Preparation and Performance of Chitosan/Citric Acid Modified Magnesium Oxychloride Cement

Citric acid(CA)and chitosan(CS)were employed to modify magnesium oxychloride cement(MOC).Multiscale measurements were implemented to study the properties of the modified MOC pastes.Results show that the addition of CA/CS significantly changes the content of each phase and the microstructure of phase 5.The single addition of CA can effectively increase the compressive strength of MOC after 7 d curing,while CS exerts no obvious effect on the compressive strength.As to the simultaneous addition of CA and CS,the compressive strength of MOC gradually decreases with the increasing content of CS.Interestingly,mixing CA and CS significantly enhances the water resistance of MOC and decreases the degradation rate of MOC in phosphate buffered solution,which can be ascribed to the low specific surface area of the plate-like crystals in the modified MOC and the reduction of pores in the structure.

柠檬酸对硫氧镁水泥性能的影响

研究了柠檬酸对不同水灰比的硫氧镁水泥浆体性能的影响,柠檬酸的掺量分别为0.3%、0.5%、0.6%。测定了添加不同掺量的柠檬酸的硫氧镁水泥流动度、流变学参数、水化热、力学性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了硫氧镁水泥微观结构。结果表明:柠檬酸能够提高硫氧镁水泥的流动性,延缓硫氧镁水泥水化过程,改变硫氧镁水泥的流变参数,并且掺加柠檬酸可以改变硫氧镁水泥水化产物的组成。通过研究在90%的高湿度养护条件下柠檬酸掺量对抗压强度的影响发现,对于不同水灰比的硫氧镁水泥掺加柠檬酸的样品的抗压强度均可达到空白样品的2~3.5倍,说明柠檬酸的掺加能够显著提高硫氧镁水泥的耐水性,这对于其实际应用有重要的意义。

柠檬酸对竹屑-硫氧镁水泥物理性能的影响

硫氧镁(magnesium oxysulfate, MOS)水泥具有耐火性好、轻质、导热系数低和早强等优点,但其强度低,耐水性差。为了改善其性能,在MOS水泥中掺入竹屑和改性剂柠檬酸,研究了竹屑和柠檬酸对MOS水泥凝结时间、孔隙率、力学性能及耐水性的影响,并进行了X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和电镜扫描(scanning electron microscope, SEM)。结果表明,竹屑的掺入缩短了MOS水泥凝结时间,增强了MOS水泥的力学性能和耐水性;柠檬酸的加入延长了竹屑-硫氧镁水泥(bamboo sawdust-MOS cement, BSMOSC)的水化诱导期,增长了水泥的凝结时间,并进一步提升了BSMOSC的力学性能和耐水性。竹屑和柠檬酸可分别作为填充剂和改性剂解决MOS水泥强度低、耐水性差的问题。

硫氧镁水泥凝结性能试验研究

为了研究硫氧镁水泥早期凝结性能,对不同原材料用量的水泥浆体进行了凝结速度测试,讨论了改性剂柠檬酸掺量、MgO(活性)/MgSO4和H2O/MgSO4摩尔比对硫氧镁水泥浆体凝结时间的影响。结果表明,柠檬酸对硫氧镁水泥具有较强的缓凝作用,随着改性剂柠檬酸掺量的增加,硫氧镁水泥的初、终凝时间均发生延长。固定H2O/MgSO4摩尔比时,硫氧镁水泥的凝结时间随着MgO(活性)/MgSO4摩尔比的提高而缩短,浆体稠度增大。固定MgO(活性)/MgSO4摩尔比时,H2O/MgSO4摩尔比越大,硫氧镁水泥凝结时间越长。

柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性的影响

为了研究柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性能的影响,对不同柠檬酸掺量的硫氧镁水泥浸水不同龄期前后的抗压强度、水化产物组成及显微结构进行了测试,讨论了柠檬酸掺量对硫氧镁水泥耐水性能的影响规律。结果表明,掺入0.1%~1.5%的柠檬酸,对硫氧镁水泥耐水性具有明显的影响,以龄期28 d为评价基点,柠檬酸掺量为1.0%时,软化系数为0.84,相对不掺柠檬酸时,软化系数提高320%;XRD、SEM分析表明：掺入1.0%柠檬酸后更有利于5Mg（OH）2·Mg SO4·7H2O（5·1·7相）的生成,胶凝能力较差的Mg（OH）2相相对生成较少,结构较密实,因而耐水性较好。

