Оксид магния применение в строительстве

Магнезиальный цемент: состав, свойства, области применения

Материал представляет из себя вид неорганического вещества. Применяется в устройстве полов, ступеней, создания стекломагниевых листов и декоративных элементов. Впервые материал стали применять в строительстве еще в конце прошлого тысячелетия для изготовления ксилолитовых полов, облицовочных плиток и небольших архитектурных сооружений.

Особенности материала

Интерес к магнезиальному цементу то возрастал, то на время угасал. Это было связано с недостатком информации о веществе. Главное достоинство материала — высокие экологические характеристики, в том числе защита от электромагнитных излучений, электростатических воздействий, искробезопасность и негорючесть.

Само по себе вещество и материалы из него обладают высокой прочностью, приближенной к натуральным природным материалам. Но, в отличие от последних, магнезиальное вяжущее обладает высокой прочностью на растяжение и изгиб (до 20 мПа). Этому свойству способствуют волокна оксихлорида магния, которые кристаллизуются в твердом цементе. Кроме того, магниевые волокна выполняют армирующую функцию.

По сравнению с другими вяжущими, магнезиальная субстанция обладает очень высокой адгезией к минеральным и органическим веществам. Высокая плотность, низкая щелочность, а также присутствие в составе минерала бишофита, обеспечивают защиту от гниения в цементе органических заполнителей. Благодаря этому свойству, изделия из магнезиального вяжущего обладают высокой стойкостью к плесени и грибку. Смесь образует плотный материал без пор, характеризующийся износостойкостью, водонепроницаемостью, масло — и бензостойкостью.

Максимальную прочность смеси и бетон набирают быстро: за 24 часа показатель достигает 30-50% от максимума, а в течение недели — 60-90%.

Общие характеристики

Магнезиальный цемент придает изделию высокую прочность наряду со стойкостью к агрессивным средам. Маркировка материала — 500 и выше.

Раствор изготавливается не с применением воды, как с традиционным цементом, а с помощью специального водного раствора солей магния. Его называют затворителем. Этот факт позволяет магнезиальному цементу добиться максимальной твердости за короткий промежуток времени.

Характеристики у него следующие:

• стойкость к воздействию масел, солей, щелочей, органических растворителей;
• пожарная безопасность;
• низкая теплопроводность;
• долгосрочность и износостойкость;
• прочность при изгибе и сжатии во время затвердевания;
• высокие показатели сцепления с органическими и неорганическими затворителями;
• бактерицидные свойства.

Из недостатков материала:

• низкая водостойкость;
• неустойчивость к коррозии.

Еще одним серьезным недостатком, усложняющим использование магнезиального цемента, является невозможность транспортировки: создавать вяжущее возможно только в том месте, где будет воссоздана постройка, объект или изделие. Иначе вещество быстро затвердеет, не будет доступно для деформаций.

Подводя итог, можно сказать, что достоинства магнезиального цемента превышают его недостатки при соблюдении всех условий и дозировок создания смеси.

Состав

1. Оксид магния. Данное вещество получается из магнезита MgCO3 или доломита в результате прокаливания при высокой температуре. После этого процесса его промалывают. В зависимости от вида используемого сырья и предназначения вещества применяется каустический магнезит или каустический доломит.
2. Хлорид магния выступает в роли затворителя.
3. Сульфат магния также применяется в качестве затворителя. Он увеличивает водостойкость цемента, уменьшая при этом показатели прочности.

Производство цемента претерпевает несколько этапов. Оксид магния прокаливают до 804 градусов Цельсия и смешивают с 30% раствором хлорида магния в соотношении 2:1. В результате образуется структурное образование из атомов магния, скрепленных друг с другом гидроксильными группами, молекулами воды и ионами хлора. В течение нескольких часов смесь превращается в прочную, твердую, белую, легко полирующуюся массу.

