| 镁质胶凝物质---菱苦土
技术性能的实验研究阶段报告
辽宁省建筑科学研究所
一九七五年五月
前 言
菱苦土制品是在大跃进的一九五八年诞生的新事物,但由于刘少奇反革命修正主义路线的破坏和干扰,曾一时中断研究和使用。在无产阶级文化大革命中,广大革命群众狠批刘少奇,林彪反革命修正主义路线。坚决贯彻执行毛主席“独立自主,自力更生,艰苦奋斗,勤俭建国”的方针,因地制宜,就地取材,利用菱苦土做成部份农材、县镇住宅等建筑物的构件,在城市广泛利用它做成工业包装底楞,节约了大量木材,支援了国家重点建设。
当前菱苦土构件存在的主要问题是质量还不够稳定,其原因是菱土原材料质量差异有关系。因此,我们重点研究了用菱苦土作胶结材料的技术条件。通过普查,发现菱苦土不稳定的主要原因是菱镁石煅烧温度波动范围较大。为此我们对焙燃温度和影响菱苦土质量主要因素进行初步研究,现将初步研究结果正理出来供参考。由于我们马列主义,毛泽东思想水平不高,技术水平有限,可能存在不少错误和不当之处,请批评指正。
网站刊登说明:
1.该资料是我国最早的专家研究理论,它为我国的七五、八五镁水泥科技攻关打下了良好的前期基础。它的真实性和技术性达到了相当的高度,其理论依据在镁水泥的研究中起到了指导作用。在生产应用上起到了提高质量,科学配比的效果。这是一个难能一见的理论研究资料,现全文刊登一膳读者。
2. 为了达到原著原文原貌,故前言部分照登,其政治色彩是当时的社会现状,并不代表《中国菱镁科技网》的政治倾向,同时也不代表刊登者的评论错对与否。
特此告知
中国菱镁科技网
2007年11月6日
目 录
一、辽宁省菱苦土生产质量概况·····················(1)
二、煅烧温度和物理力学性能的试验研究·················(6)
三、各种不同因素对菱苦土强度的影响试验················(17)
结 语···························(19)
镁质胶凝物质---菱苦土
技术性能的实验研究阶段报告
一、辽宁省菱苦土生产质量的概况
我省菱镁矿遍及营口、海城、庄河、岫岩、宽甸、凤城、抚顺等地,30多个国营或社办企业用三种不同形式的窑,即反射窑,漏窑,焖窑生产菱苦土,生产中采用的燃料和煅烧制度也不尽一致。一九七三年,九月间我们对省内部分矿生产的菱苦土,进行一次化学,物理,力学性能普查试验,其结果列于表1。
辽宁省部分镁矿菱苦土的化学、物理性能总汇表1
编号 |
产 地 |
化学成分% |
细度% |
(需水量%)标准稠度 |
安定性 常温24小时 |
凝结时间 |
氧化镁 |
氧化钙 |
烧失量 |
900孔∕厘米2 筛余 |
4900孔∕厘米2 筛余 |
(时:分)初凝 |
(时:分)终凝 |
1 |
宽甸县石琥沟 |
86.96 |
16.11 |
6.77 |
|
|
58.8 |
收缩 |
2:28 |
4:43 |
2 |
营口县镁矿 |
89.24 |
13.14 |
5.63 |
|
|
54 |
龟裂 |
2:14 |
4:24 |
3 |
庄河县镁矿 |
88.06 |
2.65 |
6.01 |
0.6 |
4.2 |
51 |
良好 |
3:18 |
4:30 |
4 |
宽甸滑石矿 |
81.15 |
1.16 |
12.47 |
|
|
57 |
龟裂 |
3:36 |
6:35 |
5 |
营口县博洛卜公社 |
77.64 |
1.06 |
17.12 |
3.45 |
23.6 |
56.8 |
弯曲裂 |
1:43 |
2:41 |
6 |
营口县镁矿 |
77.48 |
1.11 |
9.20 |
10.2 |
29.6 |
47.2 |
裂 |
3:15 |
4:18 |
7 |
大石桥公社 |
76.01 |
2.14 |
12.39 |
1.96 |
6.7 |
48 |
良好 |
1:15 |
4:06 |
8 |
水源公社 |
73.86 |
1.1 |
9.12 |
7.3 |
19.0 |
51.2 |
良好 |
2:0 |
3:31 |
9 |
百寨公社 |
71.92 |
1.19 |
16.95 |
3 |
13.8 |
48 |
良好 |
1:40 |
4:37 |
10 |
虎庄公社 |
70.37 |
1.27 |
14.45 |
4.2 |
19.4 |
48 |
开裂 |
1:04 |
2:55 |
11 |
永安公社 |
68.18 |
1.64 |
25.05 |
1 |
8.5 |
56.2 |
开裂 |
0:39 |
1:19 |
12 |
石佛公社 |
66.71 |
0.97 |
19.40 |
2.7 |
12.9 |
44.5 |
良好 |
1:55 |
2:49 |
13 |
钢都公社 |
65.28 |
0.93 |
17.08 |
6.7 |
22.1 |
50.1 |
良好 |
0:48 |
1:33 |
14 |
祁口公社 |
64.16 |
1.19 |
24.22 |
3 |
12.8 |
42.1 |
良好 |
1:12 |
2:24 |
