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氯氧镁水泥外加改性技术原理研究

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氯氧镁水泥外加改性技术原理研究

 

现在的外加改性剂很多,但基本都围绕一点进行研制的:一是改善镁水泥孔结构,增加其密实度,降低其吸水性;二分散膨胀应力,减少或避免热应力集中,三是抗水。

一、是改善镁水泥硬化体孔结构,这是目前大部分外改性剂的作用原理

(1)镁水泥硬化体的气孔类型 

   a、水化产物5•1•8或3•1•8相结晶网络结构的孔隙,镁水泥水化产物的结晶体之间有许多极其结微的孔隙,在水化反应不充分时,不能被微晶颗粒所填满,造成孔隙,这种孔隙的多少与水化程度及水化生成物的量有关,其孔径约1~6纳米,

   b、制品水分蒸发或其他作用所形成的大量毛细孔  水在调和是一般为了工艺的需要都多加了水,在热膨胀压力下向外蒸发,就形成了一条条相对较大的毛细孔,其他易蒸发的成分也会有同样的造孔功能,这些毛细孔危害最大,是卤、霜水的主要通道。

C、工艺孔、气孔  工艺孔是操作时物料没有震实基压实而形成的,特别是当物料颗粒比较大时而缺少级配时更难密实,工艺孔会更大、更多,气孔是由于原料所携带的空气没有排出造成的,工艺孔、气孔一般都较大。

(2)是造成镁水泥弊端的原因  

a 、外界的水分通过孔隙进入镁水泥硬化体,直达水化相的内部,溶出水化物的氯离子,造成水化相解体,导致制品强度下降,这是导致镁水泥制品耐水性差的主要原因。

  b、卤和霜通过毛细孔和大孔向外泛出,卤是制品中的多余的氯化镁,霜是制品中的氢氧化镁和氯化镁,卤和霜溶于水,然后在蒸发的作用下被带到制品表面,形成返卤、泛霜。不论形成卤、霜的原因有多少,但也孔隙是最主要的原因。

  c、孔隙造成水分蒸发不均匀,民致变形和裂纹。

(3)孔隙的改善

 工艺方法有:增加制品的密实度、降低孔隙率、振动成形消除一部分工艺孔、气孔。但硬化体的晶体间的孔隙是纳米级的,只能通过外加改性剂来减少孔隙、封堵、填充、使之不再为水的通道,也就是达到改性的目的。

二、分散膨胀应力  膨胀应力是导致镁水泥制品变形、裂纹的主要原因

(1)、镁水泥膨胀应力产生的原因

a、镁水泥中氧化镁水化产生的热膨胀应力,由于镁水泥具有极高的水化热,它在水化时放出的热量达到900~1400J/g MgO 。再加上快凝性,在短时间内就释放出大部分的水化热,这就造成了水化热过分集中,特别制品的中心部位。

b、晶体膨胀应力   镁水泥制品主要晶相5•1•8相或3•1•8相在形成时,由于结晶的作用,也会产生晶体的膨胀应力,这个应力没有热应力大,但相加起来就会使制品内部结构破坏或晶体破坏。

C、 氧化钙(CaO)的膨胀应力 轻烧粉中都含量有一定的氧化钙,当氧化钙与水作用时就形成了氢氧化钙(熟石灰)同时体积膨胀1~2倍,放出大量的热(是氧化镁的四倍)。防火门制品中对轻烧粉中氧化钙的指标控制相当严格。

D、硫酸盐的膨胀应力  氯化镁中含有硫酸盐,当硫酸盐和氧化钙作用时,生成石膏,其体积会增加3~4倍。

(2   (2)、分散膨胀应力的原理 分散膨胀应力从原料方面入手,采购轻烧粉时氧化钙、欠火粉含量不能太高、氯化镁中的硫酸盐不能过高,加入改性剂使氧化钙(CaO)、硫酸盐不参与反应,消除部分膨胀应力。

 三、抗水改性原理

(1)、水与镁水泥制品弊端的关系  

a、水的侵入使制品的强度下降   水的侵入使氯化镁被溶解,晶体就全部解体,导致制品强度下降。

b 、水的侵入和蒸发使制品表面返卤和泛霜  制品内部的氯化镁、氢氧化镁通以水为载体,带到制品表面,形成的返卤和泛霜。

C、水会导致制品的裂纹  如果制品已经凝结硬化和定型,水的侵入会和没完全反应的氧化镁发生二次水化,生成氢氧化镁,而使其膨胀,也可以和氧化镁、氯化镁共同作用发生三元反应,生成5•1•8相或3•1•8相而造成结晶膨胀,由于制品已经定型,约束了膨胀力,就会造成裂纹。

(2)、水的侵入和蒸发带出氯化镁、氢氧化镁都是通过以孔隙作为通道,没有孔隙,水也不可能产生破坏作用。

(3)、抗水剂改性的原理   采用抗水剂对镁水泥改性,是目前最常用的改性手段之一,抗水好了,制品性能也好了,抗水不好,改性就难以完全。

    抗水剂改性的原理就是降低制品的吸水性、透水性、储水性这其中,主要是降低毛细孔的透水性、用抗水剂切断毛细孔,封闭毛细孔

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