一種硫氧鎂水泥製品及其製備方法與流程
2023-11-05 19:32:47 2
本發明屬於建築材料領域，尤其涉及一種硫氧鎂水泥製品及其製備方法。
背景技術：
硫氧鎂水泥屬於一種氣硬性的鎂質材料，通常是由氧化鎂與硫酸鎂溶液混合混合，生成的無機膠凝材料。
硫氧鎂水泥與通常的矽酸鹽水泥相比具有輕質、裝飾性能好的特點。但不加任何外加劑的硫氧鎂水泥容易出現開裂、強度低的特點。因此近年來對硫氧鎂水泥的改性研究均在於如何提高其力學強度。中國專利申請200510048574.7公開了一種硫檸鎂水泥，其實質上就是在硫氧鎂水泥體系中加入檸檬酸。但如合肥工業大學學報第36卷第四期的一篇《檸檬酸對硫氧鎂水泥改性作用》指出，檸檬酸雖然提高其力學強度，但大大延緩了其凝結時間。因此，如何在改善硫氧鎂水泥強度的同時，縮短凝結時間對於提高硫氧鎂水泥製品的生產效率具有具有重要意義。
硫氧鎂水泥作為一種鎂質膠凝材料，可用於生產隔牆板、保溫板、工藝品等製品。單製備過程中，可能由於配比不當、環境溫度高、鋼渣等礦物摻合料的加入等因素因此早期開裂現象。因此如何改善早期抗裂性能，對於提高硫氧鎂水泥製品的質量具有重要的意義。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種硫氧鎂水泥製品，該硫氧鎂水泥製品具有優異的早期抗裂性能，進一步提高了製品的質量。
為達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：
一種硫氧鎂水泥製品，其特徵在於，所述硫氧鎂水泥製品包括以下組份：50～100質量份的活性氧化鎂粉、30～100質量份的結晶硫酸鎂、0.05～2質量份的外加劑和30～100質量份鹼式硫酸鎂飽和懸濁液。
優選地，所述鹼式硫酸鎂飽和懸濁液由以下方法製得：
1)將50～100份輕質氧化鎂、240份～420份質量分數為10％～25％的硫酸鎂溶液、0.1～2份五氧化二磷混合；
2)步驟1)所得混合物，密封或置於空氣中反應並硬化後，粉碎研磨成粉末；
3)取步驟2)所得粉末中的1質量份粉末分散在50～200質量份的20℃～50℃的水中並溶解6h～72h得到鹼式硫酸鎂飽和懸濁液。
優選地，所述的活性氧化鎂粉為輕燒菱鎂粉。
優選地，所述結晶硫酸鎂為七水硫酸鎂和一水硫酸鎂中的一種或幾種混合物。
優選地，所述外加劑為五氧化二磷和甲酸鈉中的一種或兩種的混合物。
本發明還提供了上述硫氧鎂水泥製品的製備方法，所述方法包括以下步驟：
按配比稱量活性氧化鎂粉、結晶硫酸鎂、外加劑，研磨後過100～200目篩，得到硫氧鎂水泥粉體；硫氧鎂水泥粉體與鹼式硫酸鎂飽和懸濁液混合得到硫氧鎂水泥製品。
本發明相對與現有的技術具有如下優點及優異效果：
1)傳統方法的製備硫氧鎂水泥具有凝結緩慢的特點，本發明通過引入鹼式硫酸鎂飽和懸濁液和合適的外加劑，顯著提高了其凝結硬化速度，可提高硫氧鎂水泥製備的生產效率。
2)採用本發明的方法製備的硫氧鎂水泥製品具有優異的早期抗裂性能，進一步提高了製品的質量。
3)由於本發明所製備的硫氧鎂水泥製備的製品具有優異的抗裂性能，因此適用於高溫養護、並能添加大摻量的鋼渣等礦物摻合料。
具體實施方式
以下通過對比例實施例進一步闡明本發明，其中實施例僅用於舉例說明的目的，並沒有限制本發明的範圍。下列未註明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件。
對比例1：
將100質量份的輕燒菱鎂粉、1質量份的檸檬酸、100質量份的質量百分比為25％硫酸鎂水溶液混合得到硫氧鎂水泥。
實施例1：
輕質氧化鎂的氧化鎂含量為95.5％。
將100質量份的輕質氧化鎂、1質量份的五氧化二磷與240質量份的質量分數為25％的硫酸鎂混合，硬化3天後，粉碎研磨過60目篩得到得到鹼式硫酸鎂粉體。將1份該粉體與100質量份的20℃水混合搖勻，靜止72h得到鹼式硫酸鎂懸濁液。
