向光华,李军,卢忠远,蒋俊
(1.西南科技大学 材料科学与工程学院,四川 绵阳 621010;2.西南科技大学 环境友好能源材料国家重点实验室,四川 绵阳 621010)
硫氧镁水泥是由MgO-MgSO4-H2O组成的三元体系胶凝材料[1],因质轻、高强、快凝、抗高温[2]等特点备受关注。其中MgO为活性氧化镁,主要来源为菱镁矿,然而菱镁矿分布集中且储量有限,限制了镁水泥的快速发展。需求活性MgO替代原料,缓解镁水泥原材料的压力,成为当前镁水泥领域迫切需要解决的问题。白云石作为自然界中另一种天然的含镁矿物,分布广、储量大,理论组成为CaMg(CO3)2,经过合理的热分解过程可得到含MgO、CaO的混合物[3-4],其中MgO含量约为22%。
韩敏芳和李伯涛[5]、余学飞等[6]的研究表明,轻烧白云石的MgO活性较高。肖光力等[7]、余学飞等[6]、王永维等[8]利用轻烧白云石中的活性MgO成功制备出具有一定强度和耐水性的氯氧镁水泥,这也一定程度上表明轻烧白云石中活性MgO可以用于镁质胶凝材料的制备。硫氧镁水泥克服了氯氧镁水泥返霜、易使钢筋腐蚀等缺陷[9],然而,利用轻烧白云石制备硫氧镁水泥缺鲜有报道。
因此,本文以白云石矿作为主要原料,通过热处理获得了活性MgO含量较高且活性最优的轻烧白云石,并以此制备硫氧镁水泥,同时,吸取碱式硫酸镁水泥的改性研究[10-13]经验,引入柠檬酸改性剂对硫氧镁水泥进行改性,并对改性前后的基本性能进行对比。
七水硫酸镁(MgSO4·7H2O):工业级,有效含量为98%;改性剂:柠檬酸,分析纯,成都市科隆化学品有限公司;……