【正文】 上下限度范 圍，以在 177。關(guān)閉通風(fēng)盤(pán)和通風(fēng)環(huán)壓蒸釜側(cè)面的上手柄為通風(fēng)環(huán)，下手柄為通風(fēng)盤(pán)）。將 300℃的水銀溫度計(jì)插入鍋蓋中心孔內(nèi)（孔內(nèi)應(yīng)注入 2－ 3滴機(jī)油，但不宜過(guò)多，過(guò)多會(huì)影響測(cè)溫精度，一般油面不高于溫度計(jì)水銀球?yàn)橐耍Ｓ眉?xì)棉紗將鍋口與鍋蓋的密封面擦干凈，再用毛筆在鍋口密封面上薄薄的涂上一層干凈的機(jī)油。 待到可以壓蒸了，就 打開(kāi)鍋蓋將 850+50 毫升的蒸餾水注入鍋內(nèi)。試件在沸煮后壓蒸前這段時(shí)間里應(yīng)放在 20177。如果需要，沸煮后的試件也可進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)。試件在 測(cè)長(zhǎng)前應(yīng)將釘頭擦干凈， 為減少誤差，試件在比長(zhǎng)儀中的上下位置在每次測(cè)量 時(shí)應(yīng)保持一致，讀數(shù)前應(yīng)左右旋轉(zhuǎn)，待百分表指針?lè)€(wěn)定時(shí)讀數(shù) (Ｌ 0)，結(jié)果記錄至 。 試件的沸煮 ：試件脫模后即測(cè)其初長(zhǎng)。搗壓完畢將剩余漿體裝到模上，用刀抹平，放入濕氣養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù) 35h 后，將模上多余漿體刮去，使?jié){體面與模型邊平齊。每次搗壓時(shí)，應(yīng)先將搗棒接觸漿體表面，再用力搗壓。待拌勻之后，加入標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量所需的水，然后，在凈漿攪拌機(jī)里攪拌，待拌好之后，將水泥漿分二層裝入已準(zhǔn)備好的試模內(nèi)。 輕燒氧化鎂的制備 從水泥壓蒸安 定性的國(guó)標(biāo)得知，打一組試件需要 800 克水泥，由于已對(duì)水泥的熒光分析已經(jīng)做了，得知水泥熟料里的氧化鎂含量是 %，然后按預(yù)定的鎂摻量，通過(guò)列方程可以知道 需 要多少氧化鎂，計(jì)算公式如下： )1/(]*)([ DDCBAx ???? （ 22） A水泥中氧化鎂的質(zhì)量百分含量 B水泥的總量 C水泥中石膏的質(zhì)量百分含量 D熟料中氧化鎂的含量 由此得 知 要制得的氧化鎂的總量，將物料裝在坩鍋中，把坩鍋放在馬弗爐中，讓爐子從常溫升到目標(biāo)溫度，保溫兩個(gè)小時(shí)，除掉堿式碳酸鎂中的碳酸根和氫氧根離子，得到需要的輕燒氧化 鎂。 水泥的沸煮安定性試驗(yàn) 按標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量值得的凈漿按沸煮法的代用法做水泥的安定性實(shí)驗(yàn)，將水泥凈漿在刷過(guò)油的玻璃板上攤成一個(gè)試餅，在標(biāo)準(zhǔn)恒濕養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)二十四小時(shí)，養(yǎng)護(hù)好之后，將試餅從玻璃上取下，放在蒸餾水中，讓水在沸煮箱內(nèi)沸騰，這個(gè)時(shí)間國(guó)標(biāo)上的要求是 30177。 