柠檬酸对硫氧镁水泥改性作用

为了改善和提高硫氧镁水泥的基本性能,在硫氧镁水泥中掺入柠檬酸,文章研究了柠檬酸对硫氧镁水泥力学性能和耐久性能的影响规律。结果表明,柠檬酸可延缓硫氧镁水泥的凝结时间,提高硫氧镁水泥的强度,有效抑制硫氧镁水泥的收缩,提高镁水泥耐酸碱腐蚀能力,对硫氧镁水泥具有很好的改性作用。

活性混合材对改性硫氧镁胶凝材料性能的影响

为了进一步提高硫氧镁胶凝材料的性能,研究了活性混合材(粉煤灰、矿渣粉)分别对柠檬酸改性硫氧镁(CMOS)胶凝材料、柠檬酸/水玻璃复合改性硫氧镁(SCMOS)胶凝材料性能的影响及机理.结果表明:粉煤灰和矿渣粉均可以明显提高CMOS胶凝材料的抗折强度和耐水性,尤其是其后期抗折强度提高最多;掺加10%粉煤灰或10%矿渣粉,均可以进一步提高SCMOS胶凝材料的力学性能和耐水性,其中SCMOS胶凝材料的28d浸水软化系数可达0.85以上.微观分析表明:粉煤灰和矿渣粉的微集料填充效应,使得CMOS、SCMOS胶凝材料的硬化结构更加密实;粉煤灰和矿渣粉均可以延缓CMOS、SCMOS胶凝材料硬化结构中碱式硫酸镁相的形成,减少硬化体系中氢氧化镁相的生成量;另外,粉煤灰或矿渣粉还可以延迟体系的水化进程并降低其水化热峰值.

改性剂对硫氧镁水泥性能的影响

为了研究硫氧镁水泥力学性能和耐水性能,通过研究氧硫比、水硫比对硫氧镁水泥强度影响研究确定的氧硫比和水硫比的范围的基础之上在原材料基本组成的基础上添加柠檬酸和水玻璃进行改性,讨论了改性剂对硫氧镁水泥强度和耐水性能的影响。柠檬酸可以很好的改善硫氧镁水泥的力学性能,水硫比是影响硫氧镁水泥强度的重要参数。当氧硫比为1.8、水硫比为0.9、柠檬酸掺量为1.2%时,硫氧镁水泥的力学性能最好。水玻璃对硫氧镁水泥的耐水性也具有一定的改善作用,当水玻璃的掺量为2%、3%时满足硫氧镁水泥的耐水性能要求,最优耐水软化系数为0.85。

不同矿物掺合料对改性硫氧镁水泥性能影响的研究

为探究矿物掺合料对改性硫氧镁水泥的影响及作用机理,分别将不同掺量的粉煤灰、矿粉掺入改性硫氧镁水泥中,对其力学性能、耐水性和耐酸性进行测试,并结合X射线衍射和扫描电镜对其物相组成及微观形貌进行表征和分析。研究结果表明:粉煤灰的掺入会提高改性硫氧镁水泥的3 d强度,但后期强度有所下降,当粉煤灰掺量大于20%(质量分数)时,其28 d抗压强度相较于基准组损失了14.7%;掺入矿粉对改性硫氧镁水泥的前期强度影响较小,并导致后期强度下降,当矿粉掺量为30%~40%(质量分数)时,水泥的28 d强度损失率高达17.3%。适量的粉煤灰与矿粉均能够提升改性硫氧镁水泥的耐水性和耐硫酸腐蚀性,其中水泥的耐硫酸腐蚀性随着粉煤灰掺量的增加而增强,耐硫酸腐蚀效果最好时矿粉掺量为20%。

高抗折硫氧镁基无机复合胶凝材料的制备及其机理

为了制备具有高抗折性能的硫氧镁基胶凝材料,分别研究了不同掺量硅灰取代轻烧氧化镁粉对柠檬酸改性硫氧镁(CMOS)胶凝材料性能的影响及机理.结果表明:掺加硅灰之后,制备的柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料抗折抗压强度均得到了提高.当硅灰取代掺量在5%~10%质量分数时,柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料各个龄期的力学性能最优,其中,28 d抗折强度达到了22~23MPa左右,这比相同水灰比条件下普通硅酸盐水泥P.O42.5的抗折强度提高了238%.研究还发现,硅灰取代掺量在5%~10%质量分数范围时,所制备的硫氧镁基胶凝材料的耐水系数达到了0.85以上,表明该高抗折硫氧镁基胶凝材料具有较高的耐水性,完全适用于受水浸泡或处于潮湿环境的重要结构中.

