淺談氯氧鎂水泥制品變形及開裂的研究進展

【摘 要】氯氧鎂水泥是一種重要的建筑材料，在現在的工程建筑中有著廣泛的應用。氯氧鎂水泥具有凝結后強度高、凝結快、收縮小、阻燃性強、生產材料來源豐富等優(yōu)點，常用于裝飾材料、耐火材料中。但是在實地的應用當中氯氧鎂水泥存在著泛霜、吸潮返鹵、變形和開裂等缺點，這些缺點嚴重影響了氯氧鎂水泥的質量，特別是變形和開裂使氯氧鎂水泥制品的使用質量大大降低，有時還產生嚴重的工程質量事故。筆者將結合氯氧鎂水泥的硬化機理對氯化鎂水泥制品的的變形和開裂原因進行研究和分析。通過研究分析提出預防氯氧鎂水泥制品變形和開裂的具體措施和方法。希望通過此次研究提高氯氧鎂水泥的質量。

【關鍵詞】氯氧鎂水泥；變形；開裂；研究進展

隨著經濟的發(fā)展，我國的城市發(fā)展速度加快。城市的快速發(fā)展對建筑材料的需求量越來越大，對建筑材料的質量要求也越來越高。在眾多的建筑材料當中氯氧鎂水泥是一種重要的建筑材。氯氧鎂水泥因為有著凝結速度快、凝結強度高、耐火性等優(yōu)點，所以氯氧鎂水泥在建筑、建筑裝飾、耐火材料中都有著重要的應用。但是今年來氯氧鎂水泥在實地的生產和使用當中經常出現變形和開裂，這種變形和開裂使氯氧鎂水泥的強度大大降低，同時降低了氯氧鎂水泥的使用壽命。這種使用中的變形和開裂的缺點大大降低了氯氧鎂水泥制品的質量，阻礙了鎂質建筑材料行業(yè)的發(fā)展。本文將結合氯氧鎂水泥在使用中的具體變形和開裂形式對開裂和變形原因進行相關研究，通過研究提出預防氯氧鎂水泥的變形和開裂的具體方法。

1 氯氧鎂水泥介紹

氯氧鎂水泥是一種用采用輕燒氧化鎂粉和氧化鎂水溶液調制而成的一種氣硬性膠凝建筑材料，其中的輕燒氧化鎂粉是一種輕度煅燒菱鎂礦粉磨。同時氯氧鎂水泥還被稱作鎂水泥、索瑞爾水泥、菱鎂水泥。氯氧鎂水泥產品強度較高、表面光澤較好、防火性能好，因此氯氧鎂水泥除了在建筑行業(yè)中使用，還廣泛應用作防火門、防火板。同時由于氯氧鎂鎂水泥可以做包裝材料，因此可以代替木質包裝材料，是指一種環(huán)保的包裝材料。但是氯氧鎂水泥的耐水性較差，在使用當中經常會出現變形和開裂的現象，這種變形和開裂大大降低了氯氧鎂水泥的使用強度和剛度，降低了氯氧鎂水泥制品的使用壽命。

2 氯氧鎂水泥的水硬機理

氯氧鎂水泥的主要成分是氧化鎂、氯化鎂、水。氯氧鎂水泥的主要硬化過程包括溶解、水化、結晶。氯氧鎂水泥在常溫下的主要化學反應如下：

5MgO+MgCl2+13H2O=5Mg（OH）2·MgCl2·8H2O（5·1·8）（1）

3MgO+MgCl2+11H2O=3Mg（OH）2·MgCl2·8H2O（3·1·8）（2）

氯氧鎂水泥中的主要化學成分反應之后，反應后生成的主要成分與少量的空氣相結合組成一種氣—液—固三相多孔體，這種三相體的性質決定著氯氧鎂水泥的主要性質。在氯氧鎂水泥硬化過程中影響氯氧鎂水泥的主要因素包括以下幾方面：①氯化鎂水泥溶解時的原料配比，不恰當的原料配比將大大降低水泥制品的質量。②原料中輕燒氧化鎂的活性和活性含量。③外加輔助劑，在氯氧鎂水泥硬化過程中要加入合適的輔助劑。④硬化過程中對溫度、濕度、齡期的控制程度。⑤氯氧鎂水泥的充填料類型和數量。⑥在溶解之前對原料的預處理。這幾方面的因素對氯氧鎂水泥制品的硬化質量都有著重要的影響。

3 氯氧鎂水泥制品的 變形和開裂原因分析

氯氧鎂水泥制品的制作是一個包含著復雜的物理變化和化學變化的過程。所以從總體情況來看氯氧鎂水泥制品發(fā)生變形及開裂也是由于發(fā)生了復雜的物理和化學變化。同時氯氧鎂水泥制品在使用過程中受到復雜的不均勻的變力也是導致氯氧鎂水泥制品變形和開裂的主要原因。

