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本文研究了原料配比、外加剂类型及添加量、养护条件和龄期对硫氧镁水泥材料的影响,取得初步结果,为硫氧镁水泥制品的进一步研究和应用提供基础和依据。 本文首先研究了硫氧镁水泥净浆的性能。分别以轻烧菱镁矿粉、苛性白云石粉、分析纯氧化镁粉和焙烧碳酸镁粉为氧化镁原料,在硫酸镁溶液从接近饱和至稀溶液条件,浆料从极稠至极稀的水灰比条件范围内拌合不同配比的浆料,注入模具中,固化成型后脱模,将硬化体置于空气养护条件,发现随着养护龄期的增长,净浆硬化体开裂现象越发明显和加剧,一周左右所有试样全部开裂。实验结果表明,净浆硫氧镁水泥材料稳定性极差,在空气中严重开裂,影响材料的质量,故需对其进行改性实验研究,以期制备出稳定不开裂的材料。 改性实验选择、配制了四种硫氧镁水泥外加剂,单组分的磷酸、磷酸盐PC、有机酸L外加剂和ER复合型外加剂。与净浆材料相比,四种外加剂改性材料的稳定性得到明显的改善,改性材料在本文采用的所有养护条件下均没有产生裂纹和裂缝。 为了研究环境条件变化对改性硫氧镁水泥材料抗压性能的影响,本文进行了养护条件对硫氧镁水泥材料影响的实验。分别以不同的养护温度、湿度及养护介质为养护条件,研究对比上述四种外加剂改性材料抗压强度的变化。结果表明,在所研究的范围内,养护温度提高,材料抗压性能增强,湿度提高,材料抗压性能降低。磷酸盐PC和ER复合外加剂在提高材料抗水性方面,作用效果明显。 本文还研究了添加集料对材料抗压、抗折性能的影响。选择了工业尾渣粉煤灰、轻质材料锯末和重质材料沙子等三种具有代表性的集料,加入改性硫氧镁水泥浆料中制备复合材料。结果发现硫氧镁水泥材料对上述三种集料结合能力很强,在适当添加量的范围内集料可以提高材料的抗折性能,但材料的抗压性能会因集料的加入而降低。 借助低真空扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)方法对材料微观晶体结构和主要胶凝物相进行分析鉴定。通过SEM图发现,外加剂的加入,改变了材料的微观晶体结构、改善了晶体之间交联程度,宏观表现在材料的稳定性及抗压强度的提高。通过XRD分析方法发现,改性材料中起主要胶凝作用是一种新的硫氧镁胶凝物相。