При этом состав вяжущего не является равномерным. В ряде исследований было установлено, что отдельные участки содержат большую концентрацию оксида магния, а другие — магнезиальное вяжущее. Остальные минеральные составляющие присутствуют в количестве не более 10%. От чего это зависит? В первую очередь, от условий производства вещества, а также от скорости затвердевания. Поэтому во время производства состава должны соблюдаться достаточно жесткие рамки в соотношении между затворителем и магнезитом (или доломитом).

Применение

Магнезиальный цемент не рекомендуется применять в местах с повышенной влажностью, во водосодержащем грунте, на местности с высоким уровнем грунтовых вод. В этих случаях вещество не обеспечит нужную герметичность, а постройка быстро придет в негодность. При использовании этого материала для обустройства пола, его необходимо хорошо защитить от влажности, особенно со стороны стен.

Хорошие эксплуатационные свойства состава позволяют применять его для устройства бесшовного монолитного пола. При этом будущее сооружение будет отличаться беспыльностью, долгосрочностью без потери качественных характеристик, хорошо поддается циклеванию и обработке мастикой. Магнезиальный пол не горюч, экологичен и долговечен.

Полы из этого материала пришли на смену традиционным бетонным покрытиям. Последние перестали удовлетворять современным требованиям к эксплуатационным свойствам: они относительно быстро приходят в негодность и покрываются трещинами. Кроме этого, в процессе гидратации кристаллические и коллоидные образования постепенно подсыхают и сжимаются, из-за чего происходит усадка пола из бетона на основе портландцемента.

Камень, который получается в результате полировки, на протяжении долгого времени пользуется интересом у скульпторов и архитекторов. Изделия из такого цемента применяются для создания малых архитектурных форм, элементов декора для интерьера.

На основе магнезиального бетона часто выполняют мозаичные полы, отличающиеся обилием красок и неординарных дизайнерских решений с необыкновенными узорами.

Современные технологии строительства позволяют изготавливать из магнезиальной смеси материалы для стен, конструкционные брусья, лестницы, пено — и газомагнезиальные блоки, подоконники.

Таким образом, магнезиальный цемент является довольно востребованным веществом в строительстве, если обладает всеми необходимыми эксплуатационными свойствами. Для получения качественного материала необходимо строго соблюдать все требования условий производства, дозировки составляющих и области применения.

Источник

Оксид магния

Оксид магния (MgO) – белые гигроскопичные твердые минералы, которые встречаются в природе в виде периклаза и являются источником магния.

Получение оксида магния возможно при обжиге минералов магнезита и доломита.

В лабораторных условиях получение оксида магния происходит путем обработки карбоната магния хлоридом магния с известью и последующей тепловой обработкой.

Свойства оксида магния

Оксид магния – белый порошок без запаха растворимый в кислоте и аммиаке и нерастворимый в спирте.

Молекулярная формула оксида магния – MgO, молярная масса – 40,3044 г/моль, плотность – 3,58 г/см³, температура плавления – 2852 °C, 3125 K, 5166 °F, температура кипения – 3600 °C, 3873 K, 6512 °F, растворимость в воде – 0,0086 г/100 мл (30°С).

Применение оксида магния

В традиционной медицине оксид магния используется как минеральная добавка для профилактики и лечения дефицита магния в крови. Магний является очень важным компонентом для нормального функционирования клеток, нерв, мышц, костей и сердца.

Как правило, хорошо сбалансированная диета обеспечивает нормальное содержание магния в крови. Однако прием таких лекарственных средств как фуросемид и гидрохлоротиазид, желудочно-кишечные заболевания, плохое питание, алкоголизм и сахарный диабет приводят к развитию дефицита магния в организме.

Антацидные свойства оксида магния помогают при расстройстве желудка, повышенной кислотности желудка и изжоге, нейтрализуя кислотность желудка. Также оксид магния применяется в качестве слабительного при лечении язвы желудка, двенадцатиперстной кишки и камней оксалата кальция в почках.

