Hebei Messi Biology Co., Ltd. untersuchte das Expansionsverhalten von Magnesiumoxid in verschiedenen Zementleimsorten. Mithilfe von Hydratationskalorimetern, DTA, DSC, XRD, OM und EM untersuchte das Unternehmen detailliert die Hydratation von Magnesiumoxid in Natronlauge unterschiedlicher Alkalität und Zementleimsorten sowie die Kristallisationseigenschaften des entstehenden Magnesiumhydroxids. Basierend auf dieser Studie wurde ein Mechanismus für die Expansion von Magnesiumoxid in Zement vorgeschlagen und ein Expansionsmodell entwickelt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Expansion von Magnesiumoxid in Zement auf die Bildung und das Wachstum von Magnesiumhydroxidkristallen zurückzuführen ist. Die Expansion hängt maßgeblich von der Position der entstehenden Magnesiumhydroxidkristalle und in geringerem Maße von ihrer Größe ab. Die direkten Triebkräfte für die Leimexpansion sind die Quellkraft extrem feiner Magnesiumhydroxidkristalle bei Wasseraufnahme und der Druck ihres Kristallwachstums, wobei letzterer der primäre Faktor ist. Die wichtigsten hemmenden Effekte von Flugasche und Schlacke auf die Expansion sind die reduzierte Alkalität der Porenflüssigkeit und die hohe Porosität der Paste.
Hebei Messi Biology Co., Ltd. gibt an, dass die Expansion von Magnesiumoxidzement auf die Bildung und das Wachstum von Magnesiumhydroxidkristallen zurückzuführen ist und dass Alkali die Expansion von Magnesiumoxidzement fördert. Der Einfluss von Alkali auf die Expansion beruht hauptsächlich auf seinem Einfluss auf die Kristallisationseigenschaften von Magnesiumhydroxid (Bildungsort, Größe und Morphologie). Die Korrelation zwischen der Schlammexpansion und dem Magnesiumhydroxidgehalt ist gering. In den frühen Stadien der Hydratation ist die Schlammexpansion hauptsächlich auf das Quellen extrem feiner Magnesiumhydroxidkristalle bei der Wasseraufnahme zurückzuführen. Während des Wachstums der Magnesiumhydroxidkristalle dominiert der Kristallwachstumsdruck die Schlammexpansion. Die kombinierten Effekte von BFS und PFA, die die Alkalität der Schlammporenflüssigkeit reduzieren und die Porosität der Struktur erhöhen, führen zu einer minimalen Expansion von Magnesiumoxid während der Hydratation. Magnesiumoxid hydratisiert in AC- und LAC-Aufschlämmungen mit geringer Alkalität extrem langsam, und die Gründe für dieses Phänomen müssen weiter untersucht werden.