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氧化镁膨胀剂(MgO膨胀剂)优点分析
 

        氧化镁膨胀剂厂家,合肥氧化镁膨胀剂价格;MgO 膨胀剂的锻烧设备常采用工业反射窑(立窑)和回转窑。M沙的烧成温度越高,高温下的保温时间越长,活性指标越大,则方镁石(MgO晶体)的水化活性越小,水化越慢。利用回转窑生产MgO脚,窑内锻烧温度容易控制,烧成时间短(45一60min),出窑的轻烧镁砂粒度较细(小于2mm的颗粒多于90%),冷却快,烧失量小,烧成的M沙质量比较均匀,纯度大于90%,活性高。调整原料的锻烧设备、锻烧温度、高温下的保温时间、入窑粒度等,即可改变MgO膨胀剂的膨胀速率和膨胀量16)。若要生产内含MgO量较高的水泥,只需在水泥生料中掺入适量的菱镁矿,稍许改变水泥的锻烧工艺和生产流程即可。但是,由于受料源的限制,目前只有极少数的水泥厂家能够生产内含M沙量较高的水泥。长江三峡水利枢纽二、三期工程,贵州构皮滩水电站大坝等,均使用了内含MgO为3.5%一5.0%的微膨胀型中热水泥,其混凝土的自生体积变形均呈微膨胀型间。
   在水泥熟料中的方镁石(MgO)为等轴品系,难溶于水,其水化十分缓慢,膨胀稳定期很长。国外个别桥梁混凝土开裂,查明是由于水泥中含有较多MgO,后期产生的体积膨胀所致。MgO膨胀剂是以富含MgO的菱镁矿(MgC03)、白云岩或石灰石为原料,经适宜温度锻烧后磨细而成,白色粉末状,密度2.9一3.3沙m3,其质量用纯度(MgO含量)、活性指标、烧失量、细度和氧化钙含量来评价。这些质量指标又与原料的品质、锻烧设备、锻烧制度、缎烧流程等密切相关。直接将粉状MgO膨胀剂与混凝土的其它原材料(如水泥、碎石、砂子、粉煤灰等)一起搅拌而成的混凝土,可以根据混凝土结构设计要求的补偿收缩量,通过调整MgO膨胀剂的缎烧设备、烧成温度、高温下的保温时间、掺量、外掺混合材的种类等手段来调节混凝土的膨胀速率和膨胀量。利用这种方法配制M沙微膨胀混凝土,相对使用内含MgO量较高的水泥而言,方便灵活,实际工程应用较多水泥中经高温煅烧的MgO被认为是有害成分,因而,标准规定水泥熟料中MgO一般不得大于5%。  自1982年在吉林白山大坝偶然发现氧化镁水泥具有微膨胀性能改善开裂作用以来,经过30多年基础理论和实际应用研究,证明氧化镁并非是“有百害而无一利”。相反,利用它缓慢膨胀特性可以补偿大体积混凝土温降收缩和自收缩,减免裂缝出现。
  生产高氧化镁水泥受到国家标准的限制,并具有风险性。在20世纪90年代初,氧化镁膨胀剂应运而生,经研究表明,轻烧氧化镁的水化速度比1400℃~1450℃的方镁石的水化速度快,其膨胀稳定期有所缩短(见图1)。这是因为,用菱镁矿低温煅烧氧化镁晶粒之间存在较大的空隙和比表面积,它们与水反应的接触面积较大,反应速度就快。如果提高煅烧温度,氧化镁晶体的尺寸减少,结晶粒子密实,会大大延缓它们的水化反应,故膨胀稳定期延长。氧化镁膨胀剂的水化速度与温度高低有直接关系,从图2的试验结果可知,氧化镁掺量为6%,混凝土在40℃养护下,试件在养护龄期7d内收缩,7d之后开始膨胀,在21d~70d龄期内膨胀速率较快;84d之后膨胀速率变慢,1年后基本不产生膨胀。而在20℃养护下,先收缩后膨胀,但混凝土膨胀率速率小,其膨胀率低于30℃、40℃养护的试件,1年后仍继续膨胀。结果表明,氧化镁膨胀剂掺量相同下,养护温度越高,前期膨胀速率越大,后期膨胀速率越小,膨胀稳定期提前。
  对于大坝混凝土来说,由于水泥水化释放热量,一般在3d~5d可达30℃~50℃,且降温时间持续1年以上,在这样的水化环境中,MgO膨胀速率也加快,1年后基本不膨胀,对坝体是安全的。
  我国水利电力规划设计总院于1995年制定了《MgO微膨胀混凝土筑坝技术暂行规程及编制说明》,这对MgO膨胀剂在大坝混凝土的应用有指导意义。迄今MgO膨胀剂已经在全国三十几座水利工程中得到成功应用,应用部位主要有重力坝基础约束区、碾压混凝土坝垫层、大坝基础、导流洞、导流底孔和中型拱坝全坝段等,外掺MgO混凝土用量约100多万m3 , MgO掺量为2.0%~5.5% 。
  专家们认为,今后应在如下几个方面开展工作:
  (1)目前我国MgO膨胀剂生产工艺比较落后,无法满足大规模连续生产的要求,产品质量波动较大。因此,函待解决MgO选用何种窑型,何种生产工艺的问题。
  (2)进一步深入关于MgO膨胀剂膨胀机理与膨胀调控机制的研究,完善MgO膨胀剂膨胀性能调控与设计原理。
  (3)提出科学评估掺MgO膨胀剂混凝土安定性的方法和标准。加快制定MgO膨胀剂产品标准。

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