15 |
高坎公社 |
63.64 |
0.93 |
23.17 |
7.1 |
28.4 |
37.5 |
开裂 |
1:24 |
2:46 |
16 |
营口县官屯公社 |
63.58 |
1.06 |
26.83 |
1.8 |
16.4 |
43.2 |
良好 |
1:05 |
1:47 |
17 |
铁矿 |
87.87 |
0.92 |
2.46 |
— |
22.2 |
49.2 |
良好 |
3:05 |
4:45 |
18 |
钢都公社 |
68.64 |
0.96 |
9.93 |
— |
31 |
48 |
良好 |
1:09 |
2:13 |
19 |
高坎公社 |
63.44 |
0.97 |
27.95 |
— |
17.3 |
37.2 |
良好 |
0:35 |
1:45 |
20 |
岫岩县镁矿 |
91.50 |
1.47 |
5.0 |
0.7 |
6.9 |
56.5 |
良好 |
1:12 |
2:20 |
21 |
宽甸县滑石厂 |
82.24 |
1.10 |
5.76 |
— |
— |
48.5 |
良好 |
0:35 |
6:35 |
22 |
海城县某矿 |
68.24 |
2.03 |
14.77 |
1.4 |
9.5 |
34 |
良好 |
0:11 |
3:45 |
编号 |
产 地 |
净浆强度(㎏∕㎝2) |
28天混凝土强度
(㎏∕㎝2) |
抗拉 |
抗压 |
抗折 |
折后压 |
砂石 |
锯末 |
1天
7天
28天 |
1天
7天
28天 |
1天
7天
28天 |
1天
7天
28天 |
配比1
配比2
配比3 |
配比1
配比2
配比3 |
1 |
宽甸县石琥沟 |
36
—
— |
539
—
—裂坏 |
— |
338
—
裂坏 |
— |
— |
2 |
营口县镁矿 |
50
47
53 |
425
—
— |
—
—
— |
434
—
744 |
— |
— |
3 |
庄河县镁矿 |
16
52
44 |
158
487
790 |
83
148
— |
119
480
— |
333
395
334 |
148
144
118 |
4 |
宽甸滑石矿 |
73
23
53 |
410
—
— |
—
—
— |
418
265
300 |
— |
— |
5 |
营口县博洛卜公社 |
38
—
— |
250
—
— |
2
—
— |
167
—
— |
— |
— |
6 |
营口县镁矿 |
30
67
58 |
245
636
740 |
95
180
196 |
272
460
670 |
— |
— |
7 |
营口县大石桥公社 |
19
49
55 |
250
504
530 |
57
120
— |
102
323
— |
233
316
305 |
112
93
70 |
8 |
营口县水源公社 |
32
61
51 |
251
378
370 |
249
217
裂坏 |
249
217
裂坏 |
405
448
375 |
183
153
123 |
9 |
营口县百寨公社 |
30
41
42 |
200
280
385 |
243
337
380 |
243
337
380 |
415
353
381 |
160
123
129 |
10 |
营口县琥庄公社 |
38
—
— |
341
—
— |
122
—
— |
161
—
— |
— |
— |
11 |
营口县永安公社 |
36
—
— |
224
—
— |
65
—
— |
193
—
— |
— |
— |
12 |
营口县石佛公社 |
24
38
23 |
223
297
304 |
85
108
103 |
194
158
— |
338
355
329 |
152
215
100 |
13 |
营口县钢都公社 |
21
22
12 |
280
284
214 |
76
103
56 |
171
132
139 |
332
291
306 |
164
130
92 |
14 |
营口县祁口公社 |
36
25
13 |
282
303
裂坏 |
107
105
裂坏 |
328
236
裂坏 |
278
272
299 |
112 |
15 |
营口县高坎公社 |
27
—
— |
292
—
— |
86
—
— |
196
—
— |
— |
|
16 |
营口县官屯公社 |
27
—
— |
292
306
342 |
113
118
34 |
276
371
166 |
372
331
313 |
122
99
79 |
17 |
营口县镁矿 |
38
—
— |
—
—
— |
— |
400*
— |
477
436
442 |
192
173
150 |
18 |
营口县高坎公社 |
47
—
— |
—
—
— |
— |
410*
—
— |
382
368
333 |
178
148
127 |
19 |
营口县高坎公社 |
28
—
— |
389
—
— |
— |
— |
353
303
314 |
75