Оксид магния входит в состав медикаментов и пищевых добавок, действие которых направлено на восполнение дефицита магния в организме. Лекарства на основе оксида магния принимают внутрь, желательно во время еды, чтобы исключить расстройство желудка и диарею. Принимать препараты необходимо регулярно в одно и то же время, для получения максимальной пользы. Дозировка зависит от состояния здоровья и реакции на лечение.

Переизбыток оксида магния в крови может привести к серьезным побочным эффектам. Прежде чем принимать добавки, в состав которых входит оксид магния, необходима врачебная консультация, так как в них могут содержаться неактивные компоненты, которые вызывающие аллергические реакции.

В качестве промышленного компонента оксид магния используется в производстве бумаги, магниевых солей (английская соль), ацетатов, хлоридов и в качестве компонента в некоторых видах цемента.

В стекловолоконной промышленности оксид магния используется в обработке стали и никеля.

Оксид магния входит в состав изоляторов промышленных кабелей, как основной огнеупорный материал для тиглей и в качестве основного компонента в производстве огнеупорных строительных материалов. Он широко используется в отопительных системах в качестве компонента нагревательных элементов трубчатых конструкций.

Прессованные кристаллы оксида магния используются в производстве оптического материала. Они прозрачные от 0,3 до 7 мкм и обладают хорошим показателем преломлении 1,72 при 1 мкм, а также обладают низкой стоимостью.

Оксид магния используется на заводах по утилизации отходов, как вещество способное контролировать растворимость радионуклидов.

Также оксида магнии используется в качестве защитного покрытия для плазменных дисплеев, а спортсмены используют порошок оксида магния в качестве белой посыпки для рук, благодаря которой они не скользят по спортивным снарядам.

В промышленности оксид магния применяется для производства резины, синтетических каучуков и очистки нефтепродуктов, а в электронной промышленности он используется как абразив для очистки поверхностей.

В пищевой промышленности оксид магния известен как пищевая добавка E530 – эмульгатор, не растворяемый в воде, который используется в производстве:

• Сухого молока;
• Сухих сливок;
• Шоколада;
• Какао;
• Пищевых масел.

Противопоказания и вред оксида магния

Прием медикаментов на основе оксида магния может привести к расстройствам желудка и поносу, серьезным аллергическим реакциям (сыпь, зуд и отеки в особенности в области лица, языка и горла), крапивнице, сильным головокружениям, судорогам, перепадам настроения, слабости, тошноте, рвоте, усталости и проблемам с дыханием.

Лекарства на основе оксида магния с осторожностью назначаются при болезни почек, во время беременности и в период лактации.

Медикаменты в виде жидкостей и порошков, в состав которых входит оксид магния, также могут содержать сахар и подсластитель аспартам. В жидкостях также может содержаться спирт. Их с осторожностью следует принимать при таких болезнях, как диабет, алкогольная зависимость, заболевания печени, фенилкетонурия и при любых других заболеваниях, лечение которых требует ограничения этих веществ в повседневном рационе.

Прием оксида магния противопоказан при употреблении целлюлозы натрия фосфата, дигоксина и полистиролсульфаната натрия.

Оксид магния может полностью нейтрализовать действие таких медикаментов, как:

• Тетрациклины (демеклоциклин, доксициклин, миноциклин и тетрациклин);
• Бисфосфонаты (алендронат);
• Лекарства для щитовидной железы (левотироксин);
• Антибиотики (ципрофлоксацин, левофлоксацин).

Использования оксида магния может вызывать легкие раздражения кожи и глаз. Вдыхание порошка оксида магния может вызвать раздражение носа и горла, а вдыхание паров оксида магния может вызвать состояние литейной лихорадки, сопровождаемой такими симптомами, как металлический привкус во рту, раздражение горла, сухой кашель, увеличение лейкоцитов в крови, озноб и слабость мышц.

