綜述1.1水泥簡介水泥，源于膠凝材料，隨膠凝材料進步而發(fā)明又隨其發(fā)展而演進。廣義而言，囊括一切無機膠凝材料，狹義而言，專指現(xiàn)代水泥，特指具有水硬性的膠凝材料。因用量大，使用廣被譽為“建筑工業(yè)的糧食”，與鋼材、木材合稱建筑工業(yè)三大基本材料。膠凝材料，即膠結(jié)料。顧名思義指在理化作用下，能膠結(jié)其他物料并從漿體變成堅固石狀體，具有一定機械強度的物質(zhì)。主要分為有機、無機兩類，有機類如瀝青、各種樹脂。無機類又可分為水硬性（石灰、石膏等）、非水硬性兩類。人類對于水泥的應(yīng)用最早可追溯至公元前5000年，古埃及金字塔，古希臘和古羅馬砌筑石塊、磚塊用混合砂漿均可歸類于水泥。雖然這些由黏土、火山灰、石膏等構(gòu)成的原始水泥在性能上有別于現(xiàn)代水泥，但毫無疑問其為現(xiàn)代水泥的發(fā)明奠定基礎(chǔ)。水泥可塑性強，易于與砂、石等膠結(jié)，可根據(jù)實際需要選擇澆注形狀及尺寸進而滿足設(shè)計上的不同要求。水泥適應(yīng)強、耐久性好，不但適用于炎熱、嚴(yán)寒、深水、海底、地下、輻射等各種條件還可與其他材料制成用途各異的水泥基復(fù)合材料。因其易維修、耐腐朽、不易生銹已被廣泛應(yīng)用于道路、橋梁、建筑、軍事等工程中。水泥工業(yè)在國民經(jīng)濟中作用顯著，可以預(yù)見，在未來相當(dāng)長一段時間內(nèi)，水泥仍將是人類社會中不可或缺的建筑材料。水泥的生產(chǎn)可概括為“兩磨一燒”，即生料制備、熟料煅燒及水泥制成三道工序。按生料制備方法不同其生產(chǎn)可分為干法與濕法兩種。干法生產(chǎn)。將原料同時烘干再粉磨，或先烘干再粉磨成生料粉,最后喂入干法窯內(nèi)煅燒制得熟料的方法。但也有半干法，即向生料粉中加入適量水先制成生料球，再送入立波爾窯內(nèi)煅燒制得熟料的方法，仍屬干法生產(chǎn)之一種。新型干法水泥指以懸浮預(yù)熱器及窯外分解技術(shù)為核心，采用窯外分解新工藝制造的水泥。其生產(chǎn)，采用新型原料、節(jié)能粉磨技術(shù)和燃料均化，全線使用計算機集散控制，進而實現(xiàn)水泥生產(chǎn)的高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、環(huán)保。這一技術(shù)發(fā)展于20世紀(jì)50年代，目前，日德等發(fā)達國家，新型干法水泥熟料生產(chǎn)設(shè)備使用率高達95%，中國的第一套懸浮預(yù)熱和預(yù)分解窯于1976年投產(chǎn)。該技術(shù)有傳熱迅速，單位容積較濕法水泥產(chǎn)量大，熱效率高，熱耗低等優(yōu)點。濕法生產(chǎn)。先將原料加水粉磨成生料漿，再喂入濕法窯煅燒成熟料的生產(chǎn)方法。也有先將濕法制備的生料漿脫水，再制成生料塊入窯煅燒制成熟料的方法，即半濕法，此法仍屬濕法生產(chǎn)之一種。干法生產(chǎn)具有熱耗低的優(yōu)點。缺點為生料成分不易控制，電耗較，高車間揚塵大。濕法生產(chǎn)的優(yōu)點有操作簡單，料漿輸送方便，生料成分容易控制，車間揚塵少，產(chǎn)品質(zhì)量好。缺點是熱耗高。煅燒熟料的設(shè)備主要有兩類，即立窯和回轉(zhuǎn)窯，區(qū)別于生產(chǎn)規(guī)模大小。立窯：立窯主要指窯筒體立置不轉(zhuǎn)動。又分普通立窯和機械化立窯兩類。普通立窯是指人工加料和人工卸料或者機械加料，人工卸料。機械立窯指機械加料及機械卸料。機械立窯需要連續(xù)操作，其產(chǎn)、質(zhì)量及勞動生產(chǎn)率都高于普通立窯。目前國外多數(shù)立窯都被回轉(zhuǎn)窯取代，而在中國，立窯仍占主導(dǎo)地位?；剞D(zhuǎn)窯：指窯筒體臥置，能作回轉(zhuǎn)運動。又分干法窯和濕法窯兩類。1.干法窯干法窯又可劃分為懸浮預(yù)熱器窯、余熱鍋爐窯、中空式窯和懸浮分解爐窯四類。70年代前后，發(fā)展出窯外分解技術(shù)，該技術(shù)可大幅度提高回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量。其特點是在預(yù)熱器與窯之間增設(shè)一個分解爐。并在分解爐中加入約總?cè)剂嫌昧恳话氲娜剂?，使生料的預(yù)熱、碳酸鹽分解及燃料燃燒過程，由窯內(nèi)傳熱效率低的地帶轉(zhuǎn)移至分解爐中進行，使生料在懸浮或沸騰狀態(tài)下進行熱交換，進而提高傳熱效率，此舉使生料在入窯前碳酸鈣分解率已達80%以上，不但減輕了窯的熱負(fù)荷，還延長窯襯使用壽命及窯的運轉(zhuǎn)周期，在保持窯發(fā)熱能力的情況下，提高了產(chǎn)量。2.濕法窯濕法窯即用于濕法生產(chǎn)中的水泥窯，先將生料制成含水量為32%~40%的料漿。由于所制泥漿具有流動性，所以各原料混合均勻，使燒成的熟料質(zhì)量高。濕法窯又可分為濕法長窯和濕法短窯兩類，長窯使用廣泛，短窯使用較少。為降低濕法長窯熱耗，往往在窯內(nèi)裝設(shè)熱交換器，如鏈條、金屬或陶瓷熱交換器、料漿過濾預(yù)熱器。1.1.2國外水泥發(fā)展簡述古埃及人為增加土磚強度及減少收縮，在泥漿中摻入砂子和草。用這種土磚建造的建筑物在干燥地區(qū)堅固耐用,可保存多年。但不耐水，經(jīng)雨淋和河水沖刷易損壞，極大限制其發(fā)展和傳播。公元前3000－2000年間，古埃及人運用煅燒石膏作建筑膠凝材料，埃及古金字塔中煅燒石膏的使用便是例證。古希臘人將石灰石高溫煅燒并將所得石灰用作建筑膠凝材料。公元前146年，這一生產(chǎn)和使用石灰的傳統(tǒng)被羅馬人繼承。羅馬人將石灰加水消解，并與砂子混合成砂漿，古羅馬人又對石灰使用工藝不斷進行改進，在石灰中摻入磨細(xì)的火山灰，如果沒有火山灰，則摻入磨細(xì)碎磚。這一工藝極大提高砂漿強度和耐水性，用此砂漿砌筑的建筑物非常堅固，有些甚至保留到現(xiàn)在。羅馬人制漿工藝傳播廣泛。古代法國和英國都曾采用過這種三組分砂漿，并用它砌筑各種建筑。據(jù)史料記載，“羅馬砂漿”在歐洲建筑史上的應(yīng)用時間很長。但在公元第9－11世紀(jì)，該制漿工藝幾乎失傳。歐洲各國采用煅燒不良的石灰石塊，碎石，制作砂漿，公元12－14世紀(jì)，砂漿質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn)，所用原料逐漸精細(xì)。1756年，英國工程師J.斯米頓發(fā)現(xiàn)：只有采用含有粘土成分的石灰石來燒制才能獲得水硬性石灰。用于水下建筑的砌筑砂漿，用水硬性石灰和火山灰配成效果最佳。這一重要發(fā)現(xiàn)奠定了近代水泥研制及發(fā)展的理論基礎(chǔ)。1796年，英國人J.帕克使用泥灰?guī)r燒制出一種水泥，因外觀呈棕色，像古羅馬時期的石灰和火山灰混合物，因此命名為羅馬水泥。因其以天然泥灰?guī)r為原料，不需配料直接燒制而成，故又稱天然水泥。該水泥水硬性及快凝特性均優(yōu)良，特別適用于水下工程。1813年，法國土木技師畢加發(fā)現(xiàn)石灰與粘土按三比一混合制得的水泥性能最佳。1824年，英國建筑工人JosephAspdin發(fā)明了水泥。并申請了波特蘭水泥的專利權(quán)。他按一定比例把石灰石和粘土配合，再煅燒成熟料，經(jīng)磨細(xì)制成水泥。因硬化后的水泥顏色與英格蘭島上用于建筑的波特蘭地方石頭相似，故被命名為波特蘭水泥。這一發(fā)現(xiàn)在水泥史上具有劃時代意義。1871年，日本開始建造水泥廠。1877年，英國的克蘭普頓發(fā)明回轉(zhuǎn)爐，并于1885年改革成更好的回轉(zhuǎn)爐。1893年，日本遠藤秀行及內(nèi)海三貞二人共同發(fā)明了不怕海水侵蝕的硅酸鹽水泥。1907年，法國比埃利使用鐵礬土代替粘土，與石灰?guī)r混合燒制成水泥。由于該水泥含有大量氧化鋁，故被稱作“礬土水泥”。20世紀(jì)，全世界水泥品種已達100余種，人們對特蘭水泥性能不斷進行改進，特殊建筑工程的水泥也層出不窮。2007年水泥年產(chǎn)量達20億噸。中國于1952年制訂出第一個全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，并確定水泥生產(chǎn)的原則。

