镁质胶凝材料综述:研究进展与低碳路径探讨

镁质胶凝材料具有轻质、高强、低碱、耐高温和低二氧化碳排放的特点,已被广泛应用于预制建筑、道路修复和核废料固定等领域。本文系统综述了镁质胶凝材料近年来的主要研究成果;重点介绍了氯氧镁水泥、硫氧镁水泥、水化硅酸镁水泥和磷酸镁水泥的原材料组成、水化机理、相转变和微观结构等,总结了其在碳固存、力学和耐久性等方面的研究进展,对比了上述四种水泥的性能及应用现状。最后,结合镁质胶凝材料的优势以及不足,提出了未来研究的方向和思路。我国是世界上镁资源最丰富的国家,镁质胶凝材料具有独特的性能,作为菱镁产业的重要一环,必将在低品位菱镁尾矿建材资源化利用方面大有可为。

碳化作用对镁质胶凝材料微观结构演变过程的影响

为揭示碳化作用对镁质胶凝材料微观结构演变过程的影响,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和压力试验机,对室内养护5 a龄期的镁质胶凝材料净浆试样和30 a龄期的镁质胶凝材料房梁试样进行分析。结果表明,碳化作用对镁质胶凝材料的微观形貌和物相组成影响较大。空气中的二氧化碳由表及里渗入镁质胶凝材料中,在二氧化碳渗入的过程中引起镁质胶凝材料微观形貌和物相组成的变化。镁质胶凝材料的微观形貌主要由针棒状、多孔状向块状转变,物相由5·1·8[5Mg(OH)_(2)·MgCl_(2)·8H_(2)O]相经2·1·1·6[2MgCO_(3)·Mg(OH)_(2)·MgCl_(2)·6H_(2)O]相最终转化为稳定的水菱镁矿和菱镁矿。由于碳化作用,镁质胶凝材料5 a龄期的抗压强度相比1 a龄期下降了22.1 MPa。因此,需要采用隔离方法处理镁质胶凝材料,以减少其碳化作用,延长其使用年限。

苛性白云石和菱苦土复合镁质胶凝材料的制备及应用

在小型试验的基础上 ,对以白云石为原料煅烧加工成的苛性白云石镁质胶凝材料进行了半工业试验。试验证明在苛性白云石镁质材料中加入一定数量的菱苦土制成的复合镁质胶凝材料 ,其标准稠度的净浆抗折、抗压强度等均可达到镁质胶凝材料的有关标准要求。用这种复合镁质胶凝材料生产屋面瓦、内隔墙等建筑型材 ,获得了满意的结果 ,为开发利用丰富的白云石矿产资源提供了可行的依据。

轻烧白云石镁质胶凝材料的研究

将白云石在合理的温度和时间下煅烧，以经过煅烧后的白云石粉作为镁质胶凝材料的主要原材料，配以调和剂，以及各种外加剂、填充改性材料，经发泡、自然养护制成轻质墙体砌块及其它系列产品．具有生产工艺简单、投资小、成本低廉、轻质高强等优点．

复合型镁质胶凝材料研制与应用

用白云石生产出的苛性白云石镁质胶凝材料，其抗折、抗压强度不能满足某些用途的要求。将苛性白云石镁质胶凝材料与菱苦土按一定比例混合后即构成复合型镁质胶凝材料，其净浆抗折抗压强度和锯屑镁质混凝土抗压强度，均达到并超过原国家物资局对镁质胶凝材料的有关要求，可用其生产房屋内部轻质隔墙型材、屋面波纹瓦（ 菱镁瓦等） 。对缺乏菱镁矿资源的地区，为大量开采利用丰富的白云石矿资源提供了可行的依据。文中还研究了苛性白云石镁质胶凝材料锯屑混凝土的强度，随苛性白云石粒度变细而增大的关系。

镁质胶凝材料机械强度的实验研究

通过抗折强度检测和X-射线衍射分析，对镁质胶凝材料机械强度的发展及其与物相的组成和变化的关系进行了研究．

耐水高强硫氧镁质胶凝材料的研制

通过借鉴氯氧镁水泥领域的成果结论,用MgSO4代替MgCl2做成的硫氧镁水泥,以强度、耐水性为主要指标,研发性能优于氯氧镁的新型镁质胶凝材料,并探讨了改性后的镁质材料的性能,结果表明:硫氧镁水泥的耐水性能虽然优于氯氧镁水泥,但其强度不高;通过单一外加剂改性,并不能提高氯氧镁水泥及硫氧镁水泥净浆试块的耐水性能,但与玻璃纤维复合,可以制备耐水高强的镁质胶凝材料。

