[发明专利]耐水氯氧镁水泥

说明书

本发明属于一种耐水性优良的氯氧镁水泥。

氯氧镁水泥（MgO-MgCL₂-H₂O体系）是Sorel先生于1967年发明的，所以也称“Sorel水泥”指的是由基本组分：氧化镁（或轻烧苦土粉），氯化镁和水组成的可凝结硬化的混合物。

现有的氯氧镁水泥与硅酸盐水泥相比，有凝结硬化快，强度高，耐腐蚀性较好，隔热保温性良好等优点。但由于这种水泥及其制品耐水性差，因而其应用范围受到很大限制，迄今所知，现有的氯氧镁水泥的水化产物可溶于水，同时，它们暴露在水中，会削弱晶体间的结合力，所以，这种水泥及其制品的湿强度很低。

多年来，为了改善氯氧水泥的耐水性，提高其湿强度，目前，多采用施加外加剂，所谓外加剂一般是指磷酸和磷酸盐，它们加入到氯氧镁水泥中，改进了耐水性，提高了水泥的湿强度，减少了固化收缩等。但磷酸和磷酸盐加入后又带来了别的缺点，如：硬化速度被大大地减慢，干强度有所下降，成本也有所提高。现已知被采用过的磷酸和磷酸盐的专利有：美国专利：4141744;4185066等;日本公开特许公报：59102883等，德国专利：2732577等。

其次，使用的外加剂是碳酸盐和硅酸盐类化合物。碳酸盐主要是可溶性盐如：碳酸钠，碳酸钾，它们加入到氯氧镁水泥中，经加热放出CO₂与水泥水化物反应，形成不溶性碳酸盐。这种方法虽然能改善水泥的耐水性，但水泥成型后要经过热处理，比较麻烦。并且所用的外加剂成本较高，不利于应用。硅酸盐一般中可溶性盐，如：硅酸钠，多硅酸锂，硅溶胶，硅酸乙酯等，它们主要起着阻止剂的作用，减缓氧化镁的水解，以利于稳定产物的形成。涉及这些发明专利的有：美国专利4312674等，日本公开特许，JP57188438等。

除此之外，还有一些其他类型的外加剂，如：表面活性剂，防水剂，如油类化合物，有机高分子乳液等，目的是为了阻止水的浸入，减少吸水率，但这些外加剂会严重降低强度和减缓硬化速度。

上述一些发明虽然能改善氯氧镁水泥的耐水性，有的能提高了湿强度，但有些却严重减缓了硬化速度，有些降低了强度，提高生产成本，有些在工艺上带来了困难，因而没有被普遍采用。

本发明的目的是：施加一种新的外加剂，从而改善氯氧镁水泥的耐水性，提高其水泥的强度，同时不改变它们的生产方法，不严重减缓硬化速度，不提高生产成本;另外，采用这种耐水性优良的氯氧镁水泥，掺加一些填料，能制成优质的菱镁混凝土制品，合该产品能得到广泛的应用。

本发明是这样实现的，一种耐水性优良的氯氧镁水泥，在含有氧化镁，氯化镁及水等成分的基础上，施加一种外加剂，即铝酸盐，或铁酸盐，或铁铝酸盐。

人们认为氯氧镁水泥的水化硬化过程是，Mgcl₂.6H₂O在Mg（OH）₂碱性水溶液中的缔合过程，主要反应产物5Mg（OH）₂.Mgcl₂.8H₂O和3Mg（OH）₂.Mgcl₂.8H₂O是离子型配位化合物。由于氯离子水溶性较大，因此，水泥水化物浸泡在水中，氯离子会溶解在水中，造成氯离子的溶失，改变了体系中离子的浓度积，使水化产物解体，减少了固化体中产生强度的主要晶体的含量，而使氯氧镁水泥的湿强度严重降低。另一方面，MgO-Mgcl₂-H₂O的反应产物是链状分子组成的针状晶体，其链端由氯离子以离子键连接由于氯离子对水有很好的亲合性，因而当水浸入硬化体内部时，严重地削弱了晶体间的结合力，使氯氧镁水泥的湿强度下降，所以要改变该水泥的耐水性，就必须改变其反应产物的水溶性和氯离子与水的作用。