一種硫氧鎂水泥及其製備方法與流程
2023-11-05 19:19:22 1
本發明屬於建築材料領域，尤其涉及一種硫氧鎂水泥及其製備方法。
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。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種硫氧鎂水泥，該水泥顯著提高了凝結硬化速度，可提高硫氧鎂水泥製備的生產效率。
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，所述硫氧鎂水泥包括以下組份：50～100質量份的活性氧化鎂粉、30～100質量份的結晶硫酸鎂或無水硫酸鎂、0.05～2質量份的外加劑和0.5～10質量份的鹼式硫酸鎂前驅體；
所述的鹼式硫酸鎂前驅體的製備方法包括如下步驟：
1)將50～100質量份的輕質氧化鎂、240～480質量份的質量百分比為10％～25％的硫酸鎂溶液、0.1～2質量份的甲酸混合得混合物；
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，烘乾得到鹼式硫酸鎂前驅體，烘乾溫度40℃～150℃，烘乾時間0.5h～24h。
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、甲酸銨和甲酸鈉中的一種或幾種的混合物。
優選地，所述步驟2)中的烘乾溫度為80℃，烘乾時間為12h。
本發明還提供了上述硫氧鎂水泥的製備方法，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、鹼式硫酸鎂前驅體，將各組份混合研磨後過100～200目篩即得硫氧鎂水泥。
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前驅體和合適的外加劑，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)本發明所製備的硫氧鎂水泥除了具有凝結快的特點，又有早期強度高，後期強度不倒縮的特點。
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質量份的輕燒粉、1質量份的檸檬酸、90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質量份的甲酸與240質量份的質量百分比為25％的硫酸鎂混合，硬化7天後，粉碎研磨後，在80℃烘乾12h，得到鹼式硫酸鎂前驅體。
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，得到快硬硫氧鎂水泥。
實施例2：
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質量份的甲酸與240質量份的質量百分比為25％的硫酸鎂混合，硬化1天後，粉碎研磨後，在60℃烘乾24h，得到鹼式硫氧鎂水泥前驅體。
將100質量份的輕燒氧化鎂粉、100質量份的七水硫酸鎂、2質量份的甲酸鈉、0.5質量份的鹼式硫酸鎂前驅體混合研磨過100目篩得到快硬硫氧鎂水泥。
實施例3：
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質量份的甲酸與240質量份的質量百分比為25％的硫酸鎂混合，硬化3天後，粉碎研磨後，在70℃烘乾16h，得到鹼式硫氧鎂水泥前驅體。
將50質量份的輕燒氧化鎂粉、50質量份的七水硫酸鎂、1質量份的甲酸鈉、1質量份的鹼式硫酸鎂前驅體混合研磨過100目篩得到快硬硫氧鎂水泥。
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質量份的甲酸與480質量份的質量百分比為10％的硫酸鎂混合，硬化7天後，粉碎研磨後，在60℃烘乾12h，得到鹼式硫酸鎂前驅體。
將100質量份的輕燒氧化鎂粉、40質量份的七水硫酸鎂和一水硫酸鎂(其中七水硫酸鎂與無水硫酸鎂的質量比為1:1)、0.5質量份的甲酸銨、0.5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200目篩，得到快硬硫氧鎂水泥。
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質量份的甲酸與480質量份的質量百分比為10％的硫酸鎂混合，硬化7天後，粉碎研磨後，在150℃烘乾0.5h，得到鹼式硫氧鎂水泥前驅體。
將100質量份的輕燒氧化鎂粉、30質量份的一水硫酸鎂、0.05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200目篩，得到快硬硫氧鎂水泥。
實施例6：
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質量份的甲酸與480質量份的質量百分比為10％的硫酸鎂混合，硬化7天後，粉碎研磨後，在40℃烘乾24h，得到鹼式硫酸鎂前驅體。
將100質量份的輕燒氧化鎂粉、25質量份的無水硫酸鎂、0.5質量份的甲酸鈉、0.5質量份的五氧化二磷、10質量份的鹼式硫酸鎂前驅體混合研磨過200目篩，得到快硬硫氧鎂水泥。
基本性能對比
表1為實施例和對比例所製備的快硬硫氧鎂水泥的性能測試結果。
表1實施例1-6和對比例1所製備的快硬硫氧鎂水泥的基本性能
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。
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。