檸檬酸對硫氧鎂水泥性能的影響

劉桓宇,袁衍廣,全貞蘭,龐秀江

(青島科技大學 化學與分子工程學院,山東 青島 266042)

硫氧鎂(MOS) 水泥是由輕燒氧化鎂粉末和一定濃度的硫酸鎂溶液混合而成的 MgO·MgSO4·H2O三元氣硬性膠凝材料[1-3]。MOS 水泥具有質輕[4]、快速凝結[5]、粘結性好、低導熱系數[6]、耐高溫[7-8]等優點,用于制備硫氧鎂水泥的輕燒氧化鎂的煅燒溫度要比普通硅酸鹽水泥低的多[9-10],但是硫氧鎂水泥強度較低,耐水性差,因此改性硫氧鎂水泥的研究對硫氧鎂水泥在未來的廣泛應用有重要意義。

為了改善硫氧鎂水泥的工作性能,近年大量的工作致力于研究改性硫氧鎂水泥,例如WU 等[11]研究了酒石酸改性硫氧鎂水泥的水化機理和性能,結果表明,酒石酸可以延緩硫氧鎂的水化速率,提高硫氧鎂水泥的強度并抑制Mg(OH)2的形成;同時在研究中發現,添加酒石酸的硫氧鎂水泥出現了一種新的強度相 5Mg(OH)2·MgSO4·7H2O(517相),從而使硫氧鎂水泥的機械強度高。WANG等[12]研究了采用磷酸二氫鈉和磷酸鉀作為添加劑制備硫氧鎂水泥,通過添加磷酸鉀或磷酸二氫鈉,可以提高硫氧鎂水泥的早期和后期的抗壓強度。Ba等[13]添加硅酸鈉作為改性劑制備硫氧鎂水泥,通過添加硅酸鈉,有效縮短了其初始凝固時間,硅酸鈉摻量增加到0.5%,顯著提高了硫氧鎂水泥的長期強度穩定性和耐水性。硅酸鈉改性硫氧鎂水泥不會改變硬化硫氧鎂水泥中水化相的組成,但硅酸鈉摻量增加0.5%,確實促進了更好的結晶水化產物的發展,細化粗孔,從而形成更密集的結構,這最終提高了硫氧鎂水泥的耐水性和強度穩定性。……