镁质胶凝材料.pptx
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1、胶凝材料学胶凝材料学第一节第一节 镁质胶凝材料的原料及煅烧镁质胶凝材料的原料及煅烧表表3-1 3-1 菱镁矿的化学成分举例菱镁矿的化学成分举例化学成分(化学成分(%)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量烧失量辽宁辽宁0.670.191.010.1246.7851.39山东山东3.633.360.600.8945.7249.20一、镁质胶凝材料的原料一、镁质胶凝材料的原料1.天然菱镁矿(天然菱镁矿(MgCO3)2.天然白云石(天然白云石(CaCO3MgCO3)3.蛇纹石蛇纹石(3MgO2SiO22H2O)4.冶炼轻质镁合金的熔渣冶炼轻质镁合金的熔渣晶质菱镁矿晶质菱镁矿胶凝材料学胶凝材料
2、学白云石白云石白云石白云石蛇纹石蛇纹石蛇纹石蛇纹石蛇纹石蛇纹石胶凝材料学胶凝材料学二、镁质胶凝材料的煅烧二、镁质胶凝材料的煅烧1.碳酸镁:在碳酸镁:在400开始分解,开始分解,600650分解反应剧烈分解反应剧烈进行,实际生产的煅烧温度控制在进行,实际生产的煅烧温度控制在800850。2.白云石:一般煅烧温度控制在白云石:一般煅烧温度控制在650750。轻轻烧烧白白云云石石胶凝材料学胶凝材料学三、三、MgO的活性与煅烧温度的关系的活性与煅烧温度的关系图图3-2 MgO的晶格常数与煅烧温度的关系的晶格常数与煅烧温度的关系图图3-3 MgO的比表面积与的比表面积与Mg(OH)2烧成制度的关系烧成制
3、度的关系胶凝材料学胶凝材料学第二节第二节 氧化镁氧化镁-水体系水体系氧化镁与水拌和后发生如下反应氧化镁与水拌和后发生如下反应表表3-3 MgO水化速度与煅烧温度的关系水化速度与煅烧温度的关系水化时间(水化时间(d d)煅烧温度(煅烧温度()80080012001200140014001 175.475.46.496.494.724.723 3100.0100.023.4023.409.279.273030-94.7694.7632.8032.80360360-97.6097.60-表表3-3 MgO水化速度与煅烧温度的关系水化速度与煅烧温度的关系胶凝材料学胶凝材料学图图3-4 不同的分散度的不
4、同的分散度的MgO的水化速度的水化速度1-125m2/g;2-32m2/g3-15m2/g;4-3m2/g现象:现象:内比表面积大的内比表面积大的MgO,其水化速度快,强度发展也,其水化速度快,强度发展也快,但结构强度的最终值很低。快,但结构强度的最终值很低。原因:原因:MgO溶液的过饱和度溶液的过饱和度特别高,会产生大的结晶应力,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。使形成的结晶结构网受到破坏。解决方案:解决方案:降低过饱和度和降低过饱和度和提高溶解度。如改用提高溶解度。如改用MgCl2水水溶液拌和。溶液拌和。(一)镁水泥水化相形成机制及其影响因素(一)镁水泥水化相形成机制
5、及其影响因素1 1、镁水泥的水化过程、镁水泥的水化过程图图3-6 3-6 水化放热曲线一般形式水化放热曲线一般形式胶凝材料学胶凝材料学第三节第三节 氧化镁氧化镁-氯化镁氯化镁-水体系水体系 诱导前期,出现第一诱导前期,出现第一放热峰,反应时间放热峰,反应时间510min;诱导期,反应速率缓诱导期,反应速率缓慢,一般持续几小时;慢,一般持续几小时;加速期,出现第二放加速期,出现第二放热峰热峰q3;减速稳定期。减速稳定期。胶凝材料学胶凝材料学2 2 影响水化过程的主要因素影响水化过程的主要因素图图3-7 3-7 氧化镁和氯化镁的比对水化放热速率的影响氧化镁和氯化镁的比对水化放热速率的影响 4#样(
6、相样(相5):诱导):诱导期较短,期较短,3h后水化重新后水化重新加速,加速,6.5h加速期结束;加速期结束;2#样(相样(相3):诱导):诱导期为期为4h,加速期延至,加速期延至12.5h结束。结束。相相5比相比相3水化快,水化快,早期放热值大。早期放热值大。胶凝材料学胶凝材料学表表3-5 3-5 不同不同MgClMgCl2 2/H/H2 2O O时的水化热时的水化热编号编号配比配比Mg(OH)2:MgCl2:H2Ot2(h)t3(h)水化热(水化热(J/gMgO)8h10h12h2-12-22-33:1:73:1:83:1:1143.51.512.512.36104139321184231
7、4092903494854-14-24-35:1:55:1:85:1:11431.511.56.55.5170276341273373433202468500 随着随着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。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。胶凝材料学胶凝材料学(二)镁水泥的水化相(二)镁水泥的水化相相相3相相5Mg(OH)2K区:胶凝区区:胶凝区L区:液相区区:液相区胶凝材料学胶凝材料学(三)(三)3 1 8 相和相和 5 1 8相的形成
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