57
52 |
20 |
岫岩县镁矿 |
32
—
— |
541
—
— |
— |
— |
—
317
— |
—
—
128 |
21 |
宽甸县滑石厂 |
21
—
— |
238
—
— |
— |
— |
—
336
— |
—
—
149 |
22 |
海城县某矿 |
16
—
— |
157
—
— |
— |
— |
—
363
— |
—
—
147 |
表1附注:
1、净浆的物理力学性能试验是在温度25~28℃相对温度84~94%室内进行的;混凝土养护温度为10~15℃,相对温度45~50%;
2、净浆抗拉试件为“8”字型。抗压试件为2厘米立方米。抗折试件为4×4×16厘米棱柱体。或抗压试件为7.07厘米立方体。砂石混凝土试块尺寸为10厘米立方体,锯末混凝土为7.07厘米立方体。
3、混凝土配合比
砂石混凝土配比(重量比) |
锯末混凝土配比(重量比) |
配比 |
菱苦土 |
砂 |
石 |
卤水(1.2比重) |
配比 |
菱苦土 |
锯末 |
卤水(1.2比重) |
1 |
1 |
1.5 |
2.5 |
0.65 |
1 |
1 |
0.5 |
1.3 |
2 |
1 |
2 |
3 |
0.7 |
2 |
1 |
0.6 |
1.5 |
3 |
1 |
2 |
4 |
0.75 |
3 |
1 |
0.7 |
1.7 |
4、砂、石、锯末含水率见表10附注从实验结果中看出:
氧化镁和烧失的波动比较大。氧化镁含量低者63.44%,高者达91.5%,相应的烧失量从27.95%到5.0%。这一状态充分反映了各矿在生产中所采用煅烧工艺(温度和时间)的差异,菱镁石分解成分的降低,烧失量及其他杂质成分的提高。
氧化钙的含量在0.79~2.03%之间,从各矿区的菱镁石化学成分(表3)中可知:
氧化钙的含量不是太高的。当然不能排除有氧化钙含量比较高的一些镁矿,因为我们搜集的资料还有限。
菱镁石化学成份例 表3
矿区 |
烧失量 |
氧化硅 |
三氧化二铁 |
三氧化二铝 |
氧化钙 |
氧化镁 |
营口 |
|
1.91 |
|
|
1.18 |
46.95 |
海域 |
|
1.45 |
|
|
0.85 |
46.0 |
庄河 |
50.52 |
1.44 |
0.33 |
0.29 |
1.11 |
46.31 |
岫岩 |
51.14 |
0.68 |
0.34 |
0.13 |
0.76 |
49.96 |
从物理性能上看,大部分菱苦土的细度指标在4900孔/厘米2筛余25%以下,900孔/厘米2筛余5%以下,个别的菱苦土超出上述范围。标准稠度的需水量在30~60%之间。标准稠度净浆在常温下24小时其体积变化,大部分是均匀的,但弯曲、开裂的也占一定比例。初凝时间在35分钟3小时19分到6小时35分之间,而且初凝和终凝时间间隔较短。硬化时线变形,有的缩、有的涨(见表4)。
菱苦土试件的胀缩试验几例 表4
养护天数 |
营口县高坎公社 |
营口县钢都公社 |
营口县镁矿 |
备注 |
重量增减率(%) |
线变形绿(%) |
重量增减率(%) |
线变形绿(%) |
重量增减率(%) |
线变形绿(%) |
三天 |
-0.22 |
-0.0052 |
-0.016 |
-0.00824 |
-0.19 |
+0.022 |
线变形试件尺寸为4*4*16厘米长方体,用1:3软练胶砂成型,在室温11-17℃相对湿度45~70%情况下测定。
钢都、菱苦土是用漏窑、口县镁矿菱苦土是用反射窑生产的。 |
七天 |
-0.34 |
-0.0123 |
-0.017 |
-0.0176 |
-0.20 |
+0.042 |
十四天 |
-0.27 |
-0.0303 |
-0.013 |
-0.0185 |
-0.20 |
+0.042 |
二十一天 |
-0.44 |
-0.0219 |
0 |
-0.0516 |
-0.206 |
+0.035 |
力学性能方面,净浆的三天强度最低值,抗拉为16公斤/厘米2,抗压为157公斤/厘米21 :2 :3配比的砂石混凝土抗压强度在270公斤/厘米2以上。
需要说明的是我们这次普查性试验的菱苦土试样是各矿送来的,并非抽查的试样。另外实验不能反映全面情况。菱苦土吸毒个别不够,凝结迟缓,制品出现疏松,裂纹,变形等不良现象,而且有的相当严重。如菱苦土空心板膨胀致使毁坏整个建筑物,这样的事例也是有的。
终上所述,我省的菱苦土其氧化镁的含量和烧失量变化较大,主要原因是煅烧工艺上的差异,因此在标准稠度、凝结时间、安定性、变形以及力学强度上都表现了较大的差异。这样就在我们面前提出了以什么样的煅烧工艺生产出各项指标都比较理想的菱苦土的问题。因此,菱苦土的各项品质指标,绝不可能认为的做出规定,而是通过不同煅烧工艺试验,选择各项性能最优的指标来规定。
菱苦土作为胶结材料,其技术条件应从煅烧工艺试验着手。这就抓住了主要矛盾,其他问题也就迎刃而解。
二、煅烧温度和物理力学性能的试验研究
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