外加剂柠檬酸对硫氧镁水泥性能影响的研究

以柠檬酸为外加剂掺入硫氧镁水泥中,研究柠檬酸含量对硫氧镁水泥力学性能的影响。实验测试了硫氧镁水泥的抗折、抗压力值、抗压强度三个方面的力学性能。随着柠檬酸质量分数的增加,硫氧镁水泥试块的抗折、抗压力值、抗压强度均有所增加,并达到最大值。当超过这个最大值后,随着柠檬酸含量的增加其抗折、抗压力值、抗压强度会逐渐减小。实验结果表明,适量的柠檬酸含量对于硫氧镁水泥的力学性能有很好的改善作用。

外加剂对硫氧镁水泥力学性能的影响及水化机理分析

对比了柠檬酸、磷酸二氢钠、乙二胺四乙酸3种外加剂掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%(以氧化镁的质量计)时对硫氧镁水泥强度的影响,并通过XRD、XPS、FTIR、SEM对加入外加剂后硫氧镁水泥的水化机理进行了分析。结果表明:3种外加剂中,柠檬酸对硫氧镁水泥的改性效果最好;掺加1.5%柠檬酸的硫氧镁水泥28 d抗压强度达到73.33 MPa,较未掺加外加剂的试块提高了56.5%;加入外加剂后水化产物中出现了针状的5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O相(517相)晶体,可以很好的改善硫氧镁水泥的力学性能;外加剂的加入阻碍了活性MgO表面Mg(OH)2的生成,促进了碱式硫酸镁复盐的形成。

外加剂对硫氧镁水泥的性能影响

硫氧镁水泥是一类使用时间较长的水泥,通过在硫氧镁水泥中加入柠檬酸、磷酸三钠和三聚磷酸钠三种外加剂,研究外加剂对硫氧镁水抗压强度、抗折强度的影响,并且通过XRD和SEM研究外加剂对硫氧镁水泥水化产物和微观结构组织的影响。研究结果表明,柠檬酸能够提高硫氧镁水泥的强度,磷酸三钠和三聚磷酸钠对硫氧镁水泥的影响较小。

柠檬酸改性硫氧镁水泥研究进展

硫氧镁(MOS)水泥力学强度和耐水性较差,导致其应用受限.向MOS水泥凝胶体系中添加改性剂是改善MOS水泥性能的主要方式和有效手段.近年来研究发现,弱酸是一类能够有效改善MOS水泥性能的改性剂.其中,柠檬酸的改性效果尤为显著.它可以促进针棒状晶体5Mg(OH)2·1MgSO4·7H2O(5·1·7相)的生成,同时抑制Mg(OH)2的生成.本文综述了MOS水泥的物相结构,柠檬酸的改性机理,以及柠檬酸对MOS水泥力学性能和耐水性的影响.

柠檬酸对杨木粉与硫氧镁水泥混合物水化特性和抗折强度的影响

为了降低硫氧镁水泥水化反应速率,提高其力学性能及耐水性能,在杨木粉与硫氧镁水泥混合物中添加不同比例柠檬酸,采用中控仪表检测混合物固化过程中的温度变化,以及采用力学试验机检测养护后混合物试件的抗折性能,并测试其耐水性。结果表明:杨木粉具有降低水化温度以及放热量的作用,并提高了水泥混合物的密度,使得空隙率降低且增强试件的力学性能;养护时间越长,混合物试件性能更稳定;柠檬酸具有阻凝作用,降低混合物反应温度的同时减少了放热量,并且最高反应温度峰值延后;随着柠檬酸添加量的增加,混合物的抗折强度越强,耐水性越好。