1.1.3中國古代的建筑膠凝材料公元前5000－3000年，新石器時代時期，古人用“白灰面”涂抹山洞、地穴的地面和四壁。公元前16世紀(jì)，開始采用黃泥漿砌筑土坯墻。公元前403－221年，戰(zhàn)國時代，開始用草拌黃泥漿筑墻，并用其在土墻上襯砌墻面磚，一直沿用到近代社會。公元前7世紀(jì)，周朝出現(xiàn)用大蛤的外殼燒制而成的石灰。并在墓葬中將石灰作為膠凝材料修筑陵墓。在漢代，石灰已得到廣泛應(yīng)用，并能采用石灰建造多層樓閣。明代《天工開物》一書中，清代《營造法原》一書中，均記載了石灰燒制工藝及石灰性能。1889年，中國河北唐山開設(shè)了用立窯進行生產(chǎn)的唐山“細(xì)綿土”廠。1906年，該廠改組成啟新洋灰公司，年產(chǎn)水泥可達4萬噸。清朝末年，帝國主義入侵，中國逐漸淪為半殖民地、半封建社會。雖然辛亥革命推翻了清王朝，但中華民族依然身處三座大山之下。舊中國，中國水泥工業(yè)雖經(jīng)半個多世紀(jì)的發(fā)展，但規(guī)模小、產(chǎn)量低，發(fā)展慢。1949年新中國成立初，我國水泥生產(chǎn)企業(yè)僅有35家，其中東北區(qū)14家，華東區(qū)8家，華北區(qū)5家，西南區(qū)4家，西北區(qū)1家，中南區(qū)3家。當(dāng)時，水泥工業(yè)的首要是接管國民黨官僚資本企業(yè)，組織恢復(fù)生產(chǎn)，修復(fù)因戰(zhàn)亂破壞的設(shè)備。1949~1952年間，陸續(xù)修復(fù)了哈爾濱、本溪、錦西、鞍山、琉璃河、太原、小屯、撫順、大連、牡丹江、啟新等東北、華北地區(qū)水泥廠。全國水泥產(chǎn)量僅有66萬噸。人均水泥不到1.5公斤，，中國水泥工業(yè)急需發(fā)展隨著改革開放的推進，水泥在國民經(jīng)濟中作用越來越突出。，2005年，我國水泥產(chǎn)量達到9.7億噸，占世界水泥總產(chǎn)量的42.73%。2012年，中國水泥產(chǎn)量占全球50%以上，達到21.84億噸，。

1..1.3水泥類別1.水泥按用途及性能分為：(1)通用水泥:一般應(yīng)用于土木建筑工程的水泥。主要是指：GB175—2007規(guī)定的六大類水泥，即礦渣硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。

(2)專用水泥:有專門用途的水泥。如：G級油井水泥，道路硅酸鹽水泥。

(3)特性水泥:某種性能較突出的水泥。如：低熱礦渣硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥。2.水泥分述1、石膏礦渣水泥：以?；郀t礦渣為主要組分材料，加入適量石膏、硅酸鹽水泥熟料或石灰磨細(xì)制成的水泥。2、硅酸鹽水泥：即國外通稱的波特蘭水泥，由硅酸鹽水泥熟料、0%~5%石灰石或?；郀t礦渣以及適量石膏磨細(xì)制成，分P.I和P.II兩種。

3、普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、6%~15%混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥）,代號：P.O。

4、礦渣硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為礦渣硅酸鹽水泥，代號：P.S。

5、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，代號：P.P。

6、粉煤灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，代號：P.F。

7、復(fù)合硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥（簡稱復(fù)合水泥），代號P.C。

8、中熱硅酸鹽水泥：以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料、加入適量石膏磨細(xì)制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料。

9、低熱礦渣硅酸鹽水泥：以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料、加入適量石膏磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料。

10、快硬硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏，磨細(xì)制成早強度高的以3天抗壓強度表示標(biāo)號的水泥。

11、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏磨細(xì)制成的抗硫酸鹽腐蝕性能良好的水泥。

12、白色硅酸鹽水泥：由氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏，磨細(xì)制成的白色水泥。

13、道路硅酸鹽水泥：由道路硅酸鹽水泥熟練，0%~10%活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為道路硅酸鹽水泥，（簡稱道路水泥）。

14、砌筑水泥：由活性混合材料，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石膏，磨細(xì)制成主要用于砌筑砂漿的低標(biāo)號水泥。

