氯氧镁水泥耐水改性研究进展
摘要：主要综述了关于氯氧镁水泥（MOC）的研究背景、改性的基本内容和研究进展。从国内外对磷酸改善MOC耐水性的较多研究，为本课题的后续开展提供了切入点，着重研究分析了改性剂对MOC结构及性能的影响。
关键词：氯氧镁水泥；改性剂；耐水性；5相
一、文献综述
1、MOC的研究背景
氯氧镁水泥（Magnesium Oxychloride Cement或MOC），是法国科学家索瑞尔（Sorel）于1867年发明，它主要是由含碳酸镁（MgCO3）的菱镁石经轻烧（750~850 ℃）粉磨而成的氧化镁（MgO）与凝固调和剂六水合氯化镁（MgCl2·6H2O）和水（H2O）三元体系经合理配制而成[[1]]。
MOC主要由两大部分组成：一部分是基本材料（MgO、MgCl2和H2O），它们形成的MgO-MgCl2-H2O三元化合物结晶复盐是氯氧镁水泥的硬化体，主要是由3MgO·MgCl2·8H2O 结晶相（简称3相，P3）和5MgO·MgCl2·8H2O结晶相（简称5相，P5）交叉而成的网状结构。另一部分是外加剂，是指各种能改善MOC性能的有机和无机添加剂[[2]]。
与硅酸盐胶凝材料类似，MOC是一种气硬性胶凝材料，在室温10 ℃以上即可凝固硬化[[3]]，具有力学性能优良、凝结快、耐火、抗冻、耐磨、低碱、与无机和有机填料相融、加工性能好等一系列优点[[4]]。MOC得以广泛用作建筑材料、包装材料、装饰材料等，其原料来源丰富，生产工艺简单，成本低，所得制品硬化快、强度高、表面光泽好[[5]]。从环保角度来讲，MOC的生产制品可以大量取代木质材料、硅酸盐、石膏等胶凝材料在建筑行业中的使用，不仅可以节约大量木材，防止过剩伐木，同时可以降低建筑生产中的能耗，实现建筑节能。氯氧镁水泥本身是一种绿色环保型的材料，它无毒、无味、无挥发等对人类的健康、安全不会造成威胁，是新时期生产、应用等值得人们去关注、使用的绿色生态的材料[[6]]。
但耐水性差是气硬性胶凝材料的共同缺点[5]，由于5相和3相在结构上属亚稳态，它们之间相互交叉穿插，相互吸附在一起，形成网状结构，但并没有结合成整体。在网状结构中存在着大量热力学不稳定的接触点，当暴露于潮湿的空气中时，受水的作用而水解，起主要强度作用的5相和3相水解后转变成层状松散堆积结构的Mg(OH)2导致制品的孔隙率增大，强度下降，且更易吸潮，同时由于生成了游离的MgCl2，并且制品中还会有未反应的MgO，它们会通过毛细孔迁移到制品表面，出现返卤泛霜现象，也影响了制品的外观。另外，由于水化的不均匀、水化速度过快，水解产物、碳化作用及原料中过多的游离氧化钙与水反应的产物都有膨胀性，会产生内应力引起体积膨胀，还会导致菱镁制品翘曲变形甚至开裂[[7]]，严重影响了产品的使用性能，阻碍了MOC的广泛应用，制约了菱镁行业的发展。
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