3.1 氯氧鎂鎂水泥原料配比不當

在氯氧鎂原料中，氧化鎂和氯化鎂的配料比對氯氧鎂水泥的質量有著重要的影響，所以在配料的過程中要準確配比原料。當原料中氯化鎂和氧化鎂的配比過低時將導致反應后氧化鎂的大量剩余，這些剩余的氧化鎂將在一定時間內發(fā)生第二次反應，二次反應將導致已經成型的氯氧鎂水泥制品發(fā)生膨脹變形，嚴重時將導致開裂。同時當配比中水和氯化鎂的比例過大時將導致水泥在硬化過程中使制品中包含大量的水，這些水泥制品中的水在使用過程中被排出，從而使水泥制品中產生空隙，導致水泥制品強度降低，發(fā)生開裂。當兩者的配比過過小時，硬化后氯化鎂將產生大量的剩余，氯化鎂的剩余將加快反應速度使水泥制品受力不均而產生開裂。

3.2 輕燒氧化鎂的活性不達標

在氯氧鎂水泥水硬的化學反應中，輕燒氧化鎂的活性對硬化反應的速率有著重要的影響。當反應中輕燒氧化鎂的活性過高時將使氧化鎂吸收過多的氯化鎂使化學反應的速率大大加快，過快的反應速率將在短時間內產生許多的熱量，從而導致局部熱應力增高。過大的應力集中將使氯氧鎂水泥制品在短時間內發(fā)生變形和開裂。當輕燒氧化鎂的活性較低時，將使硬化反應的速率大大降低，過慢的化學反應速率使化學反應進行不徹底，從而導致氧化鎂和氯化鎂的大量剩余。當條件適當時這些剩余的氧化鎂和氯化鎂將再次反應，使成型的氯氧鎂水泥制品發(fā)生不均勻膨脹而變形和開裂。

3.3 養(yǎng)護制度不合理

在氯氧鎂水泥制品成型過程當中，合理的養(yǎng)護制度能使氯氧鎂水泥制品的質量的大大提高。但是如果養(yǎng)護不當將使水泥制品發(fā)生明顯的變形和開裂。在在氯氧鎂水泥制品成型過程中養(yǎng)護的溫度和濕度都對氯氧鎂水泥制品都有著重要的影響。當養(yǎng)護溫度過高時將使化學反應加快，從而使氯氧鎂水泥制品發(fā)生膨脹變形。當養(yǎng)護濕度過高時將導致氯氧鎂水泥制品表面強度低，從而發(fā)生表面開裂。

4 氯氧鎂水泥制品變形和開裂的預防措施

根據氯氧鎂水泥制品發(fā)生變形和開裂的原因可以知道，氯氧鎂水泥制品變形和開裂的預防應從原料配比、養(yǎng)護制度、生產工藝等方面進行。只有合理的控制氯氧鎂水泥制品生產的各個環(huán)節(jié)才能將氯氧鎂水泥制品的變形和開裂降到最低。

4.1 準確的原料配比

在進行生產之前要根據生產的要求對原料進行合理、準確的配合，在一些特殊的情況下要進行產前實驗確定原料的合適配比。對原料中的氧化鎂、氯化鎂、水三者的配比量要進行準確的標定，絕對不能隨意的進行配比。

4.2 采用合理的養(yǎng)護制度

在氯氧鎂水泥制品中藥采用合適的養(yǎng)護制度。在養(yǎng)護中養(yǎng)護人員要做好前期養(yǎng)護。養(yǎng)護人員要從時間、溫度、濕度三方面出發(fā)根據具體的氯氧鎂水泥制品制定良好的水泥制品養(yǎng)護制度，使氯氧鎂水泥制品得到最恰當的養(yǎng)護。在養(yǎng)護中養(yǎng)護人員要根據氯氧鎂水泥制品成型的不同階段合理的控制養(yǎng)護的濕度和溫度，只用這樣才能使氯氧鎂水泥的化學反應以最穩(wěn)定的速率進行，從而提高氯氧鎂水泥的質量、減少氯氧鎂水泥制品的變形和開裂。

4.3 合理的輔助劑和填充料

在氯氧鎂水泥制品中輔助劑和填充料對水泥制品的質量有著重要的影響，采用合理的輔助劑和填充料將大大降低氯氧鎂水泥制品的變形和開裂。在氯氧鎂水泥制品中添加體積穩(wěn)定性良好的惰性填充料可以分散和吸收水泥制品的膨脹內應力，減少水泥制品的變形和開裂。在水泥制品中加入粉煤灰這種輔助劑將大大降低水泥制品的反應物生成速率和反應熱，降低氯氧鎂水泥制品的變形和開裂。

5 結論氯氧鎂水泥制品的變形和開裂主要由于原料的配比不當、養(yǎng)護制度不當、原料質量不達標等原因造成的。為了減少氯氧鎂水泥制品的變形和開裂，應該從控制原料配比、采用合適的養(yǎng)護制度、添加合適的輔助劑和添加料等方面努力。只有這樣才能提高氯氧鎂水泥的質量。

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[責任編輯：曹明明]