含活性SiO2物质对提高菱镁水泥制品耐水性能的研究

如何配制菱镁水泥在菱镁水泥制品生产中, 为了改善某些性能, 往往要加入一些活性混合材, 粉煤灰就是其中之一。

粉煤灰其颗粒一般呈球形, 表面光滑, 颜色通常呈灰白色到黑色, 密度在1. 9 至2. 4 之间, 其化学成分主要为氧化硅, 氧化铝, 两者含量一般可达60% 以上, 粉煤灰的化学成分如下: SiO 2 40%～60%;M gO 0. 5%～ 2. 5%; A l2O 3 15%～40%; SO 3< 2%; Fe2O 3 3%～10%; SiO 2 + A l2O 3 > 60%; CaO 2%～5%; 烧失量1%～20% , 粉煤灰的矿物组成主要是铝硅玻璃体, 铝硅玻璃体含量一般在70% 以上, 是粉煤灰具有活性的主要组份。

用粉煤灰掺入菱镁水泥中制作菱镁制品, 可节省堆放粉煤灰的场地, 而且可降低制品的成本, 生产的制品可减免税, 对国家和生产企业都有好处, 生产粉煤灰菱镁制品具有很好的经济效益和社会效益。

1 粉煤灰活性的提高及激发粉煤灰的潜在活性决定了其利用价值, 提高粉煤灰活性广泛采用的是将粉煤灰进行适当磨细的方法,将粉煤灰磨细, 产生了新的表面, 改善了显微结构, 提高了性能。

粉煤灰激发剂采用磷酸盐和硫酸盐。

2 掺入粉煤灰对菱镁制品强度的影响为了研究不同粉煤灰掺量对菱镁制品强度的影响, 我们选用3 个掺量分别制作4cm ×4cm ×16cm试件, 测其28d 强度, 结果见表1。

表1 不同掺量粉煤灰对强度的影响编号菱苦土∶磨细粉煤灰堆积密度(g? cm 3) 28d 强度(M Pa)抗折抗压7284 1∶0 1. 31 7. 5 28. 58122 1∶0. 5 0. 20 5. 4 18. 08123 1∶0. 7 1. 18 7. 0 16. 88124 1∶1. 0 1. 30 7. 2 20. 4由表1 中可以看出, 掺粉煤灰后强度降低。

3 粉煤灰与非活性填料在菱镁制品中作用对比我们选用石粉与粉煤灰进行对比试验。

混凝土中添加纳米氧化硅对性能的影响研究一、研究背景混凝土是最为常见的建筑材料之一，其强度、耐久性和耐久性等方面的性能一直是建筑工程中最为重要的考虑因素。

在加强混凝土的性能方面，添加纳米氧化硅是近年来广泛研究的一个方向。

纳米氧化硅具有高比表面积、优异的力学性能、良好的化学稳定性和优良的耐热性等优点，可以在混凝土中起到很好的强化作用。

二、研究目的本研究旨在探究添加纳米氧化硅对混凝土性能的影响，包括抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等方面的影响，为混凝土的强化提供实验数据和理论依据。

三、研究方法1. 实验材料：水泥、骨料、砂、纳米氧化硅等。

2. 实验设计：将纳米氧化硅加入混凝土中，控制不同的加入比例，采用标准实验方法测试混凝土的性能指标。

3. 实验步骤：（1）将水泥、骨料、砂和纳米氧化硅按照一定比例混合制备混凝土。

（2）将混凝土倒入模具中，振实，养护28天。

（3）测试混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等指标。

4. 实验结果分析：将不同比例的纳米氧化硅添加到混凝土中，对混凝土的性能进行测试，并分析纳米氧化硅的添加对混凝土性能的影响。

四、实验结果1. 抗压强度：随着纳米氧化硅的添加比例的增加，混凝土的抗压强度逐渐增强。

当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗压强度最高，比普通混凝土提高了20%以上。

2. 抗拉强度：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗拉强度。

当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗拉强度比普通混凝土提高了30%以上。

3. 抗渗性能：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗渗性能。

当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗渗性能比普通混凝土提高了50%以上。

4. 耐久性：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的耐久性。

当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的耐久性比普通混凝土提高了40%以上。

五、实验结论1. 添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等性能。

耐水剂、防水剂对硫氧镁水泥性能影响的试验研究朱效甲朱玉杰朱倩倩$,朱效兵％,刘蓉梅！(1.济南市杰美菱镁建材研究所，山东济南250031;2.大连理工大学，辽宁大连116024)摘要：研究了耐水剂A剂、防水剂B液对硫氧镁水泥凝结时间、肢结料浆密度、抗折强度、抗压强度及耐水性 能的影响。

结果表明，耐水剂A剂对硫氧镁水泥凝结时间、肢结料浆密度皆无明显影响，但能够有效抑制低强 度的Mg(OH)2晶相的生成，促进强度相5小7晶相的生成，进而提高硫氧镁水泥力学性能和耐水性能。