15、油井水泥：由適當(dāng)?shù)V物組成的硅酸鹽水泥熟料、適量石膏和混合材料等磨細(xì)制成的適用于一定井溫條件下油、氣井固井工程用的水泥。

16、石膏礦渣水泥：以?；郀t礦渣為主要組分材料，加入適量石膏、硅酸鹽水泥熟料或石灰磨細(xì)制成的水泥。3.我國特種水泥的發(fā)展可劃分為仿造、自主研究開發(fā)、創(chuàng)新提升三個階段。仿造階段：建國初期，特種水泥只有白色硅酸鹽水泥一種，對特種水泥的研究、生產(chǎn)及產(chǎn)品幾乎空白。為了盡快滿足國民經(jīng)濟恢復(fù)與發(fā)展的迫切需要，我國科研人員仿照前蘇聯(lián)的產(chǎn)品仿制出一批特種水泥，其中，得到大批量生產(chǎn)及推廣應(yīng)用的有冷堵和熱堵油井水泥、快硬硅酸鹽水泥以及大壩水泥。自主開發(fā)研究階段：為改變我國水泥科研領(lǐng)域既無科研機構(gòu)也無專業(yè)隊伍的現(xiàn)狀，1954年，我國重工業(yè)部建材工業(yè)管理局成立了建筑材料工業(yè)試驗所。由此我國開始了陶瓷、水泥耐火材料、及玻璃等方面的系統(tǒng)研究，特種水泥品種的研究也逐步深入，水泥產(chǎn)業(yè)從仿制階段步入自主研發(fā)階段，結(jié)合我國國情及原料使用特點，對水泥進行獨立開發(fā)，繼而研制出一批新品種水泥。如：耐高溫鋁酸鹽水泥礬土水泥、石膏礬土膨脹水泥、自應(yīng)力硅酸鹽水泥、、快硬高強鋁酸鹽水泥、澆筑水泥硅酸鹽膨脹水泥、、明礬石膨脹水泥及油井水泥系列等，這些特種水泥在國民經(jīng)濟建設(shè)中作用重大。創(chuàng)新提升階段：經(jīng)過幾十年的科研實踐和基礎(chǔ)，1970年，我國特種水泥進入了研究創(chuàng)新提升階段。這一時期我國水泥界在水化化學(xué)、水泥石結(jié)構(gòu)及熟料化學(xué)等方面均有突破，在理論指導(dǎo)下發(fā)明了多種新品種特種水泥，并在國家重點工程及特殊工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，基本滿足了國民經(jīng)濟建設(shè)的需要。這一時期開發(fā)出的主要新品種水泥有：第三系列水泥，API油井水泥及120℃油井水泥、快凝快硬氟鋁酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥、以及低熱硅酸鹽水泥等品種。1.2鎂水泥介紹1.2.1鎂水泥簡述鎂水泥是一種特殊品種水泥，由法國人索瑞爾（Sorel）于1867年發(fā)明[1]，由于以氧化鎂為主要成分，所以人們習(xí)慣上又稱為鎂氧水泥。在企業(yè)中，人們根據(jù)其以氧化鎂及氯化鎂兩種鎂化合物做為主要原料的特點，又簡稱為雙鎂水泥。有時，人們也稱其為菱鎂膠凝材料。因為鎂水泥主要原料輕燒鎂粉是由菱鎂礦石煅燒而成。后來，有人用玻璃纖維增強鎂水泥進而制得無機復(fù)合材料，并將此稱為無機玻璃鋼，故鎂水泥又有了無機玻璃鋼的新稱呼.鎂質(zhì)膠凝材料雖然生產(chǎn)能耗低、制備工藝簡單,具有耐火性高、強度高、堿度低及導(dǎo)熱性低等特點,并且與一些有機或無機骨料有很強的粘結(jié)力，是一種綠色環(huán)保建材。1.2.2鎂水泥國內(nèi)發(fā)展史我國鎂水泥及其制品有著近八十年的發(fā)展歷史，20世紀(jì)30年代，有過使用鎂水泥制作水泥地面及外墻飾面的實踐，并創(chuàng)辦過鎂水泥地板廠，但由歷史發(fā)展來看，我國鎂水泥及其制品的發(fā)展道路并不平坦。經(jīng)歷了由朦朧認(rèn)識到初步了解和深化研究再到步入規(guī)范發(fā)展幾個階段，具體情況如下：1、鎂水泥的初始時期對鎂水泥的認(rèn)識和應(yīng)用最初始于東北三省，遼寧有著豐富的菱鎂礦，根據(jù)以往經(jīng)驗可知，氧化鎂溶液與氯化鎂溶液混合固化后有硬化快，抗折和抗壓強度高，不需潮濕養(yǎng)護，耐磨性好，硬度大等優(yōu)點。但產(chǎn)物耐水性差，下雨和潮濕天氣下制品的表面潮濕，有水珠出現(xiàn)，甚至出現(xiàn)水珠流淌現(xiàn)象，產(chǎn)品易變形。不明確反應(yīng)機理，對制品相結(jié)構(gòu)與相組成的認(rèn)識不充分，因而對產(chǎn)品性能優(yōu)劣的掌握存在偶然性和盲目性，更無改性劑的應(yīng)用問題，這一時期對鎂水泥的認(rèn)識是朦朧的，該時期持續(xù)了近30年，鎂水泥發(fā)展緩慢。2、全面深入研究、應(yīng)用時期“七五”期間，原國家科委組織了、青海建材研究所、中科院青海鹽湖研究所同濟大學(xué)、中科院北京地質(zhì)研究所、中科院沈陽金屬研究所、西北大學(xué)、中科院上海硅酸鹽研究所、北京鋼鐵學(xué)院等科研和大專院校，耗資千萬元，歷經(jīng)五年，對下達的“鎂水泥開發(fā)研究”及其相關(guān)的“75-37-04-01，鎂水泥的物化基礎(chǔ)和特征研究”、“75-37-04-02，鎂水泥的制備工藝研究”、“75-37-04-03，鎂水泥制品及其應(yīng)用研究”、“75-37-04-04，鎂水泥中試”進行聯(lián)合攻關(guān)，并取得巨大成就，如：利用水氯鎂石生產(chǎn)出鎂水泥用活性氧化鎂，研究出鎂水泥體系平衡與非平衡相圖，揭示出鎂水泥抗水性差的原因，初步明確鎂水泥硬化產(chǎn)物在使用中的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了518結(jié)晶相的多種存在形態(tài)，運用復(fù)合外加劑技術(shù)，把氣硬性鎂水泥變成抗水性鎂水泥，并指明水硬性鎂水泥研究方向等?！捌呶濉笨萍脊リP(guān)取得的成就使我國鎂水泥科研水平處于國際領(lǐng)先地位，此時，鎂水泥在建筑上的應(yīng)用條件已基本具備，利用鎂水泥可以配制出鎂水泥普通混凝土、多孔混凝土、輕骨料混凝土，這些混凝土可用于生產(chǎn)鋼筋混凝土承重構(gòu)件、鎂水泥裝飾材料、玻璃纖維增強鎂水泥制品和保溫材料等。20世紀(jì)80年代以后，我國的鎂水泥門類和產(chǎn)品逐漸增多。在建筑建材行業(yè)有：防火裝飾板、非承重隔墻板、防火板、活動房、建筑模板、建筑裝飾構(gòu)件及線條、排煙道及波形瓦、通風(fēng)管道、門窗框等。在市政行業(yè)有：垃圾桶、井蓋等。在機械行業(yè)有：無機不燃型電纜槽、包裝箱等。在農(nóng)業(yè)方面有：儲糧倉、蔬菜大棚骨架等。鎂水泥產(chǎn)品逐漸向門類多、功能廣的方向發(fā)展。3、步入規(guī)范健康的發(fā)展時期進入21世紀(jì)，菱鎂行業(yè)邁入一個新的發(fā)展熱潮期，但存在著行業(yè)人才缺乏，技術(shù)工藝落后，產(chǎn)品質(zhì)量缺乏嚴(yán)格保證體系，規(guī)模小等問題。菱鎂市場秩序的治理及優(yōu)化沒有得到徹底解決。尤其是“七五”科技公關(guān)的成就沒有充分被企業(yè)消化吸收，原料輕燒氧化鎂的質(zhì)量仍然制約著該行業(yè)的發(fā)展，在菱鎂熱潮中出現(xiàn)偽劣產(chǎn)品上市，造成一系列不良影響。為促進該行業(yè)健康發(fā)展，中國菱鎂行業(yè)協(xié)會調(diào)整了菱鎂產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，并對從事菱鎂行業(yè)企業(yè)進行整頓，推行行業(yè)準(zhǔn)入制度，提高行業(yè)入門門檻，建立質(zhì)量管理和質(zhì)量控制體系。