結(jié)果計(jì)算，公式如下： 33(1 )(1 )s s sssSTST? ? ?? ? ???? （ 21） 式中： S— 被測(cè)試樣的比表面積， cm2/g； Ss— 標(biāo)準(zhǔn)試樣的比表面積， ； T— 被測(cè)試樣試驗(yàn)時(shí)，壓力計(jì)中液面降落測(cè)得的時(shí)間， 101s； Ts— 標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)時(shí)，壓力計(jì)中液面降落測(cè)得的時(shí)間， 111s； ρ s— 標(biāo)準(zhǔn)試樣密度， ； 第 10 頁(yè) 測(cè)得的比表面積是 321cm2/g 水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水 量的測(cè)定 水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是用來(lái)測(cè)定水泥用水量的，將磨好的水泥熟料加入提前規(guī)定的石膏和氧化鎂摻量，測(cè)定這種水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，考慮到石膏的需水量隨著含量的改變而改變，同一溫度下，氧化鎂的需水量也隨著含量的改變而改變，不同溫度的氧化鎂的需水量也會(huì)不同，實(shí)驗(yàn)選測(cè)了兩個(gè)比較極端的摻量，把石膏摻量 3%和 650℃燒制的氧化鎂的摻量也加到 3%，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是 （水灰比，下同），把石膏的摻量加到 11%， 1050℃燒制的氧化鎂的摻量也加到 11%，得到的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是水灰比 。在一定空隙率的水泥層中，孔隙的大小和數(shù)量是顆粒尺寸的函數(shù)，同時(shí)也決定了通過(guò)料層的氣流速度 。 使用勃氏透氣比表面積儀測(cè)定水泥的比表面積。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 水泥熟料的粉磨實(shí)驗(yàn) 選用陜西堯柏水泥有限公司的水泥熟料，將其加入球磨機(jī)里，粉磨了 80min，用 毫米的方孔篩，篩除了物料里面顆粒較大的料 ,之后裝袋、待用。 石膏 石膏選用西安未央?yún)^(qū)的紅林石膏廠的二水石膏，對(duì)石膏進(jìn)行烘制處理， 110℃保溫 3小時(shí)，然后取出密封，防止石膏因?yàn)槲鴮?duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。以下是有關(guān)水泥的各種數(shù)據(jù)： 表 21 化學(xué)組成分析 (%) 物質(zhì) O Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 含量 物質(zhì) SO3 K2O Cao TiO2 Fe2O3 ∑ 含量 第 7 頁(yè) 10 20 30 40 50 60 70 800500100015002021250030001 C3S2 C2S3 C3Altensity（cps）2 θ （176。 主要研究?jī)?nèi)容 用普通硅酸鹽水泥熟料外加入一定量的輕燒氧化鎂和石膏，通過(guò)國(guó)標(biāo)的試驗(yàn)方法找出合理的石膏和氧化鎂的摻量，選用二水石膏和堿式碳酸鎂高溫制成的輕燒氧化鎂，把石膏和氧化鎂的摻量均為 3%、 5%、 7%、 9%、 11%，進(jìn)行試驗(yàn)，找到合理的氧化鎂摻量和石膏摻量，使其壓蒸安定性合格，待到壓蒸完后，進(jìn)行 x 射線衍射試驗(yàn)，分析生成的礦物相，做掃描電鏡試驗(yàn)，分析試樣中礦物相。 