MgSO4溶液濃度對硫氧鎂水泥強(qiáng)度影響的研究

楊仁廣 劉超 尹麗萍 王佳

中材建設(shè)有限公司（100176）

MgSO4溶液濃度對硫氧鎂水泥強(qiáng)度影響的研究

楊仁廣 劉超 尹麗萍 王佳

中材建設(shè)有限公司（100176）

針對某公司對所生產(chǎn)的水泥強(qiáng)度的要求，介紹了溶液濃度對硫氧鎂水泥強(qiáng)度的影響。在試驗(yàn)研究中，將固定水膠的比定為0.44，然后在不同濃度硫酸鎂溶液的前提下進(jìn)行硫氧鎂水泥抗壓抗折強(qiáng)度的探究，從而找到一定的規(guī)律。

溶液；硫氧鎂水泥；抗壓抗折強(qiáng)度；水泥生產(chǎn)

水泥生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)復(fù)雜的過程,生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，易受外界環(huán)境的影響。隨著工業(yè)的發(fā)展，對水泥強(qiáng)度的要求越來越高。就某公司所生產(chǎn)的硫氧鎂水泥來說，其強(qiáng)度仍有待提高。在硫氧鎂水泥生產(chǎn)過程中，其凈漿只是由輕燒氧化鎂和硫酸鎂溶液反應(yīng)凝結(jié)硬化而成的MgO-MgSO4-H2O三元體系鎂質(zhì)膠凝材料。硫氧鎂水泥在常溫狀態(tài)下的水化物主要是3· 1·8相和5·1·3相，即：

由上式可知，形成3·1·8相需要MgO∶MgSO4∶H2O的理論摩爾比為3∶1∶11，那么硫酸鎂溶液的濃度為；形成5·1·3相需要MgO∶MgSO4∶H2O的理論摩爾比為5：1：8，那么硫酸鎂溶液的濃度為120÷（120.3+144）=45.5%。形成這兩種物相所需要的硫酸鎂溶液濃度在常溫下是無法實(shí)現(xiàn)的，由此造成硫氧鎂水泥中實(shí)際生成的3·1·8相和5·1·3相遠(yuǎn)小于理論值，從而導(dǎo)致硫氧鎂水泥強(qiáng)度的下降，所以硫氧鎂水泥的基礎(chǔ)配比在一定程度上決定了硫氧鎂水泥材料的性能，而硫酸鎂溶液的濃度在其中起到了關(guān)鍵性的作用。

1 試驗(yàn)

試驗(yàn)探究硫酸鎂溶液濃度對水泥性能的影響，試驗(yàn)試樣規(guī)格為40 mm×40 mm×160 mm，采用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模具，養(yǎng)護(hù)條件為保鮮膜密封，空氣自然養(yǎng)護(hù)，環(huán)境溫度為（25±2）℃，拌合漿料所用硫酸鎂溶液濃度分別為30°Be、28°Be、26°Be、24°Be、22°Be，在固定水膠比為0.44的條件下，研究試樣抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度與硫酸鎂溶液濃度的關(guān)系。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)表1可知，當(dāng)硫氧鎂水泥的水膠比為0.44，硫酸鎂溶液濃度為28°Be時(shí)，硫氧鎂水泥抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度最好。

表1 硫酸鎂溶液濃度對硫氧鎂水泥強(qiáng)度的影響

如圖1、圖2所示，通過對比試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，硫酸鎂溶液濃度對硫氧鎂水泥的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度有比較大的影響，當(dāng)硫酸鎂溶液濃度在22～28°Be范圍之間時(shí),養(yǎng)護(hù)28 d的水泥抗壓強(qiáng)度從26.4 MPa增長到36.2 MPa，28 d期齡的水泥抗折強(qiáng)度從2.3 MPa增長到3.8 MPa，在此范圍內(nèi)硫酸鎂溶液濃度越高越有利于硫氧鎂水泥強(qiáng)度的提高；但當(dāng)硫酸鎂溶液濃度為30°Be時(shí),硫氧鎂水泥的強(qiáng)度反而下降，在其試樣的斷面上可以看到有硫酸鎂晶體析出，不利于硫氧鎂水泥的強(qiáng)度，所以硫酸鎂溶液濃度不易超過30°Be。

圖1 濃度對水泥抗壓強(qiáng)度的影響

圖2 濃度對水泥抗折強(qiáng)度的影響

3 結(jié)論

1）當(dāng)硫氧鎂水泥的水膠比為0.44，硫酸鎂溶液濃度在22～28°Be范圍之間時(shí),水泥的強(qiáng)度隨濃度的增加而提高。

2）當(dāng)水膠比為0.44，硫酸鎂溶液濃度為28°Be時(shí)，硫氧鎂水泥抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度最好。

3）當(dāng)硫酸鎂溶液濃度為30°Be時(shí)，硫氧鎂水泥的強(qiáng)度反而下降，硫酸鎂溶液濃度不易超過30°Be。