图14 复合抗水氯氧镁水泥的强度发展规律
图15 是复合抗水氯氧镁水泥在自然养护和浸水5年后的显微结构照片。根据根据XRD、DTA和SEM-EDS等仪器分析结果,其微观结构以含Si的5·1·8凝胶为主,空洞边缘有少量针杆状5·1·8晶体,并形成了新反应产物——含Al和Cl的2MgO·SiO2·aq 凝胶。因此,在室温养护条件下复合抗水氯氧镁水泥的主要反应产物是5·1·8 凝胶和2MgO·SiO2·aq 凝胶,协调了硬化结构的晶胶比,减少了结晶应力,基本克服了MgO-MgCl2-H2O 胶凝材料体系的早期和后期强度倒缩现象,在浸水时可促进粉煤灰等的火山灰反应,生成较多的含铝、氯离子的2MgO·SiO2·aq 凝胶,它与5·1·8 凝胶共同作用形成致密的硬化浆体结构,因而具有优异的长期耐水性。
(a)自然硬化5年-5·1·8凝胶与针杆状晶体 (b)自然硬化5年-5·1·8+FA
(c)浸水5年-5·1·8凝胶(d)浸水5年-2MgO·SiO2·aq 凝胶 (e)浸水5年-结构致密
图15 复合抗水氯氧镁水泥的显微结构
3、菱镁制品长期耐久性的调查与分析
菱镁制品的长期耐久性如何,备受人们关注,但是从事这方面跟踪研究的技术人员非常少,一方面是开展调查研究需要大量的经费,另一方面是由于研究周期太长,不可能在短期内快出成果,而当前我国的科研体制可以说是急功近利的,研究人员如果短期拿不出成果,必会惨遭淘汰,这是人们不愿意研究菱镁材料的长期耐久性的根本原因。以下根据手头掌握的资料、了解的调研情况和参与的部分调研工作,对这个问题进行回顾和总结。
3.1基础理论研究
Sorrell[11]曾研究了20多组室外建筑物的龄期30天~50年的菱镁砂浆的相组成,其相组成中含有碳化氯氧化镁Mg(OH)2·MgCl2·2MgCO3·6H2O(简称1·1·2·6)和水菱镁矿4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O(简称4·1·4),Urwongse等[12]指出,1·1·2·6是大气中的CO2气体与5·1·8或3·1·8发生碳化作用的产物,而夏树屏等[13]则直接提供了重要的实验证据,证明4·1·4是1·1·2·6在雨水侵蚀作用下的产物,其中的MgCl2被溶出。Sorrell[11]研究后认为,菱镁制品早期的耐候性取决于受大气CO2碳化作用形成的1·1·2·6,表层的1·1·2·6碳酸盐层有助于防止材料被迅速侵蚀,其长期耐候性则取决于MgCl2的缓慢浸出和物相向4·1·4的转变过程。