將100質量份的輕燒氧化鎂粉、50質量份的七水硫酸鎂、1質量份的五氧化二磷、1質量份的鹼式硫酸鎂前驅體混合研磨過100目篩得到硫氧鎂水泥粉體。將硫氧鎂水泥粉體與30質量份的鹼式硫酸鎂懸濁液混合得到抗裂早強硫氧鎂水泥製品。
實施例2：
輕質氧化鎂的氧化鎂含量為95.5％。
將50質量份的輕質氧化鎂、0.1質量份的五氧化二磷與240質量份的質量分數為25％的硫酸鎂混合，硬化7天後，粉碎研磨過200目篩得到得到鹼式硫酸鎂粉體。將1質量份的該粉體與50質量份的50℃水混合搖勻，靜止6h得到鹼式硫酸鎂懸濁液。
將50質量份的輕燒氧化鎂粉、30質量份的七水硫酸鎂和1質量份的五氧化二磷混合研磨過100目篩得到硫氧鎂水泥粉體。將硫氧鎂水泥粉體與50質量份的鹼式硫酸鎂懸濁液混合得到抗裂早強硫氧鎂水泥製品。
實施例3：
輕質氧化鎂的氧化鎂含量為95.5％。
將100質量份的輕質氧化鎂、2質量份的五氧化二磷與420質量份的質量分數為15％的硫酸鎂混合，硬化7天後，粉碎研磨過200目篩得到得到鹼式硫酸鎂粉體。將1質量份的該粉體與200份40℃水混合搖勻，靜止48h得到鹼式硫酸鎂懸濁液。
將100質量份的輕燒氧化鎂粉、100質量份的七水硫酸鎂和1質量份的五氧化二磷研磨過100目篩得到硫氧鎂水泥粉體。將硫氧鎂水泥粉體與100質量份的鹼式硫酸鎂懸濁液混合得到抗裂早強硫氧鎂水泥製品。
實施例4：
輕質氧化鎂的氧化鎂含量為95.5％。
將100質量份的輕質氧化鎂、2質量份的五氧化二磷與420質量份的質量分數為10％的硫酸鎂混合，硬化7天後，粉碎研磨過200目篩得到得到鹼式硫酸鎂粉體。將1質量份的該粉體與200質量份的40℃水混合搖勻，靜止48h得到鹼式硫酸鎂懸濁液。
將100質量份的輕燒氧化鎂粉、100質量份的一水硫酸鎂和0.05質量份的甲酸鈉混合研磨過100目篩得到硫氧鎂水泥粉體。將硫氧鎂水泥粉體與100質量份的鹼式硫酸鎂懸濁液混合得到抗裂早強硫氧鎂水泥製品。
實施例5：
輕質氧化鎂的氧化鎂含量為95.5％。
將100質量份的輕質氧化鎂、2質量份的五氧化二磷與300質量份的質量分數為20％的硫酸鎂混合，硬化7天後，粉碎研磨過60目篩得到得到鹼式硫酸鎂粉體。將1質量份的該粉體與200質量份的20℃水混合搖勻，靜止72h得到鹼式硫酸鎂懸濁液。
將100質量份的輕燒氧化鎂粉、40質量份的七水硫酸鎂和2質量份的甲酸鈉和五氧化二磷的混合物(甲酸鈉與五氧化二磷的質量比為1:1)混合研磨過200目篩得到硫氧鎂水泥粉體。將硫氧鎂水泥粉體與60質量份的鹼式硫酸鎂懸濁液混合得到抗裂早強硫氧鎂水泥製品。
基本性能對比
將對比例和實施例均製成相同的水泥製品，進行性能測試，具體如表1。
表1：實施例1-5和對比例1所製備的抗裂早強硫氧鎂水泥製品的基本性能
通過表1可以看出本方法所製備硫氧鎂水泥的終凝時間大大縮短，1天的強度相比對比例所製備的硫氧鎂水泥強度大大提高，且28天強度也相應提高。因此，本發明所製備的硫氧鎂水泥具有凝結時間短、早強高強的特性。因此，有利於提高硫氧鎂水泥製品的生產效率和製品的質量。另外將對比例1和實施例1～5的製品在環境溫度為50℃養護時，發現對比例在1天後開始開裂，而所有實施例均沒有發現開裂現象，因此我們，本發明所製備的硫氧鎂水泥製品具有優異的抗裂性能。
最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。儘管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應該理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。