MgSO4溶液濃度對硫氧鎂水泥強度影響的研究

楊仁廣 劉超 尹麗萍 王佳

中材建設有限公司（100176）

MgSO4溶液濃度對硫氧鎂水泥強度影響的研究

楊仁廣 劉超 尹麗萍 王佳

中材建設有限公司（100176）

針對某公司對所生產的水泥強度的要求，介紹了溶液濃度對硫氧鎂水泥強度的影響。在試驗研究中，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行硫氧鎂水泥抗壓抗折強度的探究，從而找到一定的規律。

溶液；硫氧鎂水泥；抗壓抗折強度；水泥生產

水泥生產是一個連續復雜的過程,生產環節多，易受外界環境的影響。隨著工業的發展，對水泥強度的要求越來越高。就某公司所生產的硫氧鎂水泥來說，其強度仍有待提高。在硫氧鎂水泥生產過程中，其凈漿只是由輕燒氧化鎂和硫酸鎂溶液反應凝結硬化而成的MgO-MgSO4-H2O三元體系鎂質膠凝材料。硫氧鎂水泥在常溫狀態下的水化物主要是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現的，由此造成硫氧鎂水泥中實際生成的3·1·8相和5·1·3相遠小于理論值，從而導致硫氧鎂水泥強度的下降，所以硫氧鎂水泥的基礎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鍵性的作用。

1 試驗

試驗探究硫酸鎂溶液濃度對水泥性能的影響，試驗試樣規格為40 mm×40 mm×160 mm，采用相應的標準模具，養護條件為保鮮膜密封，空氣自然養護，環境溫度為（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，研究試樣抗壓強度、抗折強度與硫酸鎂溶液濃度的關系。

2 試驗結果與分析

根據表1可知，當硫氧鎂水泥的水膠比為0.44，硫酸鎂溶液濃度為28°Be時，硫氧鎂水泥抗壓強度和抗折強度最好。

表1 硫酸鎂溶液濃度對硫氧鎂水泥強度的影響

如圖1、圖2所示，通過對比試驗可以發現，硫酸鎂溶液濃度對硫氧鎂水泥的抗壓強度和抗折強度有比較大的影響，當硫酸鎂溶液濃度在22～28°Be范圍之間時,養護28 d的水泥抗壓強度從26.4 MPa增長到36.2 MPa，28 d期齡的水泥抗折強度從2.3 MPa增長到3.8 MPa，在此范圍內硫酸鎂溶液濃度越高越有利于硫氧鎂水泥強度的提高；但當硫酸鎂溶液濃度為30°Be時,硫氧鎂水泥的強度反而下降，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 濃度對水泥抗壓強度的影響

圖2 濃度對水泥抗折強度的影響

3 結論

1）當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,水泥的強度隨濃度的增加而提高。

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

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