氯氧镁水泥研究

氯氧镁水泥新课题（转摘）字体大小：大| 中| 小2008-06-24 12:59 - 阅读：39 - 评论：0我国以氯氧镁为基料生产的制品有：防火装饰板、通风管道、硅镁加气混凝土、轻质隔墙板、仿琉璃波形瓦、无木包装箱和门窗框、道路铺地砖、发泡屋面保温隔热板、建筑装饰线条和梁柱、建筑装饰墙裙和天花板以及美工艺术品和活动房等，而且出现了为数不少的并具有相当规模和机械化生产的企业取得了卓有成效的业绩。

以氧化镁胶凝体和氯化镁为的水化反应不可能完全是适人皆知的，而且配比中MgO/MgCI2克分子比大于5的理论也是肯定的，因此制作加入相应的改性剂必要的，主要作用是改善制品内载功能，主要表现为提高制品的离水渗透性能，减少变形和反卤。

作为改性剂应具备二个条件：一是能使具有负作用的成份形成难溶于水且有力学性能的化学元组成物，作为工业副产物中的硅灰，高炉矿渣、粉煤灰、沸腾炉渣、烧结磷矿渣等它们都是经过高温煅烧的烧结料，本身就具有胶凝性能形成有力学性能的结构物。

采用工业废渣不但能消除工业污染，而且有大幅度降低制品的生产成本，是一举两得的好事。

二是自身具有硬胶凝性且不阻碍氯氧镁的水化反应，能粘附在氯氧结晶相的表面提高抗水侵能力，或者自身具有抗水功能堵塞毛细通道，改善抗水性能的同时提高氯氧镁制品的抗冲击性能和防变形性能。

三、提高氧化镁搅拌和反应过程中的水灰比，增加制品的密实性和防水率，能克制氯氧鎂水泥中搅拌过程中氯化镁分子超标的特性，使氯氧鎂水泥反应过程中温度均衡及反应的更加充分.如各类高效减水剂、表面活性乳化剂、扩散剂等。

值得生产者应注意的是：所加入的外加剂不一定有良好的功能和作用，其实所有的改性助剂都是能制标而不能制本，切不可画蛇添足，以免适得其反。

选择合格稳定的原材料要制作好的氯氧镁制品，必须采用合格稳定的原材料是应注意的环节。

作为主要原料轻烧氧化镁的要求，在GB9854—88标准中有明确的规定，应结合氯氧镁制品在建筑中的应用来选用。

A、氧化镁含量在80~85%为宜，大于85%以上轻烧粉一般是做耐火材料的原料价格也较高。

（有的生产者往往注重价格越低越好，常常采用立窑烧成的含有较多煤粉的菱苦土做原料，这就无法做好高质量的氯氧镁制品，有的原料供应者受到经济效益的驱动，往往在轻烧粉中掺石粉，）如果是这样生产者就必须对轻烧氧化镁原料进行氧化镁含量，活性氧化镁含量，游离子氧化钙含量、细度、烧失量等进行监控测定。

活性氧化钙的含量应小于2%，活性氧化镁含量应在65%±2。

烧失量7-11%。

B、氯化镁应严格控制含量，选用正规的生产厂，含在45-46%（MgCI2）应用中不能低于这个标准。

一些土制小窑生产的切不能选用。

C、细度要求一般应为150-200目。

因为细度大，比表面积相应大，增加了反应的接触面，相应表现出较好的力学性能和化学性能。

实践证明，在同等条件下，200目的制品强度比150目的制品要高出10%~15%。

D、玻璃纤维布应采用中碱玻璃纤维布，不应采用高碱玻璃纤维布。

玻璃纤维布的强度视制品的用途，可分别采用4×4、6×6、8×8、10×10等，玻璃纤维布的正确使用对提高制品的强度和约束变形是十分重要的，切不可轻视。

四、合理工艺有利于制品质量工艺制度要重视两个问题：一是搅拌，二是养护制度。

A、混凝搅拌：氧化镁，MgCI2水溶液，改性助剂及填充料只有混合均匀才能使MgO与MgCI2界面充分结合，改性助剂与填充料空隙内，拌料均匀性与搅拌速度和时间有关，搅拌速度应控制在39－49转为宜，搅拌机在搅拌工艺上应避免涡流现象和死角，应在造型构造上能使混合性能达到充分碰撞、冲击、翻涌，磨擦达到混合均匀的目的。

特别强调氧化镁，MgCI2水溶液混凝搅拌外，其它外加剂应单独搅拌后与其混合。

实践证明分立搅拌能使制品强度提高１０％左右，不会出现局部泛霜、返卤现象。

B、正确的养护制度：由于氯氧镁制品的水化硬化过程是一显著的放热过程，而业放热十分急剧，曾测得放热温度最高可达１４０ºＣ，如果不控制升温速度就会使制品内部结构破坏，表现为制品酥松脆化。

养护过程中内部升温不能超过55ºＣ，否则就应采取降温措施。

一般成型温度应控制在１０ºＣ以上，低于此温度应采用保温措施，在室温下约需14-16小时可脱模，脱模后制品应进行保温保湿养护，可将制品叠码在一起并时行覆盖。

利用自身的水化热和排湿增生养护３-５天，７天后可达到预定强度的７０％～８０％，应重视脱模的保温保湿养护，因为制品脱模后的水化硬化反应并未停止，过早的将制品置于空间养护或干燥处理，会造成水分逸出，使反应不完全，也会出现返卤、泛霜及翘曲变形现象。

五、氯氧镁制品的变形、反卤氯氧镁制品变形表现的形式有收缩变形；厚度与密度偏差及结构不对称所造成的翘曲变形，变形影响建筑功能和使用效果。

造成变形的主要原因有：A、过多过大的用水量，在实际生产中，操作者为了操作的方便对混合物加入了过量的水（氯化镁溶液），或片面的通过多加入填充物降低生产成本，又企图通过加大用水量加大混合料的流动度达到可操作性。

这样做会造成水分过多使氯氧镁料浆碱度过度降低，加速了水镁石Mg(OH)2的形成，抑制了固相列生成，导致不能获得应有的力学性能和化学稳定性，水镁石不是形成稳定性能的胶凝相，渗析在制品表面上形成白色Mg(OH)2盐析物，同时由于活性氧化镁部分为水所水化，也会形成“返卤”现象。

另一方面，多余的水要排出去。

如果这种排湿不均速不一致，其收缩也不一致，收缩应力会造成制品的变形性，特别是幅面大而且厚度薄的制品表现较为突出。

正确的用水量为0.43-0.48。

强调一点如果用MgCI2+ Mg SO4 混和溶液的话MgCI2浓度应控制在14.5-18.5度，MgSO4的浓度应控制在12-12.5度，MgCI2 +MgSO4溶液浓度为26.5-30.5度。

显而易见用混和溶液相对降低了MgCI2的使用量又不影响氯氧镁水泥结晶固相的生成。

同时起到控制反卤的作用。

B、我认为生成相应为5.1.6或5.1.5相，克分比应控制在5（MgH2O）/ MgCI2+MgSO4=1：0.89，具体的做法应尽可能的控制MgCI2+MgSO4溶液投放比例，以混合溶液即MgCI2+Mg SO4加无水石膏进行无机改性。

如用无水石膏进行无机改性的话无水石膏凝固点应在5-10分钟。

制品即有氯氧镁水泥的气硬性又有石膏制品的干燥性两者兼有。

经实验证明效果良好，在相对潮湿度90-95%的条件下没有出现反卤和变形现象。

应强调的是生产企业应设置干燥设备，干燥窑内温度应控制在50-60℃。

使制品的含水率在出厂前控制在８％～１０％，避免制品在使用过程中因排湿的不一致所造成的反卤和变形。

我认为用水化法处理去控制反卤是不理智的，其实经过水化处理的制品还是会反卤的（看相对环境湿度），氯氧镁制品材料本身耐水性差，经过水化后加快了氯氧镁制品的老化，使其氯氧镁制品使用时限变短。

C、制品的厚度、密度公差大和结构不对称所造成的变形。

这种现象多发生在厚度公差超过板材厚度的１０％，板材的容重公差超过６％，这将造成板材的内应力偏差大而造成变形。

另一方面是增强的玻璃纤维或网格布分布不均匀，在制品中的分布位置不对称也会造成结构应力引起变形。

此外，还应注意作为填充的料比重应尽可能和轻烧氧化镁粉相一致，避免填料的比重不同，造成在成型过程中产生容重差异大，板材内部的收缩膨胀不一致，产生结构应力引起翘曲变形。

在使用过程中当外界湿度和温度发生变化时，板材因容重的差异大，收缩与膨胀也不一致从而造成变形。

因此克服厚度公差、容重公差和注重结构的对称性是也防止变形的关键举措。

总之，制作与生产优质、稳定的氯氧镁制品是一个多因素的系统工程，它涉及到合格稳定的原材料、严格科学的配比和动态的调整、有效的改性剂、合理的技术工艺与养护制度等等，决不能用粗放简单的生产与应用。

只有这样才是氯氧镁制品的本质。

氯氧镁水泥理论配料公式氯氧镁水泥是一种气硬性双组份胶凝材料，双组份（轻烧氧化镁和卤水）间的配料没有理论计算依据。

一般是根据实际生产经验或按理论上形成518相所需的各组成材料的克分子比来计算。

本文从氯氧镁水泥水化反应出发，推导出理论配比公式，供生产配料时参考。

一、公式推导氯氧镁水泥是由MgO-MgCl2-H2O组成的三元体系。

下面的讨论假设组成三元体系的MgO、MgCl2和H2O刚好能充分反应完全而没有任何一者多余，反应过程中也没有水份得失，且反应终了产物只有Mg(OH)2和518相。

设MgO-MgCl2-H2O体系中MgCl2溶液量为G、浓度为C（重量百分浓度），则其中MgCl2量为CG，H2O量为(1-C)G，并设体系中的水有x份用于生成Mg(OH)2，（1-x）份用于生成518相。

则有：MgO + H2O →Mg(OH)240.3 (1-C)Gx 18生成氢氧化镁反应所需的MgO量=40.3(1-C)Gx÷18 ①5MgO + MgCl2+ 13H2O → 5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O5×40.3 95.2 13×18CG (1-C)G(1-x)生成518相所需的MgO量=5×40.3CG÷95.2 ②且有：CG÷95.2=(1-C)G(1-x)÷(13×18) ③该体系反应所需的总MgO量=①+②④根据式③可求出x，代入式④并整理即得：总MgO量=(2.24-5.62C)G 或MgO量/G=2.24-5.62C ⑤假设轻烧氧化镁中能参与水化反应的活性MgO含量（有效MgO含量）为a，则⑤式可改写为：轻烧氧化镁/卤水=(2.24-5.62C)/a ⑥上式即为MgO、MgCl2和H2O三者之间完全反应时的配比公式。

根据式⑥，只要确定卤水浓度，便可方便地求出轻烧氧化镁和卤水间的比例。

二、讨论由式⑥可见：1.轻烧氧化镁中的活性MgO含量（有效MgO含量）a越低，轻烧氧化镁需用量越大。

轻烧氧化镁的质量要求及活性MgO含量的测试方法参见标准WB/T1019-2002。

从活性MgO含量的测试方法可知，检测结果反映的是在一定条件下能参与水化反应的MgO 含量，而非MgO活性（据此，称之为有效MgO含量似更合理）。

组成氯氧镁水泥的各原材料中以轻烧氧化镁的质量对其性能影响最大。

轻烧氧化镁的质量指标中最重要的是MgO的活性及其分布：MgO活性的高低不仅影响氯氧镁水泥的水化反应速度（制品凝结硬化的快慢），还影响其水化反应产物的组成和结构（进而影响制品的性能）。

有关MgO活性及其对制品性能的影响，有待进一步深入研究。

2.卤水浓度越高，组成氯氧镁水泥体系所需的氧化镁量越少；卤水浓度越低，所需的氧化镁量越多。