Источник

Оксид магния применение в строительстве

Важнейшим соединением магния, применяемым в различных отраслях промышленности, и в том числе в строительстве, является оксид магния MgO. рьер

В природе он встречается в виде минерала периклаза — бесцветных кристаллов с кубической решеткой типа NaCl. Подчеркнем, что периклаз является исключительно стабильным (высокоэнергоплотным) минералом, встречающимся в нижних горизонтах земной коры и в мантии. Именно поэтому он успешно используется в различных промышленных областях.

В качестве сырья для производства оксида магния обычно используют карбонатные осадочные горные породы морского происхождения, представленные доломитом CaMg(CO₃)₂, магнезитом Mg(CO₃), или метасоматически либо гидротермально измененные первичные основные магматические силикатные горные породы, преобразованные в амфибол Mg₇[Si₈O₂₂](OH)₂, серпентин Mg₆[Si₄O₁₀](OH)₈, тальк Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂ и др. Вторая группа указанных Mg-содержащих минералов является менее перспективным сырьем и разрабатывается в странах, бедных магнезитом.

Наиболее ценным для строительной промышленности является так называемый «каустический магнезит» — оксид магния, применяемый в производстве вяжущего материала.

Магнезит каустический получают либо обжигом природного магнезита Mg(CO₃) при температуре выше температуры его разложения (диссоциации) и ниже температуры спекания, либо путем улавливания пыли, образующейся при производстве периклазового порошка (Корнеев, Зозуля, 2004).

Крупнейшим заводом по производству магнезиальных огнеупорных изделий на основе спеченного периклаза является всемирно известное предприятие ОАО «Комбинат Магнезит» (г. Сатка Челябинской области). Производственная мощность комбината позволяет получать на вращающихся обжиговых печах свыше 1 млн. тонн спеченного периклаза. Около 500 тысяч тонн пыли улавливается в циклонах и электрофильтрах, и часть этой каустической пыли утилизируется в виде порошков магнезиальных каустических (ГОСТ 1216-87), используемых в строительстве в качестве магнезиального вяжущего.

При обжиге природных магнезитов максимальная гидравлическая активность образующегося каустического магнезита достигается в диапазоне температур 650-900оС, при более высоких температурах активность падает, а при температуре 1400оС и выше образуется «намертво обожженный» магнезит, практически не проявляющий вяжущих свойств.

Каустический магнезит производится также в ООО «Сибирские порошки, где получается в процессе низкотемпературного (Т = 850°С) обжига и имеет преимущество перед пылеуносом по содержанию активного MgO в конечном продукте.

В результате декарбонизации Mg(CO₃) при низких и умеренных температурах образуется свободный оксид магния, отличающийся от периклаза более низкими показателями преломления, увеличенными параметрами кубической элементарной ячейки и более низкой плотностью. Именно такой оксид магния (каустический магнезит) используется в качестве вяжущего вещества, которое при затворении раствором MgCl2 способно быстро твердеть и набирать прочность на воздухе. Ниже приводятся результаты исследований (Корнеев, Медведева и др., 1997) по определению оптимальных условий получения (синтеза) такого материала.

Используя в качестве исходного сырья тонко измельченный магнезит из Сатки, были испытаны различные режимы его обжига и получены порошки каустические магнезитовые высокой активности (в 3 раза превышающие активность порошков каустических магнезитовых по ГОСТу 1216-87). Оптимальная область температур обжига — 660-800 о С, причем с увеличением температуры длительность обжига при данной температуре сокращается от 210 минут при 660 о С до 45 минут при 800 о С (таблица). Получающийся каустический магнезит через 6 часов твердения характеризуется прочностью при сжатии

Влияние режима обжига магнезита Mg(CO3) на степень его декарбонизации (Корнеев, Медведева и др., 1997)

Режим обжига		Содержание Mg(CO3), %
Температура, ºС	Время, мин	По данным п.п.п.	По данным ИКС-метода
660	150	10,14	10,1
660	180	8,35	8,5
660	210	6,18	6,2
660	240	3,76	4,0
680	90	18,54	18,5
680	120	8,42	8,5
680	150	5,40	5,4
680	180	2,92	3,1
700	90	9,43	9,5
700	120	5,49	5,5
700	135	4,53	4,5
700	180	1,22	1,5
720	30	50,67	50,6
720	60	13,94	14,0
720	90	7,92	8,0
720	120	4,38	4,5
740	30	37,28	37,2
740	60	8,80	8,8
740	90	4,49	4,5
740	120	1,45	1,5
760	30	33,86	34,0
760	60	4,93	5,0
760	75	1,22	1,2
780	30	20,82	20,8
780	45	4,29	4,3
780	60	0,77	0,7
800	30	15,79	16,0
800	45	3,38	3,5
800	60	0,09	0,1
800	90	0	0

Было также установлено, что порошки каустические магнезитовые обладают увеличенным параметром кубической элементарной ячейки (αо > 4,218 Å по сравнению с периклазом — αо = 4,212 Å), что можно связать с дефектностью образующегося при разложении Mg(CO₃) каустического магнезита. Кроме того, последний имеет пониженный показатель преломления (N = 1,55-1,72) по сравнению с обычным периклазом (N = 1,738).
Нашими исследованиями были также установлены два дополнительных отличия высоко активного каустического магнезита от периклаза: аномальная анизотропия (периклаз изотропен) и более низкая микротвердость (по Виккерсу) — 600-700 кгс/мм 2 в отличие от периклаза (

1000 кгс/мм 2 ). Кроме того, наиболее крупные из вновь образованных кристаллов каустического магнезита по результатам наблюдений под микроскопом имеют многочисленные поры, обладают своеобразной ячеистой текстурой (рис. 3.13), что, по-видимому, является благоприятным фактором для его эффективного взаимодействия с раствором бишофита.

Резюмируя вышеописанное, можно сделать следующие выводы:

1. Для получения магнезиального вяжущего обжиг магнезита следует вести в условиях мягкого обжига (в диапазоне температур 660-800 о С), обеспечивающего неполное разложение Mg(CO₃) — до степени декарбонизации 92-95%.

2. Новообразованный каустический магнезит, будучи по составу и структуре аналогом периклаза, отличается от последнего рядом специфических особенностей: дефектностью структуры, повышенным параметром решетки (αо), более низким показателем преломления, аномальной анизотропией, более низкой микротвердостью, пористой (ячеистой) текстурой кристаллических индивидов.

Следует отметить, что в России нет промышленного производства, позволяющего прямым обжигом природного магнезита получать качественный активный каустический магнезит целевого назначения (для производства магнезиального вяжущего). Поэтому материал в виде уловленной пыли, образующейся при производстве спеченного периклазового порошка, является пока единственным доступным товарным продуктом для наших целей — производства магнезиального цемента.

Таким образом, для применения оксида магния, предлагаемого существующими производителями, в качестве вяжущего, необходима его доработка. И «Волжские промышленные технологии», и «Альфапол» осуществляют это на собственных мощностях. Продукция же более чистых марок оксида магния (выпускаемых, например, Михайловским заводом химреактивов», а также компанией «Кефрон») оказывается слишком дорогой для этого. Здесь возможен только один путь: снижение цены за счет снижения сокращения MgO. Данное обстоятельство в большей степени применимо для «Кефрона».

Другой момент связан с экономическим кризисом, сильно затронувшим весь строительный рынок (падение 30-40%). Так что появление новых проектов в области производства стройматериалов стоит ожидать после его оживления – не ранее 2011-2012 гг.

О ситуации на российском рынке оксида магния читайте в исследовании « Рынок оксида магния в России ».

Автор:

Об авторе:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях — проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.

• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование

19.04.2011 Продаем скипидар Нижний Новгород

19.04.2011 Продаем растворители Нижний Новгород

Источник