菱镁复合材料改性及其在农用大棚支架中的应用

论文摘要

我国有丰富的菱镁矿资源,因此菱镁胶凝材料的各类产品在我国很多领域获得广泛应用。近十几年来,菱镁复合材料在农用大棚支架中的应用日益增多,但因其自身存在耐水性差、易翘曲变形等缺陷,限制了其在我国多雨的南方地区的推广应用。本文以克服菱镁材料的性能缺陷为目标,研究了菱镁材料的基础配方和制备工艺,重点研究了材料的化学改性方法,通过研制不同种类的专用改性剂、添加活性掺合料和轻质填充料、优化工艺条件和配合比等手段,来改善材料的耐水性能和变形性能；同时,研究了利用改性菱镁复合材料制备农用大棚支架的工艺和方法,结合江西翰诚实业有限公司农用菱镁大棚支架生产线建设的实践,提出了工业化生产工艺方案和生产问题的解决办法；并探讨了菱镁材料的水化过程、水化产物及机理。研究表明：配制菱镁胶凝材料净浆的适宜MgO/MgCl2摩尔比为8～9,此时材料的强度最高,返卤现象不明显,但菱镁净浆水化早期膨胀值大,试体容易胀裂破坏。添加活性掺合料和轻质填充料后,菱镁胶结料的最佳MgO/MgCl2摩尔比为6～7；菱镁复合材料适宜的基础配合比为：氧化镁45.3%,氯化镁24.2%,竹屑5.4%,木屑3.6%,粉煤灰9%(其中氧化镁的活性含量以60%计,氯化镁的有效含量以44%计)；在保证材料成型的前提下材料的用水量应尽量减少。在材料的改性方面：研制出的多种改性剂对菱镁材料的耐水性有大幅度提高,其中的两种复合改性剂,使材料的半年软化系数分别达到0.96和1.1；通过添加改性剂、控制养护条件、控制轻质填料掺量、外加应力等手段,能够有效控制材料的变形。制作工艺方面：对氧化镁总质量的30%左右进行预水化处理能够有效提高材料的耐水性,减少材料的变形量,充分的搅拌、正确的加料顺序、合适的养护条件是材料取得优良性能的保障。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及国内外研究现状
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 国内外研究与应用现状
• 1.2 研究目标、内容与试验方案
• 1.2.1 研究目标
• 1.2.2 研究内容
• 1.2.3 试验方案
• 1.2.4 可行性分析
• 第2章 菱镁水泥基础配合比研究
• 2.1 菱镁水泥简介
• 2.2 试验原材料
• 2.2.1 MgO
• 2'>2.2.2 MgCl₂
• 2.2.3 活性填充材料
• 2.2.4 水
• 2摩尔比研究'>2.3 适宜MGO/MGCL₂摩尔比研究
• 2.3.1 净浆试验
• 2.3.2 添加轻质填充料的复合材料试验
• 2.4 用水量
• 2.5 填充料的配合比
• 2.6 本章小结
• 第3章 菱镁水泥耐水性改性研究
• 3.1 菱镁水泥水化及相变机理
• 3.2 市售各种改性剂改性效果对比
• 3.3 单组分改性剂改性试验
• 3.3.1 单组分改性剂优选试验
• 3.3.2 优选改性剂掺量优化试验
• 3.4 复合改性剂改性试验
• 3.5 本章小结
• 第4章 菱镁复合材料的变形性研究
• 4.1 菱镁水泥的线性膨胀量
• 4.2 变形性研究方法
• 4.3 外加剂对变形性的影响
• 4.4 养护条件对变形性的影响
• 4.5 轻质填料掺量对变形的影响
• 4.6 早期固定对变形的影响
• 4.7本章小结
• 第5章 菱镁复合材料生产工艺研究
• 5.1 预水化对材料性能的影响
• 5.2 搅拌对材料性能的影响
• 5.3 养护条件对材料性能的影响
• 5.4 本章小结
• 第6章 菱镁水泥在农用大棚支架中的应用研究
• 6.1 农用菱镁大棚支架生产配方
• 6.1.1 农用菱镁大棚支架主要原料选择
• 6.1.2 农用菱镁大棚支架材料组分配比的选择原则
• 6.2 农用菱镁大棚支架生产工艺
• 6.2.1 配料
• 6.2.2 搅拌
• 6.2.3 成型方法
• 6.2.4 养护
• 6.2.5 安装
• 6.2.6 实际使用情况
• 第7章 结论及展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果