(1)氯氧鎂水泥的硬化氯氧鎂水泥的水化硬化可描述為三個(gè)過程。第一步:Mg0-MgCI2-H20三元體系中,氧化鎂在氮化鎂水溶液中的溶解;第二步:由于Mg0的溶解提高了溶液的pH值,導(dǎo)致了MgC12.6H20水合物在堿性條件下的水解,形成了許多水合氯氧鎂陽離子絡(luò)合物、CI-和OH-,而Mg0與Cl-、H23O+又可形成氯氧化物,進(jìn)一步提高了體系的pH值,從而使MgCl2.6H2O的水解反應(yīng)和Mg0的溶解得以不斷進(jìn)行。第三步:當(dāng)水解產(chǎn)物達(dá)到一定濃度后,水合氯氧鎂離子發(fā)生了在堿性條件下的編合反應(yīng).反應(yīng)式可綜述如下:mMgO+MgCI2+nH2O→mMg(OH) 2?MgCI2.nH2O縮合反應(yīng)主要形成5Mg(OH) 2.MgCl2?8H2O(簡稱5?1?8相或5相)和3Mg(OH) 2?MgC12?8H2O(簡稱3?1?8相或3相)的膠體微粒,同時(shí)放出熱量[當(dāng)配比中Mg0和H2 O有余,還會(huì)形成Mg(OH) 2晶體]。這些水合離子型配位化臺(tái)物大量消耗了漿體中的游離水,漿體很快失去流動(dòng)性而成凝膠,并逐漸析出纖維狀晶體,相互交錯(cuò)連生迅速生長填充在未水他顆粒之間,最后形成了以3?1?8,5?l?8.MgO,Mg(OH) 2所組成的密實(shí)的堆聚體結(jié)構(gòu),漿體硬化,強(qiáng)度不斷增長。室溫時(shí),氯化鎂水泥的硬化過程足一個(gè)放熱反應(yīng),水是制品硬化的前提,它既是硬化反應(yīng)的介質(zhì),又參與水化產(chǎn)物的生成。
(2)影響氯氧鎂水泥硬化以及結(jié)晶相的因素氧化鎂粉中活性Mg0含最越高,水化越快。活性是指Mg0參與水化反應(yīng)的能力,與MgO的晶體結(jié)構(gòu)、燃燒條件有關(guān)。但是如果活性MgO含量過高.易使制品內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)晶應(yīng)力,出現(xiàn)微裂縫。含量過低,反應(yīng)緩慢,并且影響到最終的強(qiáng)度。
氯氧鎂水泥的基本配比是影響氯氧鎂水泥性能最大的因素,恰當(dāng)?shù)呐浔龋坏梢约涌焖不乃俣龋岣邚?qiáng)度,同時(shí)也可以提高氯氧鎂水泥的耐水性。氯氧鎂水泥配比對強(qiáng)度的影響見溫度和濕度都會(huì)對氯氧鎂水泥水化也產(chǎn)生影響。溫度較高則反應(yīng)較快,但是過高的溫度則會(huì)使氯氧鎂水泥發(fā)生相變和使水化物分布不均,同時(shí)過高的濕度延緩凝結(jié)硬化,過于干燥,導(dǎo)致表面水揮發(fā)和水化物分布不均勻。因此氯氧鎂水泥水化時(shí)必須保持一定的溫度和濕度,較好的水化養(yǎng)護(hù)條件是,溫度為18~35℃,濕度為60%~70%。
(3)氯氧鎂水泥特性氯氧鎂水泥硬化快,強(qiáng)度高,室溫情況下2~8h可初步硬化,28d最高拉伸強(qiáng)度可達(dá)70~90MPa,28d抗壓強(qiáng)度可達(dá)90MPa以上;堿性弱,腐蝕性低,可以采用中堿玻璃纖維布做增強(qiáng)材料;黏結(jié)力強(qiáng),對于各種無機(jī)或者有機(jī)摻和料和纖維均有較高的黏結(jié)性,易于制成復(fù)合材料;防火性能好,不燃燒,300℃可長期使用;此外,氯氧鎂水泥耐磨性好,彈性好,且價(jià)格低廉。因此,氯氧鎂水泥廣泛應(yīng)用于建筑工程和防火工程。
但是氯氧鎂水泥存在耐水性差的致命傷(素水泥泡水?dāng)?shù)天自行斷裂),未經(jīng)改性處理的氯氧鎂水泥漿體(輕燒鎂粉:無機(jī)集料一1:1)試塊(4cm×4cmX16cm)達(dá)到28d強(qiáng)度齡期之后放入水中縵泡,經(jīng)泡水2個(gè)月或3個(gè)月,其抗壓強(qiáng)度與28d相比,分別降低了78%和82%,若繼續(xù)泡水則強(qiáng)度會(huì)繼續(xù)降低。因此要拓寬氯氧鎂水泥應(yīng)用領(lǐng)域,首先必須改善其耐水性能,其次進(jìn)一步改善其流動(dòng)性、黏性和對纖維的滲透性。針對氯氧鎂水泥耐水性的改善,國內(nèi)外都做了大量的研究,王清芳的試驗(yàn)結(jié)果表明,摻加了復(fù)合外加劑之后的氯氧鎂水泥試塊,1993年成型,養(yǎng)護(hù)在潮濕的環(huán)境中,2000年測試,抗壓強(qiáng)度反而增長了80%。研究表明,有機(jī)物質(zhì)的加入,使得氯氧鎂水泥成為有機(jī)和無機(jī)的混合物,在保持其不燃性的同時(shí),密度下降了,吸水性也降低了,很多性能都得到了改善。