Каустический магнезит получают путем обжига природного магнезита, основой которого является углекислый магний (MgCO3). Природный магнезит встречается двух разновидностей: кристаллический и аморфный. В зависимости от наличия примесей цвет кристаллического магнезита изменяется от белого, серого до желтого цвета, аморфный же магнезит обычно белого цвета. Природный магнезит используется в качестве сырья в равной мере двух модификаций.
Магнезит обжигают в шахтных или вращающихся печах при температуре 700-800 °С, обеспечивающей наиболее полную диссоциацию углекислого магния, которая протекает по схеме
MgCО3=MgO + CО2
с последующим помолом. Обжиг сырья при температуре выше 800 °С приводит
к тому, что полученное вяжущее утрачивает способность к твердению. Объясняется это тем, что при температуре выше указанного предела оксид магния уплотняется, переходя в пирокластическое состояние с образованием более крупных устойчивых кристаллов, химически не активных.
Нормально обожженный каустический магнезит имеет плотность 3,1-3,4 г/ см3, а обожженный при повышенной температуре («пережог») - более 3,4 г/см3. Обожженный продукт размалывается в шаровых мельницах до тонкости помола, обеспечивающей остаток на сите 0,2 мм после рассева не более 5 %, а на сите 0,08 мм - не более 25 %. Готовое вяжущее после помола упаковывают в металлические барабаны, чтобы предотвратить гидратацию, и отправляют потребителю.
При затворении каустического магнезита водой он медленно твердеет из-за слабой растворимости MgO, приобретая при этом небольшую прочность. Для ускорения растворения MgO в каустический магнезит при затворении его вводят катализаторы - соли сернокислого магния (MgSО4) или хлористого магния (MgCl2). Эти соли вводятся в виде водных растворов, концентрация которых колеблется от 15 до 20 % от массы MgO для соли сернокислого магния и 33-38 % - для хлористого магния. Чем выше концентрация соли, тем медленнее схватывается каустический магнезит, но зато приобретает более высокую прочность.
Применение в строительстве каустического магнезита с использованием хлористого магния иногда приводит к появлению выцветов на поверхности изделий и повышает их гигроскопичность. В этом случае для уменьшения вредного влияния указанных факторов и повышения водостойкости в раствор вместе с хлористым магнием вводят железный купорос (FeSO4, заменяя до 50 % хлористого магния.
Твердение каустического магнезита происходит за счет гидратации оксида магния при взаимодействии его с водой по реакции MgO + Н2О = Mg(OH)2.
Кроме того, образуется оксихлорид магния 3MgO·MgCl2·6H20 при затворении водным раствором хлористого магния. Гидроксид магния, пересыщая раствор, переходит в гелеобразное состояние с последующим образованием кристаллического сростка Mg(OH)2, обеспечивающего прочность затвердевшего камня.
СВОЙСТВА КАУСТИЧЕСКОГО МАГНЕЗИТА
Каустический магнезит является воздушным вяжущим веществом, которому
присущи следующие свойства:
- насыпная плотность колеблется от 700-800 кг/м3, уменьшаясь с
увеличением тонкости помола;
- сроки схватывания зависят от температуры обжига и тонкости помола.
Начало схватывания его наступает не ранее 20 мин, а конец не позднее
6 ч;
- прочность при сжатии его достигает в 28-суточном возрасте
40-60 МПа, а в жестких растворах до 80-100 МПа. Через одни сутки твердения
прочность бетонов на каустическом магнезите составляет 35-50 %,
а через семь суток - 60-90 % от марочной прочности;
- каустический магнезит хорошо сцепляется с древесиной, предохраняя
ее от гниения. В связи с этим его часто используют для растворов и бетонов
на заполнителях из древесины вместо минеральных. Прочность на
сжатие таких материалов может достигать 50 МПа.
Таким образом, каустический магнезит, по сути, является быстротвердеющим и высокопрочным вяжущим. Каустический магнезит применяют:
- для устройства бесшовных теплых полов из ксилолита. Ксилолит представляет материал, получаемый из смеси каустического магнезита и древесных опилок, затворенных растворами солей магния;
- производства фибролита - теплоизоляционного материала на основе смеси каустического магнезита с древесной стружкой;
- получения теплоизоляционных материалов в виде газомагнезита и пеномагнезита, в составе которых могут содержаться и минеральные наполнители.
Смотри также: