镁制胶凝材料

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镁制胶凝材料是指以MgO为主要成分的无机气硬性胶凝材料,有时称为菱苦土。它是以MgCO3为主要成分的菱镁矿在800℃左右煅烧而得。

镁制胶凝材料

生产

镁制胶凝材料生产方式与石灰相似,反应式如下:

MgCO3=MgO+CO2

块状MgO经磨细后,即成为白色或浅黄色粉末状菱苦土,类似于磨细生石灰粉。

密度3.1~3.4g/cm3,堆积密度800~900kg/m3。

此外,蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O)、冶炼镁合金的溶渣(MgO含量>25%)、白云石(MgCO3·CaCO3)等也可用来生产镁制胶凝材料,性质和用途与菱苦土相似。当采用白云石生产镁制胶凝材料时,温度不宜超过800℃,防止CaCO3分解,产品组成为MgO和CaO3的混合物。

硬化

镁制胶凝材料与水拌合后的水化反应与石灰熟化相似。其特点是反应快(但比石灰熟化慢)、放出大量热。反应式如下:

MgO+H2O=Mg(OH)2+Q

其凝结硬化机理与石灰完全相似,特点相同,即:速度慢、体积收缩大,而且强度很低。因此,很少直接加水使用。

为了加速凝结硬化速度、提高制品强度,镁制胶凝材料使用时均加入适量固化剂。最常用的固化剂为氯化镁溶液,也可用硫酸镁(MgSO4·7H2O)、氯化铁(FeCl3)或硫酸亚铁(FeSO4·H2O)等盐类的溶液。氯化镁和氯化铁溶液较常用,氯化镁固化剂的反应式如下:

mMgO+nMgCl2·6H2 O—→mMgO·nMgCl2·9H2 O

反应生成的氧氯化镁(mMgO·nMgCl2·9H2O)结晶速度比氢氧化镁 [Mg(OH)2]快,因而加速了镁制胶凝材料的凝结硬化速度,而且其制品强度显著提高。

氯化镁溶液(密度为1.2g/cm3)的掺量一般为镁制胶凝材料的55%~60%。掺量太大则凝结速度过快,且收缩大、强度低。掺量过少,则硬化太慢、强度也低。此外,温度对凝结硬化很敏感,氯化镁掺量可作适当调整。

性质

(1)凝结时间。

根据《地面与楼面工程及验收规范》(GBJ 209)规定,菱苦土用密度为1.2g/cm3的氯化镁溶液调制成标准稠度净浆,初凝时间不得迟于6h。

(2)强度高。

用氯化镁溶液和菱苦土配置的制品,抗压强度可达40~60MPa。其中1d强度可达最高强度的60%~80%,7d左右可达最高强度。且硬化后的表观密度小(1000~1100kg/m3),属于轻质、早强、高强胶凝材料。

(3)黏结性好。

菱苦土与各种纤维材料的黏结性很好,且碱性比水泥弱,不会腐蚀纤维材料。因此常用木屑、玻璃纤维等制作复合板材、地坪等,以提高制品的抗拉、抗折和抗冲击性能。

(4)耐水性差,易泛霜。

镁制胶凝材料制品遇水或在潮湿环境中极易吸水变形,强度下降,且制品表面出现泛霜(俗称返卤)现象,影响正常使用。因此只能在干燥环境中使用。制品中掺入硫酸镁和硫酸亚铁固化剂可提高耐水性,但强度相对较低。改善耐水性的最佳途径是掺入磷酸盐或防水剂(成本较高),也可掺入矿渣、煤粉灰等活性混合材料。

此外,由于制品中氯离子含量高,因此对铁钉、钢筋的锈蚀作用很强。应尽量避免用铁钉等固定板材或与钢材等易锈材料直接接触。

应用

(1)菱苦土木屑地面。

以菱苦土、木屑、氯化钙及其他混合材料(滑石粉、砂、石屑粉煤灰、颜料等)等制作地坪,具有一定弹性,且防火、防爆、导热性小、表面光洁、不起灰。主要用于室内车间地坪。

(2)板材。

通常加入刨花、木丝、玻纤、聚酯纤维等,制作各种板材,如装饰板、防火板、隔墙板等。也可用来制作通风管道。加入发泡剂还可制作保温板。

最后更新:2023-10-30