用科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)菱鎂事業(yè)發(fā)展，中國菱鎂協(xié)會注重人才培養(yǎng)，技術(shù)交流，每年召開一次年會，其中心議題是專家學(xué)術(shù)報告、技術(shù)答疑及技術(shù)交流。同時，在行業(yè)內(nèi)廣泛宣傳貫徹菱鎂材料及其制品的各項標(biāo)準(zhǔn)，可以說國家的重視，企業(yè)務(wù)實的工作，促使我國菱鎂事業(yè)步入規(guī)范、健康的發(fā)展時期。目前，我國已經(jīng)擁有60余種水泥，特種水泥的生產(chǎn)和應(yīng)用在我國也逐漸廣泛。1.2.3鎂水泥的主要性能（1）氣硬性常見的膠凝材料均在水中可以硬化，即具有水硬性。鎂水泥與常規(guī)水泥不同，在水中不硬化，是氣硬性的。與常規(guī)水泥相比這是鎂水泥一個較突出的特點。（2）多組分鎂水泥組分多，只將輕燒鎂粉加水不會硬化。它的組分包括輕燒鎂粉或白云石灰粉、調(diào)和劑鎂鹽，及水和改性劑。（3）高放熱鎂水泥硬化時會釋放出很高的熱量。放熱量為1000~13500J/gMgO，是普通水泥水化熱的3~4倍，反應(yīng)體系的中心溫度最高可達140°C，夏季時可能超過150°C。而普通水泥水化熱僅為300~400J/g水泥。（4）對鋼材的強度腐蝕性鎂水泥的調(diào)和劑大多采用氯化鎂，含有大量氯離子，對鋼材腐蝕性極強。（5）高強度鎂水泥強度輕易可達62.5MPa。一般輕燒鎂粉膠凝材料抗壓強度均可達62.5MPa以上，多數(shù)可達90MPa以上。在鎂水泥配比合理、輕燒鎂粉質(zhì)量優(yōu)良、工藝科學(xué)情況下，還可達到140MPa左右。當(dāng)輕燒鎂粉與無機集料質(zhì)量比為1：1時，其一天抗壓強度達34MPa、抗折強度達9MPa，28天抗壓強度可達142PMa，抗折強度達26MPa。（6）高耐磨其耐磨性高普通硅酸鹽水泥三倍，若用鎂水泥與常規(guī)32.5級硅酸鹽水泥各制一塊地磚，并放在一起養(yǎng)護28天，進行耐磨試驗，普通硅酸鹽水泥地磚的磨抗長度為34.7mm，輕燒粉制成的地磚磨抗長度只有12.1mm，只相當(dāng)于水泥地面磚的1/3，和國外試驗完全吻合。由此可知，鎂水泥適合生產(chǎn)高耐磨制品，特別是磨料磨具例如：拋光磚磨塊等。（7）耐高溫、低溫?zé)o機膠凝材料中，只有鎂水泥即耐高溫、又耐低溫。輕燒鎂粉耐火度是2800°C，居所有常用耐火氧化鎂之首。鎂水泥建材制品一般都有耐高溫的特性，即使與玻璃纖維復(fù)合，也可耐火300°C以上。因為鎂水泥的這種耐火性，鎂水泥被廣泛用于生產(chǎn)防火板。鎂水泥調(diào)和劑大多是氯化鎂，而氯化鎂屬抗凍劑氯鹽。因而鎂水泥具有抗低溫性能，在低溫下，鎂水泥產(chǎn)品也可生產(chǎn)，且不需外加防凍劑。一般情況下，可耐-30°C低溫。（8）抗鹽鹵腐蝕由于鎂水泥是用鹽鹵作調(diào)和劑（大多為氯化鎂），本身就有鹽鹵成分，所以不怕鹽鹵腐蝕，且遇鹽鹵還會增加強度?？梢钥朔胀ㄋ嘀破返牟蛔悖瑧?yīng)用于高鹽鹵地區(qū)。（9）空氣穩(wěn)定性和耐侯性鎂水泥具有氣硬性，終凝后只有在空氣中才能繼續(xù)凝結(jié)硬化，因此具有良好的空氣穩(wěn)定性，空氣越干燥，性能越穩(wěn)定。有試驗表明，在干燥空氣中，鎂水泥制品抗壓和抗折度均隨齡期增長而增長，十分穩(wěn)定。（10）低燒度低腐蝕性鎂水泥的堿度低于任何品種的常規(guī)水泥。測試表明，其漿體濾液pH值波動在8~9.5之間，接近于中性。鎂水泥只呈微堿性，堿度極低，對玻璃纖維和木質(zhì)纖維腐蝕性很小。GRC制品用玻璃纖維增強，植纖制品用鋸末，刨花、、稻殼、花生殼、棉稈、蔗渣、玉米心粉等木質(zhì)纖維下腳料增強，但玻璃纖維和木質(zhì)纖維都不耐堿，極怕堿腐蝕，在高堿腐蝕下會失去強度，失去對膠凝材料的增強作用。故常規(guī)水泥因高堿無法用玻纖及木質(zhì)纖維增強。所以鎂水泥以獨特的微堿性優(yōu)勢，在植纖制品領(lǐng)域大顯身手，這也是其能成為無機玻璃鋼的主因。（11）輕質(zhì)低密度鎂水泥制品密度一般只是普通硅酸鹽制品的70%，其制品密度一般為1600~1800kg/立方米，水泥制品密度一般為2400~2500kg/立方米。低密度性突出。（12）快凝一般在加入調(diào)和劑后4~8h鎂水泥就可以達到脫模強度。初凝時間為35~45min，終凝時間50~60min，相當(dāng)于快硬水泥。而快硬水泥快凝是外加促凝材料的促凝作用引起的，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，鎂水泥快凝是材料的本身自然性。（13）良好的抗?jié)B性鎂水泥凝結(jié)硬化后，具有很高的密實度，相對于常規(guī)水泥毛細(xì)孔少得多。因此，硬化后具備良好的抗?jié)B性，滲水系數(shù)低，其硬化體能達到S25以上的抗?jié)B標(biāo)號。這種良好的抗?jié)B性，決定了其在波瓦等屋面材料領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。（14）制品高光澤，鎂水泥制品光澤度比水泥制品高。1.2.4硫氧鎂膠凝材料現(xiàn)存弊端1、返鹵鎂水泥使用環(huán)境溫度較大制品或受潮時，制品表面會出現(xiàn)水珠或黏性潮漬，且水珠和潮漬會隨潮氣或濕度增大而增多，水珠或潮漬積累較多時，會從制品上淌下來，俗稱“淌潮”。2、耐水性差材料的耐水性是指在水的作用下，材料繼續(xù)保持其性能不變的能力。鎂水泥硬化體在水中會逐漸失去強度，且強度損失率可達60%~80%，耐水性很差。3、翹曲變形：鎂水泥制品翹曲變形明顯，一般來說，不規(guī)則形狀的立體性制品，或厚度較大且幅度較小的平板制品，變形較小或者不變形，而大幅面薄型平板制品最易發(fā)生翹曲變形。一般邊部下翹，中心部位拱起。4、硬化體脹裂：先出現(xiàn)微裂紋，慢慢微裂紋擴大加深，制品慢慢碎裂，并最終成為一堆碎片。硬化脹裂的主要表現(xiàn)為：放熱量大，早期強度發(fā)展快，凝結(jié)時間特別快，而后期強度低，并伴有標(biāo)準(zhǔn)溫度裂縫形態(tài)，尤其是遇水后脹裂為碎塊體，硬化中心為粉狀，脹裂為碎塊體，硬化中心成為粉狀，毫無強度。5、泛霜起白鎂水泥制品的泛霜起白現(xiàn)象一般比較明顯。1.2.5鎂水泥的用途1.用于生產(chǎn)建筑材料：防火板（玻鎂板），輕體隔墻，菱鎂井蓋，菱鎂瓦，通風(fēng)管道，活動房，大棚支架等。2.用于生產(chǎn)裝飾材料：防火門，仿石裝飾品，藝術(shù)浮雕花盆，藝術(shù)噴泉，大型假山，仿古大型門獅，垃圾箱，文化石及文化磚，藝術(shù)欄桿，家用或大型組合糧倉等。3.用于生產(chǎn)包裝材料：托盤，機電，儀表大型代木包裝箱，特別是機械設(shè)備包裝箱等。4.用于生產(chǎn)交通設(shè)施：公路候車亭，警亭，馬路護欄座，橋梁護欄，路燈桿等。5.用于生產(chǎn)工藝品：動物人物工藝品，花盆，壁掛，鏡框，骨灰盒，公園桌椅，羅馬柱，代木家俬，喂鳥器，板材，音箱制品，花園擺飾品系列等。6.用于生產(chǎn)化工材料：脫硫，硫酸鎂，硒土等。7.用于生產(chǎn)其他產(chǎn)品：磨具，沼氣罐，鞭炮固引劑等。鎂質(zhì)膠凝材料主要分三類，氯氧鎂水泥、磷酸鎂水泥、硫氧鎂水泥。氯氧鎂水泥由活性MgO與適當(dāng)濃度氯化鎂溶液共同形成的三元體系氣硬性膠凝材料。20世紀(jì)初，希臘文物部門曾用此水泥砂漿修補大理石雕塑。1932年，我國吉林省圖們市率先采用氯氧鎂水泥建造房屋地板及外墻飾面。與硅酸鹽水泥相比，氯氧鎂水泥既存在早強、高強、快凝、輕質(zhì)、耐磨、抗鹽鹵侵蝕等優(yōu)點，又存在易吸潮返鹵、抗水性差等缺點。磷酸鎂水泥（Magnesium

