本发明专利技术涉及无机胶凝材料技术领域,具体涉及一种高耐水性氯氧镁水泥及其制备方法。本发明专利技术的高耐水性氯氧镁水泥的原料组成:轻烧氧化镁,六水氯化镁和缓凝剂。本发明专利技术通过调整轻烧氧化镁,六水氯化镁与水的比例,仅使用一种缓凝剂改性氯氧镁水泥,利用缓凝剂中的酸根离子与Mg
【技术实现步骤摘要】
一种高耐水性氯氧镁水泥及其制备方法
[0001]本专利技术涉及无机胶凝材料
,具体涉及一种高耐水性氯氧镁水泥及其制备方法。
技术介绍
[0002]氯氧镁水泥是一种由轻烧氧化镁,氯化镁与水按一定比例配合的气硬性胶凝材料,具有强度高、凝结速度快、保温性能好、耐火性能好等一系列优点,可广泛应用于商品包装、建筑材料、保温材料和生物材料等领域。同时氯氧镁水泥的制备工艺简单,生产过程中产生的CO2较少,有利于节能减排。
[0003]我国镁质资源较为丰富,辽宁地区的镁质资源主要以菱镁矿石的形式存在,其主要用途是煅烧形成氧化镁(MgO)作为耐火材料或者冶炼成镁合金,青海地区的镁质资源主要以盐湖的形式存在,其主要用途是提取钾肥。但提取钾肥的过程中会产生大量以氯化镁(MgCl2)为主要成分的卤水,这些卤水直接排放会造成严重的环境污染。将卤水中的MgCl2提纯,可与菱镁矿煅烧形成的MgO制备氯氧镁水泥,不仅可以使镁质资源得到大量利用,同时也可以减少卤水对环境的污染,对我国环境发展有着重要的意义。
[0004]同时氯氧镁水泥的缺陷也十分明显,如耐水性差,在潮湿环境中容易返卤泛霜,出现翘曲变形等,严重限制了其应用和发展。改善氯氧镁水泥的耐水性,有利于扩展氯氧镁水泥的使用范围。研究者通常采用不同掺量的磷酸、磷酸盐等外加剂改性氯氧镁水泥的耐水性,而很少考虑轻烧氧化镁,六水氯化镁与水的比例对不同掺量外加剂改性效果的影响,未能充分发挥外加剂的改性效果。
技术实现思路
[0005]针对现有研究,本专利技术的目的在于提供一种较优的轻烧氧化镁,氯化镁与水的比例,进一步提高缓凝剂对氯氧镁水泥耐水性的改性效果,该氯氧镁水泥具有耐水性好且强度高等优点,同时制备工艺简单,有利于氯氧镁水泥的使用与推广。
[0006]本专利技术提供的技术方案如下:
[0007]一种高耐水性氯氧镁水泥及其制备方法,各组分按如下重量份的原料组成:轻烧氧化镁240~350份,六水氯化镁200~300份,水140~200份,缓凝剂0~5份。
[0008]较优选地,所述轻烧氧化镁是由菱镁矿在850℃条件下煅烧而成,为白色粉末状,其活性指数为60~70%,氧化镁含量为80~95%。
[0009]较优选地,所述六水氯化镁为化学纯试剂,MgCl2·
6H2O含量≥98%,pH值为5.0~6.5,为无色结晶。
[0010]较优选地,所述缓凝剂为柠檬酸。
[0011]此外,上述高耐水性氯氧镁水泥的制备工艺,包括以下步骤:(1)将六水氯化镁溶于水中,混合均匀得到第一溶液;(2)将缓凝剂溶于步骤(1)得到的第一溶液中,混合均匀得到第二溶液;
(3)将轻烧氧化镁与步骤(2)得到的第二溶液混合,140
±
5r/min搅拌4
‑
10min,得混合浆料;(4)将步骤(3)得到的混合浆料注入模具中振实,在室温(20
±
2)℃,(60
±
5)%湿度下进行养护,养护至24h后脱模;(5)将脱模后的试样放在室温(20
±
2)℃,湿度(60
±
5)%环境下养护至规定龄期;
[0012]本专利技术的高耐水性氯氧镁水泥,相较于其他改性方法来说,具有耐水性好、强度高、制备工艺简单的优点,有利于扩大氯氧镁水泥的应用范围。
附图说明
[0013]图1为实施例1
‑
4与对比例1自然养护3d、7d和28d制备的氯氧镁水泥的抗压强度以及自然养护28d再浸水7d后的抗压强度。
[0014]图2为实施例1
‑
4与对比例1
‑
3自然养护28d再浸水7d后的软化系数。
[0015]图3为实施例1与对比例1自然养护28d和自然养护28d再浸水7d后制备的氯氧镁水泥的XRD图谱。
[0016]图4为实施例1与对比例1自然养护28d和自然养护28d再浸水7d后制备的氯氧镁水泥的SEM图。
具体实施方式
