- 文献综述（或调研报告）：
1研究的目的与意义
氯氧镁水泥(Magnesium Oxychloride Cement，MOC)是由轻烧氧化镁(MgO)、氯化镁(MgCl2)和水制备的气硬性胶凝材料，水化产物主要包括[Mg3(OH)5Cl‧4H2O或5Mg(OH)2‧MgCl2‧8H2O]、[Mg2(OH)3Cl‧4H2O或3Mg(OH)2‧MgCl2‧8H2O]、[2Mg(OH)2 ‧MgCl2‧4H2O或Mg3(OH)4Cl2‧2H2O]和[9Mg(OH)2‧MgCl2‧5H2O或Mg5(OH)9Cl‧2H2O]四种。氯氧镁水泥具有强度高、耐火性高、低导热性、隔声效果好、耐磨性高、低碱度、粘结性好以及不受油、油脂和油漆影响的优点，因此被广泛用于耐磨地坪、防火板、隔热墙、有毒与放射性废物的长期储存等领域（图1）[1,2,3,4]。氯氧镁水泥不仅原料广泛[4]，且与普通硅酸盐水泥相比，生产温度更低，能耗更少[3,5],在寿命期内CO2吸收量与排放量几乎一样[3]，在一定条件下抗压强度可以达到与超高强硅酸盐混凝土相近的程度[4]。但氯氧镁水泥存在耐水性差、返卤、翘曲的缺点。因而研究人员试图通过调节原材料组成、配合比以及掺各种混合材以及无机和有机改性剂来改善其性能，并通过宏观性能测试和微观形貌的维象研究试图阐明这些改性剂对MOC改性的机理。事实上，原材料组成、配合比制备和养护工艺对氯氧镁水泥改性的本质是水化反应的热力学和动力学行为，而现有文献中对氯氧镁水泥热动力学的相关研究很少。所以本文打算从热力学建模角度 用PHREEQC研究不同温度条件下以及加入改性剂对氯氧镁水泥系统水化产物和体系pH的影响机制。
（a）耐热板 （b）隔热板
图1 氯氧镁水泥用途
2国内外研究现状
2.1氯氧镁水泥宏观性能的影响因素
经众多学者研究[5,7-16]，MgO活性、MgO/MgCl2和H2O/MgCl2摩尔比、温度、改性剂种类及掺量和养护方式都会对氯氧镁水泥宏观性能造成影响。并且巩位等[10]通过实验发现摩尔比对抗压强度的影响大于改性剂的种类及掺量对抗压强度的影响。
（1）MgO活性的影响 MgO活性是指MgO与MgCl2在常温常压下发生水化反应的能力[17]。活性的表征方法[13]是用柠檬酸与Mg (OH) 2进行中和反应,，即测定MgO水化成为Mg (OH) 2所需要的时间。所需时间越长,，说明MgO活性越差。Freyer[5]和傅剑波[7]研究了MgO活性对宏观性能的影响发现：MgO活性过大时，水化速率快，凝结时间短，硬化过程完成较早，后期易吸潮反卤。MgO活性过小时，水化速率慢，凝结时间长，硬化过程完成较迟，后期同样易吸潮反卤。葛绍进等[14]通过试验发现使用高活性的MgO会提高MOC抗压强度（图2）与体积稳定性（图3）。由此可以看出，MgO活性的控制非常重要。MgO的活性与烧焙温度、原料、煅烧的均化程度和存放时间有关：菱镁矿中的碳酸镁的含量直接影响活性氧化镁的含量；当菱镁矿石在煅烧温度400-900℃之间时，活性氧化镁的含量形成最高；煅烧的均化程度越好，氧化镁活性的成分含量越高；存放时间越长，氧化镁的活性成份含量越低[18]。崔鑫[13]通过试验发现：在950℃以后, 保温时间和煅烧温度对MgO活性的影响较大。由图4可看到， 在大约900℃时活性曲线有个交点，在交点之前保温30min的MgO活性最差,，其次分别是60、90min。而在交叉点之后情况相反，90min活性最差，其次分别为60、30min。
图2 5 ℃不同龄期下氯化镁活性 图3 不同高活性MgO替换量下制备的MOC样品与MOC的抗压强度关系图[14] 在5℃下的尺寸变形率曲线[14]
图4 煅烧温度和保温时间对MgO活性的影响[13] 图5 MgCl2浓度对抗压强度影响[13]
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