phosphate

cement

MPC）由可溶性磷酸鹽、重?zé)V粉及外加劑組成的氣凝性膠凝材料。主要應(yīng)用于市政主干道、高速公路和機場跑道的快速修補，此外，因其具有干縮變形小、高早期強度、高粘接強度、快凝快硬等優(yōu)良性能，在有害物質(zhì)的固化方面及軍事工程的搶修搶建等方面應(yīng)用前景廣闊。目前使用磷酸鹽原料磷酸二氫銨在水化反應(yīng)中會釋放出大量刺激性氨氣，且成本高，磷資源消耗大。硫氧鎂水泥與氯氧鎂水泥類似，也是由活性MgO與適當(dāng)濃度氯化鎂溶液共同形成的三元體系氣硬性膠凝材料。水化時可產(chǎn)生四種水化產(chǎn)物，抗高溫性能優(yōu)異、對鋼筋侵蝕少、不吸潮返鹵，最有望克服磷酸鎂水泥、氯氧鎂水泥的缺點，在建筑業(yè)應(yīng)用前景廣闊。1.3硫氧鎂膠凝材料1.3.1硫氧鎂膠凝材料簡介硫氧鎂膠凝材料是一種新型材料，最近幾年逐漸發(fā)展起來并受到科研及生產(chǎn)單位越來越多的重視。-硫氧鎂膠凝材料因為有抗折強度高、耐火、保溫隔熱質(zhì)量輕、體積穩(wěn)定性好等多種優(yōu)異性能得到廣泛應(yīng)用。硫氧鎂膠凝材料還具有環(huán)保性能優(yōu)良以及耐水性能強,對鋼筋材料的腐蝕性少且能夠有效抑制泛霜現(xiàn)象等優(yōu)點。因而越來越受到科研單位以及生產(chǎn)廠家重視。1.3.2硫氧鎂膠凝材料優(yōu)點1、代木節(jié)木在建材行業(yè)鎂水泥材料可制成琉璃瓦，輕質(zhì)瓦代替石棉瓦、建材構(gòu)件、或制成窯燒瓦、代替某些硅酸鹽水泥制品等。2、節(jié)能低耗鎂水泥制品生產(chǎn)不僅工藝簡便，而且無需窯爐、干燥器等熱工設(shè)備，可大大降低生產(chǎn)能耗。3、使用安全、無毒無味，鎂水泥制品生產(chǎn)過程中無毒無味無揮發(fā)性氣體，不含對人有害的物質(zhì)，使用十分安全。4、固體廢棄物摻量大，利用率高鎂水泥強度高，大量摻入固體廢棄物填充料后，仍然能滿足強度使用要求，鎂水泥制品一般摻入粉煤灰、鋸末、秸稈粉等，一般摻入量可達30%~60%。5、應(yīng)用領(lǐng)域多，制品范圍廣鎂水泥制品已在建筑材料、裝飾材料、交通設(shè)施、巷道支護制品、包裝材料、音響制品、代木家具制品、水產(chǎn)養(yǎng)殖用品、耐火制品、磨料磨具等近二十個領(lǐng)域獲得應(yīng)用，已經(jīng)研制出的制品有100多種，新品種仍然不斷出現(xiàn)。6、可加工性好，使用方便鎂水泥制品可鋸、可釘、可鉆、可刨、可雕刻、可粘貼，適合廠內(nèi)制作及現(xiàn)場加工安裝，使用方便。7、可低溫成型，四季皆可生產(chǎn)鎂水泥有良好的抗低溫性，一般不受低溫影響，有利于延長生產(chǎn)期。8、制品工藝簡單，易于生產(chǎn)鎂水泥凝固快，對生產(chǎn)條件要求不高，易于從事其制品加工，很多產(chǎn)品不需要大型設(shè)備，手工半手工均可從事生產(chǎn)，所以其制品很容易生產(chǎn)，門檻較低。9、制品生產(chǎn)成本低、利潤高鎂水泥由于可摻用大量廢棄物，強度極高，材料用量少，生產(chǎn)成本低于普通水泥。同時,硫氧鎂水泥也存在一定缺陷，其產(chǎn)品強度不高，水化也不夠充分。目前國內(nèi)主流方法是向水泥中加入早強劑，從而提升其各項理化性能。目前國內(nèi)研制出一種新型改性硫氧鎂水泥即堿式硫酸鎂水泥。大大提高其力學(xué)性能，經(jīng)試驗檢測其抗壓、抗折強度均超出其他鎂質(zhì)膠凝材料，顯示出強大的應(yīng)用前景。經(jīng)過中德兩國科學(xué)家的艱苦努力最終解析出其結(jié)晶相為5·1·7相。這一開創(chuàng)性成果一經(jīng)問世便轟動整個國際學(xué)術(shù)界，其晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)被國際無機晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫收錄，卡片號CSD-NO-425847。經(jīng)試驗測定，與傳統(tǒng)水泥結(jié)晶相相比，該新型結(jié)晶相溶解度極低，僅能溶解0.034g/100g水。約是傳統(tǒng)結(jié)晶相3相的1/1241，傳統(tǒng)結(jié)晶相5相的1/2359。該水泥不但繼承了硫氧鎂水泥的質(zhì)輕、快凝、早強、快強、對鋼筋侵蝕小等優(yōu)點又克服了其力學(xué)性能差的缺點。越來越得到企事業(yè)單位的青睞，并逐步得到發(fā)展與推廣。盡管如此，在對堿式硫酸鎂的使用過程中發(fā)現(xiàn)，其初凝時間過長，無法應(yīng)用于需要快凝性水泥的工程領(lǐng)域，如何縮短其初凝時間成為當(dāng)下亟需解決的問題，水泥行業(yè)為縮短初凝時間普遍采用加入早強劑的方法。1.3.3早強劑1.早強劑簡介早強劑是最早使用的外加劑品種之一。國外常將早強劑稱作促凝劑，顧名思義是指能縮短水泥凝結(jié)時間的外加劑。早強劑在改善和節(jié)約投資成本、混凝土性能、提高施工效率方面作用突出。2.早強劑分類早強劑按照化學(xué)成分可分為強電解質(zhì)無機鹽類、水溶性有機物類、有機類和無機物復(fù)合的復(fù)合早強劑三類。強電解質(zhì)無機鹽類實驗研究證明，無機鹽類早強劑、來源廣泛是使用范圍最廣的早強劑，不但可以提高早期強度，縮短混凝土凝結(jié)時間，有些還可以防止混凝土凍害。第一，氯鹽類氯鹽類早強劑主要有氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氧化胺、氯化鐵、氯化鋁等，原理：氯鹽類含有大量氯離子，金屬離子，存在鹽效應(yīng)，使孰料礦物溶解度增大且溶解過程加大因同離子效應(yīng)。使得某些水化產(chǎn)物溶度積變小，有利于沉淀析出和晶核生長。此外，氯鹽類早強劑還可與某些水化產(chǎn)物，礦物形成復(fù)鹽，如：水化氫氧化鈣、水化氯鋁酸鈣。這些復(fù)鹽可以增大水泥漿中的固相比例，進而有助于漿體硬化。