研究目的、主要內(nèi)容 研究目的 使用 GB/T 7051992 的水泥壓蒸安定性國(guó)標(biāo)，對(duì)堿式碳酸鎂進(jìn)行高溫處理，得到輕燒氧化鎂，把輕燒氧化鎂以不同摻量摻到普通硅酸鹽水泥熟料中，與此同時(shí)在熟料中加入不同量的石膏，然后以石膏的摻量和氧化鎂的摻量為變量，做試驗(yàn)，得到安定性良好，同時(shí)具有微膨脹的氧化鎂和石膏摻量。 這個(gè)研究通過(guò)含一定量氧化鎂熟料的水化、膨脹、強(qiáng)度水化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等幾個(gè)方面的深入研究。 氧化鎂膨脹劑制成氧化鎂膨脹水泥，可以通過(guò)調(diào)整菱鎂礦的煅燒溫度，保溫時(shí)間，方鎂石的粒度和摻合量來(lái)控制水泥的膨脹速率和膨脹量。 ，故具有延遲膨脹的性能，水泥水化 7天到 30天膨脹速率最大，之后膨脹隨著齡期的逐漸降低，其膨脹率的增長(zhǎng)規(guī)律符合公式：△l=a+blogt。 氧化鎂延遲膨脹水泥是一定溫度下煅燒的方鎂石作為膨脹組分，其制備方法有兩種，一種是提高水泥生料中的氧化鎂含量，燒出含有適量方鎂石的水泥熟料，然后粉磨成膨脹水泥，另一種是燒制成氧化鎂膨脹劑，與水泥熟料同時(shí)粉磨成膨脹水泥或在施工中直接摻入水泥中。，在混凝土中摻入膨脹摻合料，使混凝土降溫階段產(chǎn)生體積膨脹，可以抵消混凝土由于溫降產(chǎn)生的體積收縮。目前，施工中防止混凝土開(kāi)裂的主要方式是控制混凝土的溫升，如加冰拌合、在混凝土內(nèi)部用水管進(jìn)行冷卻等，這些方法不但投資大，鋼材耗用量大，還會(huì)造成混凝土的施工復(fù)雜化。采用摻氟硫高鐵配料方案生產(chǎn)壓蒸安定性合格的水泥是可行的建議鋁率在 到 之間，采用高溫（溫度大于 1350℃），可以有效減少游離氧化鎂的含量。 鄔燕蓉、吳戰(zhàn)峰、龍世宗等人的研究結(jié)果是含氟硫高鐵硅酸鹽水泥中氧化鎂隨著鋁率的降低固溶的氧化鎂增多游離氧化鎂減少水泥的膨脹量也隨之減小。發(fā)現(xiàn)含氟硫熟料中的，降低 IM 可以使氧化鎂的固溶量增加，方鎂石晶體也有減小的趨勢(shì)，水泥壓蒸膨脹也大幅度減小。 綜上所述，通過(guò)調(diào)整來(lái)解決高含量氧化鎂引起的安定性不良的效果是很好的，但有不同不同的觀點(diǎn)和結(jié)果，還有待更多的研究來(lái)充實(shí)。 Dubuison 發(fā)現(xiàn)采用鐵水泥組成時(shí)，可以生產(chǎn)出氧化鎂含量高達(dá) %安定性正常的水泥，并聲稱(chēng)當(dāng)三氧化二鐵含量足以保證鋁酸三鈣轉(zhuǎn)變成鐵鋁酸四鈣時(shí)，則氧化鎂的含量可以由 20%提高到 80%然，而 Boguc 認(rèn)為 Dubuison 的研究結(jié)果是矛盾的。 SchmittHenco 發(fā)現(xiàn)高鎂水泥中，水泥壓蒸膨脹量隨著 SO3 含量的上升而下降，吳亞文使用 CaF2和 SO3的復(fù)合礦物化合劑在實(shí)驗(yàn)室中，燒制出氧化鎂含量高達(dá) %而安定性合格的水泥。 如何解決熟料中的方鎂石對(duì)水泥的破壞問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整生料組成，是最簡(jiǎn)便有效的方法之 一。對(duì)若干不同組不同摩爾組成的氧化鎂和二氧化硅混合物進(jìn)行研究，其粉末 x 射線衍射最大峰彌散在 ～ 、 ～ 以及 ～ ,由于不存在最強(qiáng)的 峰，故不能認(rèn)為存在結(jié)晶很好的水化硅酸鎂石棉。在壓蒸條件下，能夠進(jìn)入 11A托勃莫來(lái)石相的 Mg2+量估計(jì)為 2%～ 3%的氧化鎂。 