简论菱镁矿活性氧化镁制备及镁基水泥膨胀性能

论文导读：实验原料与实验策略19-262.1实验原材料19-222.2实验策略22-252.3主要实验设备25-263活性氧化镁的制备与性能探讨26-333.1菱镁矿的热解浅析26-273.2不同煅烧制度下菱镁矿中碳酸镁的分解程度27-303.3不同煅烧制度下制得的活性氧化镁的活性30-323.4本章小结32-334不同养护方式对镁基水泥膨胀性能影响33-45

4.1标准养护

摘要：普通硅酸盐水泥工业中有着“三高”现象——高排放、高能耗、高污染，一直是传统水泥行业无法回避和亟待解决的不足。近年来出现的利用高活性氧化镁制备的镁基水泥具有煅烧温度低、能耗小、CO_2排放少等优点，可能成为普通硅酸盐水泥的替代材料。然而，氧化镁水化速度较慢，氧化镁在水泥基材料引发的膨胀不足，是镁基水泥的关注焦点。本论文利用菱镁矿煅烧制备的高活性氧化镁，与粉煤灰、普通硅酸盐水泥按一定比例混合制得镁基水泥，探讨不同养护条件对镁基水泥膨胀性能的影响，通过蒸压养护加速水泥水化，优化水泥配方，并得出合适的压蒸条件来评价镁基水泥的安定性。本论文的主要探讨内容包括：1、活性氧化镁的制备及活性评价探讨在自制的回转加热炉中，开展了菱镁矿低温焙烧制备活性氧化镁的实验，考察了不同焙烧温度、不同保温时间对氧化镁活性的影响。结果表明，菱镁矿的分解率随着焙烧保温时间的延长而增加。而氧化镁的活度值随着保温时间的延长而逐渐降低。当焙烧温度为700℃、保温时间为1h时活性氧化镁活度值最高，但是这个条件下菱镁矿分解率过低，综合考虑菱镁矿分解率和氧化镁的活度值，在利用的回转炉的设备中，焙烧温度750℃、保温1h制备的氧化镁能够满足实验要求。2、三种不同养护制度下镁基水泥强度形成规律的探讨在标准养护、蒸压养护和碳化养护三种不同养护制度下，对典型配比下镁基水泥进行比较养护实验。实验结果表明：在标准养护方式下，主要矿物组成为CSH凝胶、氢氧化钙和疏松的氢氧化镁，养护60d后膨胀率为0.56%，抗压强度为27.9MPa；在碳化养护方式下，主要矿物组成为碳酸镁和碳酸钙，碳化60d后膨胀率为0.38%，抗压强度为55.4MPa；在蒸压养护方式下，主要矿物组成为CSH凝胶、托勃莫来石和氢氧化镁，180℃养护8h后膨胀率为2.12%，抗压强度为37.0MPa。标准养护和碳化养护方式下活性氧化镁的反应速率过慢，蒸压养护能够加速镁基水泥中活性氧化镁的水化历程，能够在一定程度上作为评定镁基水泥安定性标准。3、在蒸压养护条件下镁基水泥的优化实验探讨在一定蒸压养护条件下，转变氧化镁和粉煤灰的掺量，探讨镁基水泥膨胀性能的影响规律。实验结果表明：随着活性氧化镁掺量的增加，镁基水泥的膨胀率逐渐增加；随着粉煤灰掺量的增加，镁基水泥的膨胀得到了一定的抑制，当粉煤灰掺量达到30%，效果最好。在一定的活性氧化镁和粉煤灰掺量的条件下，探讨了蒸压制度对镁基水泥膨胀性能的影响。结果表明：随着蒸压温度的升高，镁基水泥膨胀率呈现先增加后减小的走势，而镁基水泥的强度变化规律正好相反。随着保温时间的延长，镁基水泥膨胀率呈现先增加后减小的走势。由此，保温时间对镁基水泥膨胀性能的影响规律和蒸压温度的影响规律类似。探讨了在活性氧化镁和水泥同掺量下，养护制度对活性氧化镁水化率影响的规律。结果表明，活性氧化镁的水化率随着蒸压养护温度提升而逐渐增大。本论文开展了利用回转加热炉煅烧菱镁矿制备活性氧化镁的试验探讨，探讨了蒸压制度对镁基水泥力学性能、膨胀率性能的影响，确定了合适的压蒸试验制度，为镁基水泥膨胀性能的评定提供一定的技术支撑。关键词：活性氧化镁论文菱镁矿论文膨胀性能论文水化反应论文养护制度论文低碳材料论文
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Abstract6-10
1 绪论10-19

1.1 探讨目的及作用10-12

1.2 氧化镁的制备12-13

1.3 新型镁基水泥13-14

1.4 水泥安定性评价策略14-16

1.5 本论文主要探讨思路和方向16-18

1.6 本论新点18-19

2 实验原料与实验策略19-26

2.1 实验原材料19-22

2.2 实验策略22-25

2.3 主要实验设备25-26

3 活性氧化镁的制备与性能探讨26-33

3.1 菱镁矿的热解浅析26-27

3.2 不同煅烧制度下菱镁矿中碳酸镁的分解程度27-30

3.3 不同煅烧制度下制得的活性氧化镁的活性30-32

3.4 本章小结32-33

4 不同养护方式对镁基水泥膨胀性能影响33-45

4.1 标准养护的膨胀反应33-36

4.2 蒸压养护加速水化的影响36-40

4.3 碳化养护加论文导读：

速碳化作用40-43

4.4 本章小结43-45

5 氧化镁、粉煤灰掺量和蒸压养护制度对水泥膨胀性能影响45-79

5.1 影响镁基生态水泥性能的因素45-46

5.2 氧化镁掺量和粉煤灰掺量对 MgO-OPC-FA 系统镁基水泥性能影响46-54

5.3 蒸压养护制度对 MgO-OPC-FA 系统镁基水泥性能的影响54-62

5.4 蒸压养护制度对活性氧化镁水化速度的影响62-77

5.5 本章小结77-79

6 结论与倡议79-82

6.1 结论79-80

6.2 倡议80-82

致谢82-83
参考文献83-88
附录：攻读学位期间发表的论文及成果88-89