舉例：CaCl2能與C3A作用生成難溶于CaCl2溶液和水的水化氯鋁酸鈣，又能與水化產(chǎn)物Ca(0H)2反應(yīng)，形成溶解度極小的氧氯化鈣(CaCl2?3Ca(0H)2?12HzO和CaCl2．Ca(0H)2．H20)，降低水泥漿中Ca(0H)2濃度，有利于C3A的水化反應(yīng)的進行。水化氯鋁酸鈣和氧氯化鈣固相的早期析出，能加速水泥漿體結(jié)構(gòu)的形成，從而利于早期強度的發(fā)展。現(xiàn)存問題：氯鹽類早強劑是人類應(yīng)用最早應(yīng)用于混凝土的早強劑。但是隨著氯離子濃度增加,鋼筋與氯離子之間會產(chǎn)生較大電極電位,容易使鋼筋銹蝕。這極大地限制了氯鹽系早強劑的應(yīng)用，大多數(shù)混凝土工程都限制該系列早強劑的應(yīng)用。目前，我國混凝土工程規(guī)范對此有嚴(yán)格限制。第二，硫酸鹽類硫酸鹽類早強劑主要有硫酸鈉(即元明粉)、硫酸鉀（佳摻2%）硫代硫酸鈉、硫酸鈣（佳摻3%）、硫酸鋁、硫酸鋁鉀等。其中硫酸鈉應(yīng)用較多。硫酸鈉為白色固體。硫酸鈉對礦渣水泥混凝土的早強效果優(yōu)于普通水泥混凝土。原理：以硫酸鈉為例1·硫酸鈉與水泥水化析出的氫氧化鈣反應(yīng)，促進C3S水化；2·硫酸的加入，使水泥中的C3A與SO2-4及氫氧化鈣生成鈣礬石的水化反應(yīng)加速，與C3S水化釋放的氫氧化鈣反應(yīng)，促進C3S水化；現(xiàn)存問題：硫酸鹽早強劑中的金屬離子本身的缺陷在近年引起巨大爭議。其中之一是,由于金屬離子（如：“K+、Na+”）不與水泥水化產(chǎn)物化合,并且其鹽類均易溶解,較多的殘留于混凝土液相中,使得混凝土表面鹽析，形成白色污染，更有甚者,由于鈉鹽在混凝土表層結(jié)晶而發(fā)生膨脹，可能造成混凝土表層開裂甚至脫落。這不利于對表面裝修要求嚴(yán)格的鐵道、交通混凝土工程。所以在此類工程中鈉(鉀)系早強劑應(yīng)用要求限制。此外，由外加劑帶入混凝土中的K+、Na+可能引起骨料反應(yīng)。存在著潛在危險。第三，硝酸鹽類硝酸鹽類亞硝酸鈣一硝酸鈣，硝酸鈣一尿素、亞硝酸鈣一硝酸鈣一尿素、亞硝酸鈣一硝酸鈣一氯化鈣，以及亞硝酸鈣一硝酸鈣一氯化鈣一尿酸等。亞硝酸鈉的摻入還可以防止混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕，其原因是可以促使鋼筋表面形成致密的保護膜。所以氯鹽早強劑或氯鹽防凍劑中常復(fù)合有亞硝酸鈉組分。第四，碳酸鹽類碳酸鹽類碳酸鈉，碳酸鉀等原理：改變混凝土內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)分布，進而減少混凝土總孔隙率以提高混凝土抗?jié)B性。摻量低時延緩凝結(jié)，高時加速凝結(jié)。水溶性有機物類主要包括三乙醇胺[2]、甲酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、尿素、三異丙醇胺、三異丙醇胺(簡稱TP)、甲醇、乙醇等三乙醇胺具有叔胺和醇的性質(zhì)，其堿性比氨弱（pKa7.82）。低溫下與有機酸反應(yīng)生成鹽，高溫下生成酯?？膳c多種金屬生成螯合物（2~4配位體）。被次氯酸氧化時生成胺氧化物?？杀桓叩馑嵫趸纸獬砂焙图兹?。也與硫酸作用生成嗎啉代乙醇。低溫時三乙醇胺能吸收酸性氣體，高溫下則放出。三乙醇胺原理：三乙醇胺是一種絡(luò)合劑，在堿性的水泥水化溶液中先與金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)離子，再與水泥水化物作用生成難溶解的絡(luò)鹽。尿素作為早強劑，可以塑化混凝土拌合物，并與鈣鹽生成可溶性復(fù)鹽進而調(diào)節(jié)難溶物結(jié)晶速度，使得水泥水化過程加快。此外，尿素還可使液相物冰點下降，進而顯示出抗凍效果。尿素與三乙醇胺或食鹽等復(fù)合，可得到一種多功能混凝土早強劑，若在混凝土中摻入此外加劑，不但具有明顯的增強作用，還可以“防滲”“阻銹”“防凍”3、有機類和無機物復(fù)合硝酸鈣一尿素、亞硝酸鈣一硝酸鈣一尿素、甲酸鈣—硫酸鈉、三乙醇胺—氯化鈣、三乙醇胺—硫酸鈉等通過對不同早強劑組分復(fù)合，可以得到更好的改性效果，如：提高混凝土早期強度發(fā)展速率，不但能提高混凝土早期強度，又能提高混凝土后期強度。既有一定減水作用，又能增加混凝土早期強度。既起到良好的早強效果，又避免了部分早強組分引起的混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕問題等。1.4國內(nèi)外發(fā)展歷程與現(xiàn)狀1957年Demediuk[3]10(2):287-294.等對硫氧鎂膠凝材料硫酸鎂水溶液過量時30~120℃下的混合物進行研究,揭示出在低溫下混合物體系中有3種結(jié)晶相存在,分別是Mg(OH)2、MgSO4·7H2O和3Mg(OH)2·MgSO4·8HO晶體相,并建立起兩者之間相對含量初始組成關(guān)系。1978年Beaudoin等[4]ConcreteResearch,1978,8(l):103-112.嘗試在一定壓力條件下硫氧鎂膠凝材料強度的變化,意在借此確定壓力與硫氧鎂水泥的強度之間的關(guān)系.國內(nèi)朱會榮等[5]用輕燒氧化鎂與七水硫酸鎂為原料,摻雜一定量外加劑及填充料制成硫氧鎂膠凝材料,探討出不同外加劑對其性能的影響.羅建國等[6]經(jīng)多年研究硫氧鎂膠凝材料體系水化動力學(xué),提出了反應(yīng)體系的水化動力學(xué)方程.鄧德華[7]對堿式鹽水泥的理論分析后,提出了硫氧鎂膠凝材料的改性思路及試驗方法,并初步制得性能優(yōu)良的硫氧鎂膠凝材料.[8]朱會榮.硫氧鎂膠凝材料性能的研究[D].長春:吉林建筑工程學(xué)院,2010.岳濤[8]等研究了152型堿式硫酸鎂晶須合成及反應(yīng)時間與其形貌之間的關(guān)系。按一定比例把氫氧化鈉、硫酸鎂、水等原料混合，并在160℃水熱條件下反應(yīng)0.5~168h。最后得出反應(yīng)時間對晶須組成無影響,但隨反應(yīng)時間增長,晶須的尖端處會逐漸靠攏,并最終粘結(jié)成簇狀,若繼續(xù)生長則轉(zhuǎn)變?yōu)樯刃蔚慕Y(jié)果。