硅灰和六偏磷酸钠对氯氧镁水泥耐水性影响的数学建模和微观分析

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(大连理工大学 土木工程学院，辽宁 大连 116024)

引言

氯氧镁水泥又称Sorel水泥，是一种气硬性胶凝材料，它是由轻烧氧化镁溶解在高浓度氯化镁溶液中制成的。其主要水化产物为5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(518相)、3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(318相)和Mg(OH)2。当氯氧镁水泥浸泡在水中时，其主要强度来源518相和318相会发生相变，转化成Mg(OH)2，从而使强度降低[1]。因此，对氯氧镁水泥耐水性进行改性，对于氯氧镁水泥的合理利用具有重要意义。

目前，许多的研究是采用活性二氧化硅材料(硅灰、粉煤灰)作为改性剂来改善氯氧镁水泥的耐水性，其中的活性二氧化硅在碱性条件下参与反应生成水化硅酸镁胶体，从而提高其耐水性[2-4]。然而，目前的研究中并没有对不同改性剂掺量与氯氧镁水泥耐水性进行数学建模分析。此外，还有许多研究是对磷酸和磷酸盐对氯氧镁水泥耐水性的改性及其机理进行了探究[5-6]，但对六偏磷酸钠的改性效果并未进行相关研究。

多元回归建模是研究不同影响因素对水泥性质的影响的常用手段之一，其基于最小二乘法，常用来检验和预测水泥和混凝土的强度[7-9]。因此，这种方法也可以应用于氯氧镁水泥耐水性的研究。

本研究的目的在于通过多元回归建模分析，建立添加剂的掺量与氯氧镁水泥的耐水性的数学关系。同时，通过不同微观测试手段来探究添加剂的改性机理。

1 试验设计和建模方法

1.1 原材料

(1)轻烧氧化镁：荷兰M A F Magnesite公司的Mag Chem 30，MgO含量为98%。根据WB/T 1019—2002《菱镁制品用轻烧氧化镁》中的水合法进行测试，其活性为82%。……