MgSO4溶液浓度对硫氧镁水泥强度影响的研究

杨仁广 刘超 尹丽萍 王佳

中材建设有限公司（100176）

MgSO4溶液浓度对硫氧镁水泥强度影响的研究

杨仁广 刘超 尹丽萍 王佳

中材建设有限公司（100176）

针对某公司对所生产的水泥强度的要求，介绍了溶液浓度对硫氧镁水泥强度的影响。在试验研究中，将固定水胶的比定为0.44，然后在不同浓度硫酸镁溶液的前提下进行硫氧镁水泥抗压抗折强度的探究，从而找到一定的规律。

溶液；硫氧镁水泥；抗压抗折强度；水泥生产

水泥生产是一个连续复杂的过程,生产环节多，易受外界环境的影响。随着工业的发展，对水泥强度的要求越来越高。就某公司所生产的硫氧镁水泥来说，其强度仍有待提高。在硫氧镁水泥生产过程中，其净浆只是由轻烧氧化镁和硫酸镁溶液反应凝结硬化而成的MgO-MgSO4-H2O三元体系镁质胶凝材料。硫氧镁水泥在常温状态下的水化物主要是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的理论摩尔比为3∶1∶11，那么硫酸镁溶液的浓度为；形成5·1·3相需要MgO∶MgSO4∶H2O的理论摩尔比为5：1：8，那么硫酸镁溶液的浓度为120÷（120.3+144）=45.5%。形成这两种物相所需要的硫酸镁溶液浓度在常温下是无法实现的，由此造成硫氧镁水泥中实际生成的3·1·8相和5·1·3相远小于理论值，从而导致硫氧镁水泥强度的下降，所以硫氧镁水泥的基础配比在一定程度上决定了硫氧镁水泥材料的性能，而硫酸镁溶液的浓度在其中起到了关键性的作用。

1 试验

试验探究硫酸镁溶液浓度对水泥性能的影响，试验试样规格为40 mm×40 mm×160 mm，采用相应的标准模具，养护条件为保鲜膜密封，空气自然养护，环境温度为（25±2）℃，拌合浆料所用硫酸镁溶液浓度分别为30°Be、28°Be、26°Be、24°Be、22°Be，在固定水胶比为0.44的条件下，研究试样抗压强度、抗折强度与硫酸镁溶液浓度的关系。

2 试验结果与分析

根据表1可知，当硫氧镁水泥的水胶比为0.44，硫酸镁溶液浓度为28°Be时，硫氧镁水泥抗压强度和抗折强度最好。

表1 硫酸镁溶液浓度对硫氧镁水泥强度的影响

如图1、图2所示，通过对比试验可以发现，硫酸镁溶液浓度对硫氧镁水泥的抗压强度和抗折强度有比较大的影响，当硫酸镁溶液浓度在22～28°Be范围之间时,养护28 d的水泥抗压强度从26.4 MPa增长到36.2 MPa，28 d期龄的水泥抗折强度从2.3 MPa增长到3.8 MPa，在此范围内硫酸镁溶液浓度越高越有利于硫氧镁水泥强度的提高；但当硫酸镁溶液浓度为30°Be时,硫氧镁水泥的强度反而下降，在其试样的断面上可以看到有硫酸镁晶体析出，不利于硫氧镁水泥的强度，所以硫酸镁溶液浓度不易超过30°Be。

图1 浓度对水泥抗压强度的影响

图2 浓度对水泥抗折强度的影响

3 结论

1）当硫氧镁水泥的水胶比为0.44，硫酸镁溶液浓度在22～28°Be范围之间时,水泥的强度随浓度的增加而提高。

2）当水胶比为0.44，硫酸镁溶液浓度为28°Be时，硫氧镁水泥抗压强度和抗折强度最好。

3）当硫酸镁溶液浓度为30°Be时，硫氧镁水泥的强度反而下降，硫酸镁溶液浓度不易超过30°Be。