堿式硫酸鎂晶須在此形態(tài)下不穩(wěn)定,隨反應(yīng)時間的增加,會破碎成聚集程度較低的晶須。Otaka等[9]把固體Mg(OH)2或MgO2~4mol·L-1(1%~5%)加入到MgSO4溶液中,充分?jǐn)嚢?至固液完全接觸,在水熱條件下反應(yīng)2h,得2MgSO4·Mg(OH)2·3H2O針狀硫氧鎂化合物,直徑、長度分別為0.1~10μm,1~30μm。冷卻后,再加入20℃的1.5mol·L-1的MgSO4溶液,于45℃下反應(yīng)5h,得硫氧鎂化合物MgSO4·5M(OH)2·8H2O,最后在170℃下加熱3h,得到MgSO45·Mg(OH)2晶須。魏鐘晴[10]等讓氫氧化鎂(或氧化鎂)和硫酸鎂在高壓釜內(nèi)反應(yīng)，設(shè)置壓力為304~709kPa,溫度為130~170℃,中等攪拌強度,持續(xù)反應(yīng)2~6h。得到完全的晶須,既無毛團狀物、分散性好,且反應(yīng)率高達90%以上。經(jīng)XRD分析，產(chǎn)物為153型堿式硫酸鎂晶須,密度為1.1416。李慧青[11]等用同樣原料,在100~200℃的水熱條件下,得到堿式硫酸鎂晶須產(chǎn)品。若利用硫酸鎂與氧化鎂在室溫下反應(yīng)24h,得到繭狀晶須團塊母液,若再經(jīng)過破碎、過濾分離可得153或158型堿式硫酸鎂晶須。董殿權(quán)[12]等以氧化鎂和硫酸鎂摩爾比為1~1.1：1的混合物為原料,取硫酸鎂濃度為0.1%~20%,在高壓釜內(nèi)保持溫度為150~200℃,持續(xù)反應(yīng)4.5~7h,得到的產(chǎn)物為堿式硫酸鎂晶須。經(jīng)化學(xué)及XRD分析可知產(chǎn)物為153型堿式硫酸鎂晶須,且產(chǎn)物直徑0.5~10μm,長徑比為30~50，長度為20~120μm。朱黎霞[13]等采用摩爾比為1：2：36的氫氧化鈉、硫酸鎂和水,混合物為原料,研究153型堿式硫酸鎂晶須的合成及反應(yīng)時間與其形貌的關(guān)系。在140℃下反應(yīng)2~24h,可得153型堿式硫酸鎂晶須。結(jié)果表明反應(yīng)時間若小于8h,晶須長度在10~50μm之間,若水熱反應(yīng)超過15h,晶須會逐漸變短,因此認(rèn)為隨水熱反應(yīng)時間增長,153型堿式硫酸鎂晶須發(fā)生斷裂。高世揚[14]等以氫氧化鈉、硫酸鎂和硫酸鈉水溶液為原料，經(jīng)高壓釜內(nèi)反應(yīng),最終得到153型堿式硫酸鎂,控制反應(yīng)溫度為130~200℃,時間為2~10h,壓力為507~2027kPa。隗學(xué)禮[15]等先將菱鎂礦在750~1000℃下煅燒1~10h,之后粉碎并加水形成漿液,最后與硫酸鎂或硫酸混合,于100~250℃下反應(yīng)30min至10h,得153型堿式硫酸鎂晶須。此外,江蘇山達化工有限公司與中科院金屬研究所共同進行了153型堿式硫酸鎂晶須中試試驗研究,并取得較好的結(jié)果。趙明明［16］等對聚羧酸減水劑與無機鹽早強劑的復(fù)配效應(yīng)進行了研究，結(jié)果表明有機與無機早強組分的復(fù)配可以起到耦合疊加作用，但此結(jié)果僅局限在鈉鹽和鈣鹽范圍內(nèi)王宗廷[17]等利用三乙醇胺絡(luò)合劑和氫氧化鈣等合成了一種固體醇胺類混凝土早強劑，通過試驗，比較了它與液體三乙醇胺對混凝土各齡期強度的影響，發(fā)現(xiàn)無論在早強效果"適宜摻量以及作用機理上，兩種早強劑大致相同，但固體早強劑易于包裝"運輸，施工操作方便!賀帥[18]等采用正交設(shè)計方法配制了一種硝酸鋰、三乙醇胺、硫酸鈉三組分早強劑，實驗檢測早強劑的性能結(jié)果表明，該復(fù)合早強劑可以分別提高水泥1d和3d強度到148%和125%，而對7d、28d的強度無降低作用!根據(jù)實驗結(jié)果，其1d強度提高幅度明顯的復(fù)合早強劑最佳組合配比為:按膠凝材料用量的百分比計，硝酸鋰1.00%硫酸鈉1.07%三乙醇胺0.04%甲酸鈣復(fù)合早強劑高振國韓玉芳以及羅永會等[19、20]以甲酸鈣、硫酸鐵及晶胚(水泥石磨細(xì)制得)為主要組分配制了無堿早強劑，其組成比例為4:5:3(甲酸鈣：晶胚：硫酸鐵)對該有機物與無機物復(fù)合早強劑的早強效果進行檢驗發(fā)現(xiàn):受檢混凝土比基準(zhǔn)混凝土的1d、3d、7d、28d強度提高分別為54%、47%、39%、31%其作用機理為Fe3+是高價陽離子，能夠壓縮C-S-H膠體粒子的擴散雙電層，從而加速C-S-H膠體粒子的凝聚，降低其在液相中的濃度，以加速C3S、和C2S水化，提高早期強度。甲酸鈣可以降低系統(tǒng)pH值，加速C3S的水化，提高水泥的凝結(jié)及硬化速度!根據(jù)混凝土實用技術(shù)手冊，在混凝土中摻加2%的磨細(xì)水泥石，可使混凝土早期強度增大10%-15%原因是晶胚提供了原始成核條件，降低水化產(chǎn)物析出的能量障礙，使早期增多的水化產(chǎn)物充分生長結(jié)晶，從而使水泥石的整體結(jié)構(gòu)強度得到提高。要秉文等［21］"王彥平30等晶種"高價陽離子硫酸鹽和烴基羧酸復(fù)合制成新型早強劑!實驗發(fā)現(xiàn)，摻加早強劑后，混凝土各齡期的抗壓強度有很大提高，1d強度提高100%左右，3d強度提高70%左右，7d強度提高30%左右初凝時間提前74min，終凝時間提前81min陳亞萍等［22］為滿足聚羧酸減水劑在某些有早強要求的建筑工程中應(yīng)用，選擇甲基烯丙基聚氧乙烯醚(TPEG)順丁烯二酸酐(MA)丙烯酰胺(ZM)和乙酸乙烯酯合成了早強快凝型聚羧酸減水劑實驗研究出該早強減水劑的最佳摩爾配比為n(TPEG)：n%(MA)：n(乙酸乙烯酯)=0.05%：0.3:0.1利用減水劑分子中的酰胺結(jié)構(gòu)能促進水泥水化，當(dāng)采用AM取代20%MA時，對提高混凝土早強效果最佳.摻該早強快凝型聚羧酸減水劑混凝土的1d、3d、7d、和28d抗壓強度比分別為218%、198%、153%、136%。唐修生［23］將含不飽和雙鍵的改性聚氧化烯基醚TPEG、丙烯酸、不飽和雙鍵的磺酸鹽、丙烯酰胺進行水溶性共聚，得到40%濃度的早強型聚羧酸系減水劑(CHLC-PCE)。