氯氧镁水泥耐水性及其改善的研究
第23卷第6期
1995年12月
硅酸盐V ol23.No6
December.1995
内部聆讯氯氧镁水泥耐水性及其改善的研究
张传镁邓德华
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是其不耐术的根奉颇；捧磷酸盐箍外加剂对改善氯氧镁水泥的耐水性是很有救的其改善机理可能与其埘水化物水解
反应的影响有关讨瞧r氯钮镁水泥耐水性的评价方法.并对母后的研究提出了几十尚需深凡的方面
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1前言
慷慨激昂的意思
1867年Sorel…发明了氯氧镁水泥——MgO—MgCI一H.O胶凝体系.100余年以来.许多学
者对这种水泥进行了大量的研究.已明确水泥硬化体主要由5Mg(OH)?MgC1?8HO(相)或
3Mg(OH)z?MgCIz?8H.O(3相)和Mg(OH)或残留的MgO组成(常温
下).而且这些水化物
的形成与三组份配比有关.与硅酸盐水泥相比，氯氧镁水泥力学性能优良，凝结硬化快，碱怜悯的近义词
度低，能耗小+但耐水性很差+因而未能获得广泛应用.目前普遍认为要发展和推广氯氧镁水
泥+解决其耐水性是关键.近几十年来.许多国家为此做了大量的研究工作我国在”七?五”
期间一从不同的应用角度考虑，列过两个国家缀专题进行研究.:+取得了可喜的进展.对推
动我国资源极为丰富的氯氧镁水泥的应用与发展起了重大作用.但时至今日+根本解决氯氧镁口各读什么
北塔寺
水泥及其制品的耐水性.仍有许多问题需进一步分析与探索.本文对过去有关氯氧镁水泥耐水
性的研究现状进行了阐述与分析.并提出了今后研究工作中应注意的几个方面和一些新见解.
2氯氧镁水泥的耐水性
材料的耐水性是其与水长期接触或在水的作用下继续保持其性能不变的能力.氯氧镁水
泥耐水性很差的突出表现是其硬化体强度在水中大幅度下降，可损失60以上.许多文
献～都探索了其强度在水中损失的原因.归纳分析有以下几点:
2.1氯氧镁水泥硬化体是一个多孔性的多晶体堆积结构.由于其凝结
硬化较怏+水化热较大,
L99~年lJ{12H收到.
通讯畦幕人：张传镁，华南建l殳学院西院，广州5】0405
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水化物结晶过程的不均衡发展产生较大内应力，因而在硬化体内产生许多微裂缝’”.当硬化
体缦水后，水沿着孔隙和裂缝进入体内，削弱水化物颗粒间的结合力；引起结晶接触点的溶
解；甚至引起裂缝扩展，使结构受到破坏.因而导致硬化体在水中的强度下降.
由于氯氧镁水泥硬化体中的主要物相是亲水性晶体.上述解释无疑是其浸水后强度下降
的原因之一，但不是主要原因.因为即使减少裂缝形成结构非常致密的水泥硬化体，在其吸水
率很小时，其强度在水中仍大幅度下降
2.2更多的文献[1o～12]指出：氯氧镁水泥的水化物在水中的可溶性甚大是耐水性差的主
要原因.试验证明：硬化体试件浸水后，其质量损失较大.Sorrentino等人通过模拟雨水冲刷
试验，指出每升水可溶解的物质达200g左右.表明硬化体中某些组份被水溶解了，这肯定会引
起硬化体性能的变化.但质量损失是否就可说明被溶解的物质就是水化物本身是值得怀疑的.
因为硬化体中的水化物:5相,3相或Mg(OH)相在水中的溶解度都较小，属难溶物，达不
到200g/L的溶解度.另一方面，当5相或3相放入水中后，得不到5相或3相的水溶液.经化学分
析水中Mg/cl一摩尔比略大于0.5，而不是5相中的比值为3或3相中的比值为2.其三.当
硬化体试件缦水后，质量减少但试件的外观尺寸并不发生明显的缩小.这些事实可以说明：氯马小媛
氧镁水泥硬化体浸水后被水溶解的不是其水化物5相或3相本身，而是幔水后所产生的可溶性
物质.因而把氯氧镁水泥耐水性差的主要原因说成是水化物的可溶性大是值得商榷的.
2.3近几年，研究工作采用现代分析手段证明：硬化体浸水后水化物5
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相或3相会转变成
Mg(OH)相.随着浸水时间的延长，其5相或3相逐渐消失，而Mg(oH)相逐渐增多，因而5相
或3相被认为在水中是不稳定的.张振禹等人从热力学角度证明，它们的稳定顺序为:
5相<3相<Mg(OH)
所以，在水中，对硬化体优良性能起决定作用的纤维状晶体5相或3相，其堆积的紧密结构转
变成层状晶体Mg(OH).堆积的松散结构，被认为是氯氧镁水泥耐水性差的根本原因.但有的
文献也认为这种相转变是水化物的溶解所致.事实上浸水后硬化体中5相或3相的消失并不等
于它们被溶解了
笔者的研究认为：这种相转变的机理是水化物的水解反应过程.5相和3相都是强酸弱
碱盐.在水的作用下，发生如下的水解反应t
(Mg3(【)H)(H2o)]?Cl一?(4一)H2O(5相)+H2O
oH
—
3Mg(oH)2+H+Cl一+4H2O(1)
(Mg2(oH).(H2O)]?Cl一?(4一x)H.O(3相)+H2O
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