数量相对减少，并且改变了基体的孔结构，使氯氧镁水泥的抗压强度、抗折强度降低。

(2) 抗水外加剂磷酸的影响

当磷酸掺量适中时，能够提高氯氧镁水泥的抗水性。这主要是因为磷酸中磷 - 氧活泼双键能与氯氧镁水泥中的 Mg(OH)2 、 MgCl2 、 CaO 等反应生成难溶解的晶相及凝胶相。并且可调节结晶速度与结晶形态，以降低镁水泥体的孔隙率，减少毛细孔对水的扩散作用；同时，磷酸使水泥中 Mg 2+ 形成不溶于水的MgHPO4 · 3H 2O 结构物，能改变氯镁复盐的接触点，增强晶体间的穿插和粘附力。因而，磷酸在一定程度上可降低 MgCl 2 的溶出速度，提高镁水泥制品的耐水性。

表 5 掺加磷酸的影响

由表 5 可知，当磷酸掺量为 1 ％时，针对抗压强度，软化系数达到 0 ． 94 。如果磷酸掺量较大时，对提高氯氧镁水泥的抗水性的影响减小。这是由于当磷酸掺量为 1 ％时，镁水泥中短棒状 5 ． 1 ． 8 晶体与 5 ． 1 ． 8 凝胶占多数，叶片状 5 ． 1 ． 8 相晶体数量较少，这时镁水泥石结构的结晶接触点数量大为减少，因而提高了它在水中的稳定性；当磷酸掺量为 3 ％。时，镁水泥石中短棒状 5 ． 1 ． 8 晶体和 5 ． 1 ． 8 凝胶数量减少，叶片状 5 ． 1 ． 8 晶体增多，镁水泥石结构的结晶接触点数量增多，在水中溶解度增大，因而其抗水性降低。

磷酸确是改善耐水性的有效添加剂，但由于其缓凝性太大，以致 1d 没有强度， 3 ， 7 ， 28d 强度绝对值也不高。将影响模具的周转速率，需要与其他外加剂复合。

(3) 粉煤灰与磷酸复合使用的影响
      由前面的试验结果，确法出在单掺粉煤灰为 25 ％和单掺磷酸 1 ％时效果最好。把二者复合掺加后试验结果如表 6 所示。

结果表明，粉煤灰与磷酸复合使用，制品早期强度仍保持较高的水平，不影响脱膜； 28d 强度较高，泡水 28d 抗压强度只下降 5 ％，抗折强度下降 10 ％，随着浸泡时间的延长，强度下降速率减缓，趋于稳定。对制品的抗水性有较大的改善。

(4) 减水剂的影响
       减水剂的最大优点是能有效地减少氯化镁水溶液的用量，节约 MgCl 2 用量，并提高料浆的和易性。减水的结果：一是在一定程度上降低了制品内部 MgCl 2 · 6H 2 O 的含量，因而也在一定程度上降低了制品吸湿返霜的可能性，同时由于用水量减少，毛细孔道也减小，这样就提高了耐水性、抗冻性和强度。二是降低反应速度，从而抑制热量的快速产生，控制硬化体内温度，使制品结构更为均匀，质量提高，使 MgO 、 MgCl 2 和粉煤灰、晶种等相互充分反应，从而提高了制品的初期强度。图 1 为减水剂木质磺酸钠的掺量与试样强度关系，由图中可看出适当掺加减水剂能够增大抗压强度，掺加量为 0.4 ％时，效果较好。掺加量增大较大时影响效果开始下降，主要由于减水剂具有强烈的分散性，掺加量较大时，影响氯氧镁水泥的水化作用，致使抗压强度下降。因此，确定减水剂木质磺酸钠的掺量为 0.4 ％。 　　　　

  (5) 发泡剂对制品质量的影响

发泡剂泡沫的质量、数量不仅影响氯氧镁复合保温材料的密度，同时也影响制品的其它性能。实验表明，单位体积内发泡剂用量过大，产生的泡沫多，固相材料相对减少，使泡沫壁不能完全、均匀地粘附上固体颗粒，这样在坯体的硬化过程中内部将产生缺欠，制品强度降低；单位体积内发泡剂用量过少，固体材料全部均匀地粘附于泡沫壁外以上，还有“多余”的颗粒，这样制品的强度虽然可以提高，但其密度和导热系数也将大幅度提高。
       发泡剂的配制是制作氯氧镁复合保温材料的重要环节，它的结果直接影响保温材料的质量。我们使用高速搅拌机将发泡剂搅拌一定时间后，即可得到细密、均匀而富有弹性的泡沫。但若搅拌时间过短时，由于泡沫体系中的空气浓度不足，分散体系中的薄膜很厚，因此，泡沫发生量少；若搅拌时间过长时，则由于搅动的影响会破坏已构成的泡沫。因此，在实际生产中应严格控制发泡剂的配比工艺。