混凝土中摻入CHLC-PCE后，能夠縮短初、終凝時間，早強效果好，特別適用于高摻量礦物摻合料混凝土!與常規(guī)聚羧酸系減水劑相比，CHLC-PCE的早強效果明顯，1d抗壓強度提高20%以上，而且在較低養(yǎng)護溫度（10℃）條件下，CHLC-PCE的增強效果更明顯。王勇［24］為了使混凝土達到超早強，以氟鋁酸鈣和β-萘磺酸鈉甲醛縮合物復(fù)合制成超早強復(fù)合外加劑，該早強劑可使混凝土3d齡期即可達到對比混凝土28d才能達到的強度!氟鋁酸鈣是無機早強劑，其水化產(chǎn)物的形成促進了水泥體系中C2S和C3S的水化反應(yīng)，從而促進混凝土早強;而β-萘磺酸鈉甲醛縮合物是有機表面活性劑，起到降低混凝土水灰比作用，提高了混凝土的強度!楊波勇等［25］考察了AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)二乙醇胺和硝酸鈣復(fù)合型早強劑對水泥漿體性能的影響!實驗結(jié)果表明:摻有質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%該復(fù)合早強劑后，水泥石試樣在1d、3d和7d的抗壓強度比原漿水泥石分別提高了15.2%、14.3、和16.7%其作用機理為:無機鈣鹽使C3S-H2O系統(tǒng)的pH值降低，促進了C3S的水化，而醇胺類物質(zhì)也能與鈣離子和鐵離子產(chǎn)生絡(luò)合作用，加速C3A和C4AF的溶解，從而形成大量的水化鋁酸鈣，同時酸根離子可以吸附在水泥顆粒上，使顆粒與水的接觸更加充分，加速了C3A的反應(yīng)和鈣礬石的形成，從而使水泥結(jié)構(gòu)更加緊密，水泥的早期強度得到提高!李作臣［26］用活性硅固體醇胺和陰離子型聚合物復(fù)配得到油井水泥低溫早強劑。該類早強劑能夠改善水泥漿體的電動電位，促進鋁酸三鈣的反應(yīng)和鈣礬石的生成，提高水泥石結(jié)構(gòu)的致密性和強度性能。另外，高活性膨脹性組分還可以起到調(diào)節(jié)水泥顆粒級配的作用。研究結(jié)果表明，當(dāng)水灰比為0.42-0.52時，加入該類早強劑的水泥漿稠化時間可縮短40%-50%并且水泥混凝土12h和24h的抗壓強度分別大于3.5MPa和6.5MPa，滿足低溫井固井施工要求,。雷西萍將有機早強劑(TEA、乙酸鈣)與無機早強劑(氯化鈣、硝酸鈣、亞硝酸鈉)分別和聚羧酸化合物進行復(fù)配，制備了復(fù)配型早強減水劑。對水泥早期強度(1d、3d、7d)進行檢測的結(jié)果表明，該復(fù)配添加劑使用前后，水泥的1d抗壓強度從3.6MPa增加到12.3MPa，抗折強度從0.73MPa提高至2.87MPa實驗認(rèn)為:當(dāng)僅加入聚羧酸減水劑時，由于聚羧酸減水劑分子與Ca2+形成絡(luò)合物，降低了Ca2+的濃度，抑制了Ca(OH))的結(jié)晶過程，因此水泥漿體早期水化速度比較慢。而加入早強劑后，CaCl2溶于水能產(chǎn)生大量的Ca2+離子，同時Cl-離子被熟料礦物及水化產(chǎn)物微粒吸附在表面上，因此避免水泥顆粒之間相互聚集成團，增大了分散性，使得水泥熟料礦物成分的溶解速度變大，加速了水泥初期反應(yīng)，加快了結(jié)晶產(chǎn)物的形成。葛兆明等［28］以1.2%減水組分(三聚氰胺樹脂磺化聚合物高效減水劑)0.35%早強組分(硝酸鈣和其他鈣鹽)和0.035%催化組分(三乙醇胺)作為原材料制得HSM-4型高效減水早強劑。該類減水早強劑能對混凝土產(chǎn)生極好的分散與流化作用，減水率提高，硬化時間縮短。研究表明，當(dāng)混凝土中該早強劑摻入量為1.3%-1.6%時，與未摻加早強劑相比，混凝土1d、3d、7d抗壓強度分別提高50%、40%、30%該外加劑可以應(yīng)用于負(fù)溫砼冬期施工，是一種能在寒冷地區(qū)進行大量推廣應(yīng)用的防凍早強劑!陳琴等［27］將不同種類的早強劑加入到混凝土礦物摻合料中研究其作用機理，實驗發(fā)現(xiàn):添加硫酸鈉的礦物摻合料水泥體系活性指數(shù)較高，其1d的活性指數(shù)隨著硫酸鈉摻量的增加而提高，但當(dāng)摻量達到3%時，對體系的后期強度有影響;含碳酸鋰的粉煤灰水泥體系1d和28d活性指數(shù)都較低;乙酸鈣在摻量為2%時能夠與礦粉很好地復(fù)合，其1d強度與單摻礦粉相比提高了22%而且對其后期強度也有一定的提高作用!李萍、楊釗[29]等采用聚羧酸減水劑與三乙醇胺復(fù)配，試驗中聚羧酸減水劑均按1.8%摻雜，測試不同三乙醇胺摻雜量對混凝土施工性能的影響。實驗又測試了低溫下復(fù)配物對混凝土凝結(jié)時間的影響。結(jié)果顯示，三乙醇胺的摻雜會延長其凝結(jié)時間。當(dāng)三乙醇胺摻雜量<0.08%時，混凝土凝結(jié)時間從1049min延長到2211min，當(dāng)達到0.1%時凝結(jié)時間延長347min。三乙醇胺的摻入還會提高混凝土不同齡期的強度，并最終確定三乙醇胺的最佳摻量為0.04%-0.06%，為探索開發(fā)早強型聚羧酸減水劑做出貢獻。1999年，中國建筑材料科學(xué)研究院成功實現(xiàn)MgO微膨脹中熱水泥在2500t/d新型干法窯的規(guī)模生產(chǎn)，這一成果意義非凡，這一技術(shù)目前已推廣到日產(chǎn)4000t和5000t的預(yù)分解窯等主力窯型生產(chǎn)中，不但滿足工程需要，還大幅降低生產(chǎn)能耗。岳云德[30]通過對高鎂熟料膨脹性能的研究發(fā)現(xiàn)，以高鎂熟料為原料制成的水泥早期膨脹率很低,且增長速度緩慢，直到90d后膨脹率才明顯增長。實驗結(jié)果顯示，當(dāng)MgO含量為4%-5%時，從初始至3a、10a水泥膨脹率低于熱微膨脹水泥，從90d至3a、10a膨脹率增長高于熱微膨脹水泥，即具有延遲性膨脹現(xiàn)象。陳昌禮等[31]通過對同齡期水泥中方鎂石水化程度的研究后得出，含量在4.5%的MgO熟料在20℃下養(yǎng)護60d后才檢測到水鎂石存在，300d后，約有30%-40%的方鎂石轉(zhuǎn)化成水鎂石。若在50℃下養(yǎng)護，28d時方鎂石轉(zhuǎn)化率為30%左