镁质胶凝说明材料.ppt

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1、《胶凝材料学》第一节镁质胶凝材料的原料及煅烧表3-1菱镁矿的化学成分举例化学成分（%）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量辽宁0.670.191.010.1246.7851.39山东3.633.360.600.8945.7249.20一、镁质胶凝材料的原料天然菱镁矿（MgCO3）天然白云石（CaCO3·MgCO3）蛇纹石（3MgO·2SiO2·2H2O）冶炼轻质镁合金的熔渣晶质菱镁矿《胶凝材料学》白云石白云石蛇纹石蛇纹石蛇纹石《胶凝材料学》二、镁质胶凝材料的煅烧碳酸镁：在400℃开始分解，600

2、~650℃分解反应剧烈进行，实际生产的煅烧温度控制在800~850℃。白云石：一般煅烧温度控制在650~750℃。轻烧白云石《胶凝材料学》三、MgO的活性与煅烧温度的关系图3-2MgO的晶格常数与煅烧温度的关系图3-3MgO的比表面积与Mg(OH)2烧成制度的关系《胶凝材料学》第二节氧化镁-水体系氧化镁与水拌和后发生如下反应表3-3MgO水化速度与煅烧温度的关系水化时间（d）煅烧温度（℃）80012001400175.46.494.723100.023.409.2730-94.7632.80360-97.

3、60-表3-3MgO水化速度与煅烧温度的关系《胶凝材料学》图3-4不同的分散度的MgO的水化速度1-125m2/g;2-32m2/g3-15m2/g;4-3m2/g现象：内比表面积大的MgO，其水化速度快，强度发展也快，但结构强度的最终值很低。原因：MgO溶液的过饱和度特别高，会产生大的结晶应力，使形成的结晶结构网受到破坏。解决方案：降低过饱和度和提高溶解度。如改用MgCl2水溶液拌和。（一）镁水泥水化相形成机制及其影响因素1、镁水泥的水化过程图3-6水化放热曲线一般形式《胶凝材料学》第三节氧化镁-氯化

4、镁-水体系Ⅰ——诱导前期，出现第一放热峰，反应时间5~10min；Ⅱ——诱导期，反应速率缓慢，一般持续几小时；Ⅲ——加速期，出现第二放热峰q3；Ⅳ——减速稳定期。《胶凝材料学》2影响水化过程的主要因素图3-7氧化镁和氯化镁的比对水化放热速率的影响4#样（相5）：诱导期较短，3h后水化重新加速，6.5h加速期结束；2#样（相3）：诱导期为4h，加速期延至12.5h结束。相5比相3水化快，早期放热值大。《胶凝材料学》表3-5不同MgCl2/H2O时的水化热编号配比Mg(OH)2:MgCl2:H2Ot2(h)t

5、3(h)水化热（J/g·MgO）8h10h12h2-12-22-33:1:73:1:83:1:1143.51.512.512.361041393211842314092903494854-14-24-35:1:55:1:85:1:11431.511.56.55.5170276341273373433202468500随着MgCl2溶液浓度的降低，水化过程的诱导期缩短，加速期提前结束，水化放热量增大。硬化体中的孔隙增多，对产品性能影响不利。《胶凝材料学》（二）镁水泥的水化相相3相5Mg(OH)2K区：胶凝区

6、L区：液相区《胶凝材料学》（三）3·1·8相和5·1·8相的形成机制形成过程：MgO首先在MgCl2水溶液中溶解，形成Mg2+和OH-离子。当体系中的Mg2+、Cl-、OH-达到一定浓度后直接与H2O反应生成。5·1·8相和3·1·8相的转变（四）镁水泥中的相转变《胶凝材料学》镁水泥浆硬化体初期物相：相5、相3、Mg(OH)2、未反应完的MgO和MgCl2·xH2O在空气中放置一年后：相5、相3、Mg(OH)2、MgCO3、MgCO3·3H2O、氯碳酸镁盐（2MgCO3·Mg(OH)2·MgCl2·6H2

7、O，简称2·1·1·6）长期存放在室外：相5、相3、Mg(OH)2、2·1·1·6相外，还有菱镁矿（MgCO3）和水菱镁矿（4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O，简称4·1·4相）（一）镁水泥的凝结速度及相5或相3的强度发展规律《胶凝材料学》表3-7镁水泥凝结时间与MgO活性的关系煅烧温度（℃）600700800900100011001200比表面积（m²/g）121.185.248.929.526.516.1-初凝时间（h:min）1:301:551:574:254:176:219:57终凝时间（h:

8、min）2:072:333:205:405:118:1113:02《胶凝材料学》表3-8相5和相3的凝结时间编号相区MgO:MgCl2:H2O初凝时间(h:min)终凝时间(h:min)物相鉴定结果15·1·8相点5:1:131:323:10单一的5·1·8相23·1·8相点3:1:114:409:45单一的3·1·8相3E相区3.75:1:12.255:329:46相5+相34F相区5:1:14.393:534:55主要为相