1.4 制品性能
       经过测试，氯氧镁水泥复合材料在常温、常湿下的主要技术性能如表 7 所示。

表 7 制品的各项性能指标

结论

(1) 通过实验表明，掺加适量的粉煤灰、磷酸和减水剂能够明显的改善氯氧镁水泥的抗水性。各外加剂的最佳掺量分别为粉煤灰 25 ％，磷酸 1 ％，木质磺酸钙 0.4 ％。
      (2) 研制的氯氧镁水泥复合保温材料，各项性能指标均达到国家标准。生产工艺简单，综合成本低，制品具有质量轻、强度高、保温性能好、不燃烧等优良性能，并且生产过程中无废渣、废水、废气的排出，为新型绿色建材产品，有利于环境保护。
 
    高分子塑砼自动化沼气池是我厂和国内著名材料专家经多年潜心研究，成功地将”CX型复合高分子胶凝材料”应用于沼气池建设，克服了有机、无机、混凝土沼气池诸多弊病，制作出一种新型户用沼气池，是目前沼气行业最先进的工业化沼气池产品，也是沼气池更新换代的新型替代产品，在沼气行业技术上是一种新的突破。
项目特点：
一、 抗压度高，耐腐耐用：

目前，沼气池体多数埋在地下，这就要求池体必须要有足够的强度来支撑负荷，此外，土质、水位的差异也使池体长期在不稳定性环境中承受不均衡压力，为此材料的承压能力极为重要，它涉及到了沼气池的结构稳定性和整体安全性，是判定所选材料是否可用于沼气池体生产的第一标准。高强硅自动化沼气池是一种复合高分子胶凝材料（目前海洋工程首选）制成的，理论抗压强度是目前沼气抗压强度最高的一种池体，可达85Mpa以上，而传统池体的抗压强度大多都在35-45Mpa左右；该池体在水化凝固状态下保持了混凝土的本质，其强度指标十分稳定。而目前许多沼气池体则不同，在水中长期浸泡后分子发生离析，结构密度降低，强度下降。

另外，高分子塑砼自动化沼气池在研制过程中选择了一种高耐腐材料，材料选择标准完全针对沼气运行特性，最终从提高产品致密性入手研制出水凝性均布超细颗粒和柔性纤维，钢性纤维及高分子聚合物的复合致密体系  该材料的耐久性超过普通混凝土一倍以上(甚至更多)其他几种材料如玻璃钢等到均无法与之相比，据专家测试分析，这种池体至少可达40年以上。
 
二．气密性好，产气量高：

沼气是厌氧条件的产生的，良好的气密性是影响产生沼气的重要因素。高强硅自动化沼气池采用的是整体封装的工艺，池外壁形成了一个无缝的整体，无论池体下沉是否均匀，都不会出现池体撕裂的现象。另外，该池体材料中加入了大比例的高分子聚合硅材料超细微粉，该材料可以阻止氯离子入侵，甲烷分子没有氯离子的浸透性和扩散性，只要池体的结合部封闭到位15-20Kpa的气压是肯定保证的。并且可以显著提高抗压、抗渗、防腐、抗冲击力，特别是在氯盐、硫酸盐侵蚀和高温度等恶劣环境下，可以使产品寿命提高一倍甚至更高倍。

普通沼气池在冬天产气量小甚至不产气，特别是北方地区，冬天气温一般都很低，高强硅自动化沼气池以低密度的轻质材料成型，导热系数低，绝热性好，保温系数是普通沼气池的20——30倍，严寒冬季也可稳定池温在10℃以上，彻底解决了北方池冬季不产气或产气少的问题。

 三、技术创新，方便实用：

高分子塑砼自动化沼气池彻底消除了传统沼气池建池成本高，建池周期长，渗水漏气，受气温影响产气不均衡等弊端，适应于在短时间内进行大规模推广应用。

高分子塑砼自动化沼气池气池操作方便、易于管理。本产品配有进出料管，可方便地添加原料和抽出底部沉渣，且使用期间无须做内部维修，故易于操作管理。另外，特别是在搅拌结壳方面，巧妙地设计利用气压反流回冲力学，由人工搅拌转化为气压自动搅拌自动破壳，实现沼气池自动化的发展。

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