稀土对镁质胶凝材料性能的影响

通过在氧化镁和氯化镁溶液中掺加稀土盐,研究稀土对镁质胶凝材料性能的影响。实验发现稀土盐可以延缓镁质胶凝材料的结晶固化过程,通过抗折强度测试机和抗压强度测试机测试表明:随着稀土盐含量的增加,得到的稀土改性镁质胶凝材料抗压强度和抗折强度均随混合稀土氯化物含量的增加先增加后减少。这些变化可能与稀土改性镁质胶凝材料的结晶固化有关。

废弃线路板非金属残渣作填充料对镁质胶凝材料性能的影响

研究了废弃线路板非金属残渣对镁质胶凝材料的水化过程、抗压强度、镁质胶凝材料晶体形貌的影响,结合扫描电镜对其反应机理进行了分析。结果表明,非金属残渣能抑制镁质胶凝材料的早期水化,使水化放热减缓,早期水化率降低,凝结时间延长;非金属残渣对镁质胶凝材料晶体形貌影响较大,使镁质胶凝材料晶体尺寸明显增大;非金属残渣通过多种途径的作用对镁质胶凝材料产生了缓凝作用。当非金属残渣掺量超过15%时,抗压强度下降较大。

镁质胶凝材料板材性能研究

研究了镁质胶凝材料板材中增强纤维网格布保护层厚度、铺设层数及铺设方法对板材力学性能、体积稳定性的影响。结果表明,玻纤网格布保护层厚度与抗折强度存在着线性关系。网格布保护层厚度为0.5mm时,板材抗折强度为13.18MPa,高出保护层厚度为5mm试件的121.89%,冲击强度高出41.13%。网格布保护层厚度为5mm时,试件105℃烘干5h后的干燥翘曲率为30.21‰,是保护层厚度为0.5mm试件的104.1倍。当玻纤网格布的铺设层数为4层时,铺设在板材上下表面各两层网格布的试件抗折强度为18.98MPa,是将4层玻纤网格布均匀铺设在板材内部试件抗折强度的1.54倍,表明板材上下表面各铺设两层玻纤网格布比4层玻纤网格布均匀分布在板材内部的铺设方法更具合理性。在板材中轴线上加铺一层网格布比只在板材上下表面铺设一层网格布的试件抗折强度提高了0.32%,说明在板材中轴线上加铺一层网格布对提高板材抗折强度作用不大。

关于镁质胶凝材料制品标准中若干问题的分析与商榷

对镁质胶凝材料制品相关标准中有关返卤、泛霜、耐久性、抗冻性、软化系数、碳化系数、抗折强度、燃烧性能等方面的性能指标、检验方法、缺漏项目等问题进行了分析与商榷,建议协调完善镁质胶凝材料与制品标准,促进菱镁行业创新和发展。

镁质胶凝材料的改性

本文对镁质胶凝材料存在的吸潮、返卤、变形、耐水性差等缺陷提出了如何进行改性来保证工程质量的应用。

氯化镁和硫酸镁复合溶液对镁质胶凝材料性能的影响

以镁质胶凝材料为基本体系,研究了氯化镁溶液与硫酸镁溶液不同比例复掺对镁质胶凝材料性能的影响。结果表明,复掺溶液不及单独使用氯化镁溶液时镁质胶凝材料的性能优异。

小粒径膨胀珍珠岩在镁质胶凝材料中的应用研究

以硫氧镁水泥为胶结料,利用废弃小粒径膨胀珍珠岩为轻质骨料,研究了不同改性方法处理的珍珠岩对镁基保温材料浆体需水量、经时流动度、试件含水率、吸水率、干密度以及力学性能和耐水性能的影响规律。结果表明,改性处理后的小粒径膨胀珍珠岩能够大幅度降低镁基保温材料的需水量、含水率和吸水率及其力学强度,同时大幅度提高镁基保温材料的耐水性。小粒径膨胀珍珠岩对镁基保温材料的性能影响较大,使用时应充分权衡利弊,取长避短,以达到镁基保温材料最佳使用效果。