在沒(méi)有粉煤灰的高鎂水泥（氧化鎂含量達(dá)到 %）只要 %為化合的氧化鎂就能引起%的壓蒸膨脹，而在另一種高鎂水泥中（氧化鎂含量達(dá)到 %）的試樣中，盡管加入35%（重量）的粉煤灰使未化合的氧化鎂量從 %減少到 %這種水泥的壓蒸膨脹量?jī)H為%，因此，高鎂水泥的外摻氧化鎂的穩(wěn)定和減小壓蒸膨脹量的機(jī)理并不能說(shuō)是粉煤灰的稀釋作用。 高鎂水泥安定性現(xiàn)有研究現(xiàn)狀 眾所周知高鎂水 泥的主要問(wèn)題就在于安定性不良，正如前面講過(guò)的高鎂水 泥中的方鎂石的水化體積膨脹比較大，而且它的水化很慢，在水泥體完全有強(qiáng)度以后才會(huì)水化完全，這樣會(huì)導(dǎo)致構(gòu)建的破壞，現(xiàn)有以下幾種關(guān)于高鎂水泥的研究。鋁酸三鈣含量較低，僅5%， 600 號(hào)水泥 7d 發(fā)熱量為 ， 500 號(hào)礦渣水泥 ，屬于低熱水泥，但600 號(hào)水泥發(fā)熱較急， 3d 發(fā)熱量相當(dāng)于 7d 的 84%，有利于早期降溫。撫順?biāo)嗟幕瘜W(xué)成分，礦物成分，物理力學(xué)性能如下： 表 11 撫順?biāo)嗟幕瘜W(xué)成分礦物組成（ %） 水泥品種 撫順大壩 600號(hào) 撫順礦渣 500號(hào) 化學(xué)成分 二氧化硅 三氧化二鋁 三氧化二鐵 氧化鈣 氧化鎂 游離氧化鈣 合計(jì) 硅酸三鈣 礦物組成 硅酸二鈣 鋁酸三鈣 鐵鋁酸四鈣 表 12 撫順?biāo)嗟奈锢砹W(xué)性能 水泥品種 撫順大壩 600號(hào) 撫順礦渣 500號(hào) 水化熱 （ KJ/kg） 3d 7d 抗拉強(qiáng)度 （ MPa) 3d 7d 28d 抗壓強(qiáng)度 （ MPa） 3d 7d 28d 凝結(jié)時(shí)間 初凝 3:11 3:54 終凝 比表面積（ cm2/g） 3125 3095 由表一表二可以看出撫順?biāo)嗟墓杷崛}含量較高，占 55%以上，能保證 水泥的早期強(qiáng)度。 白山重力拱壩是我國(guó)第一座利用氧化鎂混凝土筑壩技術(shù)的高吧，沒(méi)有進(jìn)行溫度控制，在氧化鎂混凝土筑壩的研究和工程實(shí)踐中，白山重力拱壩占有很重要的地位。 曾經(jīng)有人做過(guò)氧化鎂的水泥凈漿膨脹實(shí)驗(yàn)，用的是江南水泥摻入回轉(zhuǎn)窯輕燒鎂砂，支撐方鎂石摻率不同的水泥試件，養(yǎng)護(hù)在 50℃和 20℃的水中，其膨脹規(guī)律大致為養(yǎng)護(hù)齡期越長(zhǎng)，膨脹率越大，鎂砂摻量越大，膨脹率越大， 50℃水中的試塊的膨脹率大于 20℃水中的試塊，相比之下，早期膨脹的厲害，三個(gè)月的膨脹率就很小了，六個(gè)月的僅為三個(gè)月的 15%左右，一年時(shí)膨脹趨于停止。 含鎂的碳酸鹽，特別是白云石，熱分解結(jié)果是部分形成了游離方鎂石，稱(chēng)之為一次方鎂石，另一部分溶解在液相中，在冷卻時(shí)再?gòu)囊合嘀薪Y(jié)晶出來(lái)，這部分方鎂石稱(chēng)之為二次方鎂石。隨著水泥，配料成分、燒成溫度、冷卻速度等生產(chǎn)條件的不同，氧化鎂可以穩(wěn)定的存在于硅酸鹽水泥的各種礦物成分中，它既可以進(jìn)入硅酸三鈣、硅酸二鈣的晶格中，也可以進(jìn)入鐵鋁酸四鈣和鋁酸三鈣組成固溶體，還可以呈玻璃體相存在，這部分大約占氧化鎂總含量的 %～ %左右。在水泥的生產(chǎn)中，用碳酸鈣的分解溫度控制水泥的燒成溫度，一般在 1400℃左右。 高鎂水泥的特性和 當(dāng)前應(yīng)用狀況 硅酸鹽水泥中的氧化鎂，是制備水泥生料是帶進(jìn)去的，來(lái)源于石灰石礦中的白云石巖脈，或碳酸鎂含量較高的石灰礦石。 關(guān)鍵字：高鎂水泥，安定性， Mg（ OH） 2