粉煤灰掺量对镁水泥无机保温材料性能影响的试验研究.pdf

粉 煤 灰 综 合 利 用 试 验 与 应 用粉煤灰掺量对镁水泥无机保温材料性能影响的试验研究 王 雪，丁益民，张 劲，张 炎，马娇丽（上海大学，上海，；上海宇培特种建材有限公司，上海，）摘 要：通过对比试验，研究了不同掺量粉煤灰对镁水泥无机保温材料干表观密度、抗折抗压强度、耐水性的影响，得出粉煤灰的最佳掺量。试验结果表明：粉煤灰是一种较为理想的添加剂，它改善了镁水泥无机保温材料的保温性能、抗压和抗折强度，显著提高了镁水泥制品的耐水性，软化系数可提高。关键词：粉煤灰；镁水泥；保温材料 中图分类号：文献标识码：文章编号：（）收稿日期：镁水泥，又称氯氧镁水泥，是用轻烧氧化镁粉和氯化镁溶液调制而成的一种气硬性胶凝材料，其原料来源丰富，生产工艺简单，成本低，所得制品硬化快、机械强度高、防火性能好，在建材工业中有较高的开发和利用价值。但是由于制品本身耐水性能差，产品易吸湿返卤、翘曲变形，严重阻碍了镁水泥的广泛应用。国内外学者对镁水泥的改性已进行了许多的研究，发现粉煤灰是一种很好的改性添加剂。粉煤灰作为一种工业废弃物，加入到镁水泥中既能大量利用粉煤灰，节省堆放场地，利于环保，降低生产成本，又能改善镁水泥制品的性能，具有很好的经济效益和社会价值。本试验探究了不同掺量的粉煤灰对镁水泥无机保温材料性能的影响。试验原材料及方法 试验原材料（）轻烧氧化镁：辽宁海城市英落镇生产，其中氧化镁含量，主要化学成分见表。（）六水氯化镁：青海格尔木察尔汗生产，六水氯化镁含量。用于配成 波美度的卤水。（）粉煤灰：级灰，含有相当高的无定形硅质材料，主要化学成分见表。为提高粉煤灰的活性，需将其磨细，并加入适量磷酸盐和硫酸盐做粉煤灰激发剂。（）憎水玻化微珠：信阳市中科矿业生产的膨胀玻化微珠，用憎水剂做憎水处理形成憎水玻化微珠。（）保水剂：保水剂采用羟乙基甲基纤维素，由山东瑞泰化工有限公司提供。表 氧化镁的化学成分 烧失量表 粉煤灰的化学成分 烧失量 试验方法为了说明不同掺量粉煤灰对镁水泥制品干密度、抗折抗压强度、耐水性的影响，本试验只考虑粉煤灰单一因素。试验基本配比：（摩尔比），粉煤灰掺量 ，依据水料比为 添加憎水玻化微珠。实施方法：称取轻烧氧化镁、粉煤灰、保水剂搅匀，再称取六水氯化镁、水（室温）放入搅拌桶充分搅匀。把所有的原料放入 的行星搅拌机中搅拌，再加入适量憎水玻化微珠搅拌至均匀。然后浇注于 的钢模成型，后脱模，在养护室分别养护、后进行抗折、抗压强度试验。测试方法：参照 水泥胶砂强度检验方法（法）测定强度。本试验制品的耐水性用软化系数表示，软化系数以 龄期试件在水中浸泡 粉 煤 灰 综 合 利 用 试 验 与 应 用 的湿强度与 龄期试件的干强度的比值表示。试验配合比试验配合比见表，设置了不同粉煤灰掺量试验配合比。表 粉煤灰掺量试验配合比编号粉煤灰 粉煤灰 轻烧氧化镁 卤水 憎水玻化微珠 保水剂 试验结果与讨论 粉煤灰掺量对保温材料干表观密度的影响粉煤灰掺量对保温材料干表观密度的影响见表、图。表 干表观密度试验结果 （）龄期 图 不同掺量的粉煤灰对保温材料干表观密度的影响保温材料的干表观密度是一个重要指标，其大小直接影响到建筑物的保温性能、保温层重量，间接影响到建筑物的自重。表 和图 显示了不同掺量的粉煤灰对镁水泥无机保温材料干表观密度的影响。从粉煤灰掺量与干表观密度关系图分析得知，随着粉煤灰不断增加，镁水泥无机保温材料干表观密度在逐渐下降，但下降幅度一般不大于，基本保持稳定。当掺量在 时，干表观密度下降幅度较平缓，当超过时，干表观密度反而有上升的趋势。保温材料干表观密度随粉煤灰掺量的增加而降低主要是因为试验用粉煤灰密度略小于轻烧氧化镁，所以随着粉煤灰的增加会导致保温材料干表观密度的下降。当掺量大于 时，干表观密度有增大的趋势，有可能是多余的粉煤灰填充到了保温材料颗粒间的孔隙中，使保温材料的密实度增加。随着龄期的增大，保温材料的干表观密度也相应的有所增加，这是因为结构中未反应完全的 与空气中的水分或 反应生成了密度较大的（）和，从而增加了材料的干表观密度。粉煤灰掺量对保温材料抗折、抗压强度的影响不同掺量的粉煤灰对抗压、抗折强度的影响见表、图、图：表 抗折、抗压强度试验结果试样抗压强度 抗折强度 图 不同掺量的粉煤灰对保温材料抗压强度的影响图 不同掺量的粉煤灰对保温材料抗折强度的影响表、图、图 分别是不同龄期、不同掺量的粉煤灰对抗压、抗折强度的影响。不同配比、不同养护龄期实测强度值从上述结果可以看出，随着粉煤灰量的增加，镁水泥无机保温材料的强度呈现逐渐下降的趋势。总的来看，当粉煤灰掺量不大于 时，镁水泥无机保温材料的抗压、抗折强度下降的幅度不是很大，降幅 粉 煤 灰 综 合 利 用 试 验 与 应 用基本保持在。这可能是因为当掺入粉煤灰以后，由于 结晶相在粉煤灰