[0017]以下对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实施例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术范围。
[0018]实施例1
[0019]一种高耐水性氯氧镁水泥及其制备方法,各组分按如下重量份的原料组成:轻烧氧化镁242份,氯化镁203份,水144份,缓凝剂4份。
[0020]所述轻烧氧化镁为白色粉末状,其活性指数为64.52%,氧化镁含量为91.23%。
[0021]所述六水氯化镁为化学纯试剂,MgCl2·
6H2O含量≥98%。
[0022]所述缓凝剂为柠檬酸来源于天津致远化学有限公司。
[0023]所述高耐水性氯氧镁水泥,制备方法包括以下步骤:(1)将六水氯化镁溶于水中,混合均匀得到第一溶液;(2)将适量缓凝剂溶于步骤(1)得到的第一溶液中,混合均匀得到第二溶液;(3)将适量的轻烧氧化镁与步骤(2)得到的第二溶液混合,140
±
5r/min搅拌4min,得混合浆料;(4)将步骤(3)得到的混合浆料注入模具中振实,在室温(20
±
2)℃,(60
±
5)%湿度下进行养护,养护至24h后脱模;(5)将脱模后的试样放在室温(20
±
2)℃,湿度(60
±
5)%环境下养护1d、3d和28d。
[0024]实施例2
[0025]一种高耐水性氯氧镁水泥及其制备方法,各组分按如下重量份的原料组成:轻烧氧化镁242份,氯化镁203份,水144份,缓凝剂3份。
[0026]所述轻烧氧化镁为白色粉末状,其活性指数为64.52%,氧化镁含量为91.23%。
[0027]所述六水氯化镁为化学纯试剂,MgCl2·
6H2O含量≥98%。
[0028]所述缓凝剂为柠檬酸来源于天津致远化学有限公司。
[0029]所述高耐水性氯氧镁水泥,制备方法包括以下步骤:(1)将六水氯化镁溶于水中,混合均匀得到第一溶液;(2)将适量缓凝剂溶于步骤(1)得到的第一溶液中,混合均匀得到第二溶液;(3)将适量的轻烧氧化镁与步骤(2)得到的第二溶液混合,140
±
5r/min搅拌4min,得混合浆料;(4)将步骤(3)得到的混合浆料注入模具中振实,在室温(20
±
2)℃,(60
±
5)%湿度下进行养护,养护至24h后脱模;(5)将脱模后的试样放在室温(20
±
2)℃,湿度(60
±
5)%环境下养护1d、3d和28d。
[0030]实施例3
[0031]一种高耐水性氯氧镁水泥及其制备方法,各组分按如下重量份的原料组成:轻烧氧化镁282份,氯化镁203份,水144份,缓凝剂4份。
[0032]所述轻烧氧化镁为白色粉末状,其活性指数为64.52%,氧化镁含量为91.23%。
[0033]所述六水氯化镁为化学纯试剂,MgC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高耐水性氯氧镁水泥,其特征在于,由包括以下质量份的原料制备得到:轻烧氧化镁240~350份,六水氯化镁200~300份,水140~200份,缓凝剂0~5份。2.根据权利要求1所述的高耐水性氯氧镁水泥,其特征在于,所述缓凝剂为柠檬酸。3.根据权利要求2所述的柠檬酸改性氯氧镁水泥,其特征在于,柠檬酸离子基团能与活性MgO表面的[Mg(OH)(H2O)
x
]
+
形成水化层,其包裹在活性MgO的表面阻碍相5的生成,延长氯氧镁水泥的凝结时间。4.根据权利要求2所述的柠檬酸改性氯氧镁水泥,其特征在于,柠檬酸能改变相5的结构,使得氯氧镁水泥的孔结构更加致密,不容易被水分子侵蚀。5.根据权利要求1~4任一项所述的高耐水性氯氧镁水泥,其特征在于,所述轻烧氧化镁的活性指数为60~70%,氧化镁含量为80~95%。6.根据权利要求1~5任一项所述缓凝剂改性氯氧镁水泥的制...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖宜顺,徐浩,董兴智,陈迎雪,余竞硕,陈明洋,陈潘桐,马圣东,吴勇,都永辉,
申请(专利权)人:武汉科技大学,
类型:发明
国别省市:
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