普通硫酸鎂水泥是菱鎂水泥的一種,它是由活性MgO粉和一定濃度的MgS04溶液組成的一種MgO-MgSO4-H2O三元膠凝體系。在我國(guó)對(duì)于鎂水泥的認(rèn)識(shí)與研究已經(jīng)有一段時(shí)間,普通硫酸鎂水泥較普通水泥具有對(duì)高溫不敏感、抗水性能較好、質(zhì)量輕等優(yōu)良性能,但同時(shí)也有強(qiáng)度較低,水化不完全等弊端,在某些領(lǐng)域限制了普通硫酸鎂水泥的使用。本實(shí)驗(yàn)的主要目的是在提高普通硫酸鎂水泥強(qiáng)度的前提下,探究其在受熱過程中熱量變化、質(zhì)量變化以及受熱后的物相變化、微觀形貌變化以及后期強(qiáng)度變化規(guī)律,以期望開發(fā)其能在高溫環(huán)境下的服役的可能性和耐高溫強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)中,首先在普通硫酸鎂水泥的基礎(chǔ)上通過加入改性劑提高強(qiáng)度,研制出新型改性硫氧鎂水泥。實(shí)驗(yàn)研究了改性劑的種類、加入量對(duì)普通硫酸鎂水泥不同齡期強(qiáng)度的影響,確定了最佳加入量。其次,為了探究改性硫氧鎂水泥力學(xué)、熱學(xué)等性能的影響因素,實(shí)驗(yàn)還根據(jù)熱力學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)改性硫氧鎂水泥的熱分解反應(yīng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)計(jì)算,得出了其分級(jí)的反應(yīng)活化能,佐證了改性硫氧鎂水泥材料耐熱防火的性能,明確了其受熱后的分解反應(yīng)過程,同時(shí)發(fā)現(xiàn),改性硫氧鎂水泥受熱后的強(qiáng)度下降較快,400℃之前517相全部分解為無水堿式MgSO4... 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

硫氧鎂水泥制備工藝流程

3.硫氧鎂水泥的受熱分解機(jī)理研究14圖3.1不同溫度下熱處理的燒失率變化Figure3.1Changeoflossonignitionrateofheattreatmentatdifferenttemperatures從圖3.1中可以看出，在煅燒溫度低于600℃時(shí)，隨著不同對(duì)應(yīng)溫度保溫時(shí)間地延長(zhǎng)，相對(duì)于12h和24h來說，短時(shí)間內(nèi)隨著保溫的時(shí)間延長(zhǎng)，燒失率逐漸升高，由200℃時(shí)10%的燒失率升高到600℃時(shí)30%的燒失率。250℃之前為硫氧鎂水泥中517相結(jié)晶水的分解，得到無水堿式硫酸鎂，可以看出，與保溫時(shí)間有一定的關(guān)系，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)燒失率有所提高，說明517相結(jié)晶水的分解，溫度的影響要大于時(shí)間的影響。圖中所示在400℃~800℃之間，其燒失率隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，400℃時(shí)燒失率變化呈階梯狀遞增是因?yàn)樵谠摐囟榷芜M(jìn)行的是氫氧化鎂分解為MgO和水的過程，其中包括517相中氫氧化鎂的分解，同時(shí)，也包含樣品中由于多余的MgO水化后生成的氫氧化鎂。隨著保溫時(shí)間的增加，分解反應(yīng)進(jìn)行地越徹底，說明氫氧化鎂的分解與保溫時(shí)間的關(guān)系較大，而到600℃時(shí)氫氧化鎂分解幾乎完全，此時(shí)保溫時(shí)間影響不大。800℃以后為MgSO4的分解，可以看出，MgSO4的分解與保溫時(shí)間關(guān)系不大，說明短時(shí)間內(nèi)就可以完成分解。通過對(duì)不同溫度下熱處理后硫氧鎂水泥試樣強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，繪制強(qiáng)度變化圖如下。

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖3.2不同溫度下熱處理后硫氧鎂水泥的強(qiáng)度Figure3.2Strengthofmagnesiumoxysulfidecementafterheattreatmentatdifferenttemperatures圖3.2可以看出，隨著溫度的升高，試樣的強(qiáng)度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，而保溫時(shí)間影響不大，說明了硫氧鎂水泥在相同溫度下可以經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的煅燒，而強(qiáng)度不損失。而燒失率和收縮率均呈遞增的趨勢(shì)，主要是由于溫度升高，加強(qiáng)了試樣內(nèi)部水化物或碳酸鹽的分解，并且隨著溫度的升高常溫結(jié)合相分解，產(chǎn)生大量的氣孔，導(dǎo)致試樣疏松，強(qiáng)度下降較快。從燒失率和強(qiáng)度中縱向來看，隨著溫度的升高，燒失率逐漸增加，強(qiáng)度逐步下降，因?yàn)樵诿?00℃升溫的過程中，堿式MgSO4相中的結(jié)合水以及氫氧化鎂的損失導(dǎo)致質(zhì)量與強(qiáng)度下降。在600℃時(shí)還存在25MPa左右的強(qiáng)度，800℃強(qiáng)度為10MPa左右。因此，為了保證其使用安全性，建議硫氧鎂水泥凈漿制品的最高溫度為800℃以下，為了得到更高使用溫度下的材料，可以考慮加入外加劑，例如二氧化硅與氧化鎂形成新的礦物鎂橄欖石，阻止其生成氫氧化鎂導(dǎo)致強(qiáng)度下降。3.2.2熱處理制度對(duì)硫氧鎂制品顯氣孔率與體積密度的影響通過對(duì)不同溫度下熱處理后硫氧鎂水泥試樣強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，繪制強(qiáng)度變化圖如下。


本文編號(hào)：2990078