镁质胶凝材料制备与分类、水化机理及耐久性能

镁质胶凝材料是基于活性MgO的一种新型胶凝材料,具有快凝、早强、耐火等特性,在修补、抢修等工程中具有显著优势。本文按照MgO煅烧温度及调和液种类,将镁质胶凝材料分为氯氧镁水泥、硫氧镁水泥和磷酸镁水泥,详细讨论并总结了它们的水化机理及耐久性能。氯氧镁水泥的水化实质是MgO、MgCl_(2)和H_(2)O三元体系水化;硫氧镁水泥水化过程由于游离MgSO4的存在导致硬化体系的强度较低;磷酸镁水泥由于MgO溶解放热及与磷酸盐之间剧烈反应放热的重叠导致水泥水化过快及放热过于集中。碳化会收缩镁质胶凝材料硬化基体中的毛细孔、优化内部孔结构,提高其强度及耐久性。镁质胶凝材料耐水性都较差,氯氧镁水泥耐水性差的原因目前并没有统一的认识;硫氧镁水泥耐水性差是因为未反应的MgO与水反应生成Mg(OH)_(2),引起体积膨胀、硬化基体开裂;磷酸镁水泥耐水性差是因为磷酸盐会导致水化产物及未反应的MgO溶解。

低温煅烧水泥及镁质胶凝材料研究现状简述

旨在探讨在面对水泥生产中的能源消耗和碳排放挑战时所应采取的应对之策,重点关注低碳胶凝材料的研究进展。综合分析了硫铝酸盐水泥和高贝利特水泥的性能及应用,并特别关注了两者结合制备的高贝利特硫铝酸盐水泥。然而,尽管新型水泥在减少碳排放方面取得了进展,低温煅烧水泥的性能提升和能耗降低仍需平衡。针对镁质胶凝材料,讨论了以轻烧氧化镁为基础的氯氧镁水泥和硫氧镁水泥。这些材料具有较低的煅烧温度和碳排放,但在耐水性和力学性能方面存在挑战。通过改性研究,特别是促进水化产物的生成,可以显著提高这些材料的性能。

几种镁质胶凝材料用改性外加剂的性能及其应用

1镁质胶凝材料用改性外加剂的分类 镁质胶凝材料是由氧化镁、氯化镁和水按一定比例混合制得的气硬性胶凝材料。其具有抗折一抗压比高、反应速度快、早期强度高的特点，在建筑、装饰材料行业得到了广泛的应用，并且正快速地向其它行业渗透。

硫氧镁胶凝材料性能与研究

硫氧镁胶凝材料以轻烧镁、硫酸镁为主要成份的无机胶凝材料,通过加入硼酸、柠檬酸等辅助材料,经正交设计实验优化镁质胶凝材料的配合比,结合胶凝材料的显微结构分析等检测手段,取得性能较好的镁质胶凝材料,为新型镁质胶凝材料推广应用起到一定的促进作用.

硅镁胶凝材料的耐水性研究

活性硅质填料对改善镁质胶凝材料的耐水性有重要作用,在活性氧化镁和氯化镁摩尔比为7的条件下设计配比,研究了不同硅质填料和磷酸系激发剂对镁质胶凝材料耐水性的影响,确定了对镁质胶凝材料耐水性提高最为显著的硅质填料和激发剂,并进行了镁质胶凝材料的水下不分散性和水硬性试验。结果表明:在采用30%的硅灰作为填料、1%的磷酸二氢钠作为激发剂时,制品的软化系数提高显著、耐水性最好,并实现了镁质胶凝材料作为一种气硬性材料在水中的成型硬化,改性后镁质胶凝材料的强度在水中长期保持稳定。

苛性白云石与菱苦土复合的胶凝材料

在小型试验的基础上 ,对用白云石为原料煅烧加工成苛性白云石镁质胶凝材料进行了半工业试验 .试验证明在苛性白云石镁质胶凝材料中加入一定数量的菱苦土所构成的复合型镁质胶凝材料 ,其标准稠度的净浆抗折、抗压强度等可达到和超过原国家物资局对镁质胶凝材料的有关标准要求 .用这种复合型镁质胶凝材料生产某些建筑型材等是可行的 .