防水 剂B液能够缩短硫氧镁水泥的凝结时间，降低料浆密度，不同程度地降低硫氧镁水泥力学性能和耐水性能。

关键词：硫氧镁水泥；耐水剂；防水剂；凝结时间；力学性能Abstract:The effects of adding water-resistant agent A,water-proofing agent B on the setting time,cementing slurry density,bending strength,compressive strength and water resistance of magnesium oxysulfate cement are studied.The results illustrate that,although there is no significant influence of adding water-resistant A on the setting time and cementing slurry density of magnesium oxysulfate cement,the mechanical property and water resistance of magnesium oxysulfate cement are improved by inhibiting the generation of crystal phase Mg(0H)2 and promoting the generation of crystal phase 5 -1 -7 with adding water-resistant agent A.Water-proofing agent B can shorten the setting time of magnesium oxysulfate cement,decrease the cementing slurry density, and reduce the mechanical property and water resistance of magnesium oxysulfate cement at different levels. Key words：magnesium oxysulfate cement；water-resistant agent；water-proofing agent；setting time0引言硫氧镁水泥胶凝材料是由轻烧氧化镁和一定 浓度的七水硫酸镁溶液组成的Mg0.MgS〇4.H+0 三元体系气硬性胶凝材料，它既保留了氯氧镁胶 凝材料的部分优点，如质量轻、防火、隔热、耐高 温、耐磨、粘接力强、低碳节能环保等，也克服了氯 氧镁胶凝材料易吸潮返卤、镑蚀金属等致命缺点，是镁质胶凝材料未来发展的方向。

磷酸镁水泥耐水性的影响因素与改进措施论文
磷酸镁水泥是一种广泛应用的水泥，由于其良好的结构和性质，能有效地抵抗水蚀。

但是，同时也显示出不足的耐水性，即使是在微水环境下存在较强的水侵蚀和破坏力。

因此，提高磷酸镁水泥的耐水性已成为当前研究热点。

磷酸镁水泥的耐水性受到多种因素的影响，包括水泥砂浆结构、水泥基材组成、水泥基材表面活性物质、砂混合料细度分布和水灰比等。

其中，水泥砂浆结构对于磷酸镁水泥的耐水性有重要意义。

空隙的大小会影响水的进入速度和内部水的分布，从而影响水下磷酸镁水泥的破坏性。

但是，水泥砂浆结构也受到水泥及其混合料中各成分之间的关系及细度分布的影响。

此外，水泥基材组成以及表面活性物质也会影响磷酸镁水泥的耐水性。

水泥基材中的矿物质组分会影响水泥砂浆密度，从而变化其空隙大小，同时也直接影响水泥耐水性。

此外，表面活性物质也与水泥砂浆的水分吸附和保留有关，从而可能影响水泥的耐水性。

为改善磷酸镁水泥的耐水性，可以采取一些措施。

首先，应精细选择水泥砂浆组成，能够改善水泥砂浆密度，以降低其空隙大小，从而提高水泥耐水性。

其次，应考虑水泥及其混合料中各成分之间的关系及细度分布，以确保水泥砂浆的均匀性。

此外，可以通过改变水泥基材组成，或者加入一定量的表面活性物质，来改善水泥砂浆的耐水性。

本文总结了影响磷酸镁水泥耐水性的主要因素，并提出了相应
的改进措施。

这些措施旨在通过改善水泥砂浆结构、水泥基材组成和表面活性物质，以及水灰比等因素，来提高磷酸镁水泥的耐水性，从而提高其抗水蚀性能。

新型水化硅酸镁水泥及镁基水泥的性能研究近年来，在国家大力倡导“可持续发展”的绿色环境下，水泥工业作为“高污染，高排放，高消耗”的产业，势必要改善传统的生产模式，向着“低耗能，低污染，低排放”的方向迈进。

在新型低碳经济的引导下，我国建材科学工作者们也在积极寻求新型建材替代传统建材，镁基水泥由于其耗能少，碳排放量低等环保特性逐渐受到人们的关注和青睐。

自然界中丰富的镁质资源为镁水泥的发展提供了有利条件，镁元素是地壳中含量较多的第八大元素，约占地壳质量的2.3%，主要存在于菱镁矿、白云石和硅酸盐矿物中。

此外，海水中也存在丰富的镁质资源，平均浓度为1300ppm。

2003年，澳大利亚科学家Harrison以普通硅酸盐水泥，氧化镁和粉煤灰为原料研发了镁水泥并申请专利，这种水泥在硬化过程中会吸收CO2，为镁基水泥的发展打开了新途径。

据国外媒体报道，英国“Novacem”公司发明了一种镁硅酸盐水泥，每吨水泥会吸收0.1t的CO2，而普通标准水泥会释放0.4t的CO2。

这种镁硅酸盐水泥受到环保人士的热烈欢迎。

文章就新型水化硅酸镁水泥的制备，低碱度，碳负性特点加以说明，并对传统的镁质胶凝材料及改性作简要综述1 新型水化硅酸镁水泥水化硅酸镁水泥是近几年新发展起来的一种新型水硬性水泥，以硅灰与轻烧氧化镁为原料，遇水后水化生成水化硅酸镁凝胶，简写M-S-H，由于其耗能少，污染低，碳负性，碱度低等生态型特点而受到环保组织的欢迎。

1.1 原材料1.1.1 硅灰硅灰（Silica fume）是铁合金在冶炼硅铁和工业硅（金属硅）时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成的工业副产品，主要成分是SiO2，呈极细的玻璃球状，作为混凝土的特效掺合料，能明显改善混凝土的性能。

1.1.2 轻烧氧化镁轻烧氧化镁亦称苛性苦土，活性镁砂。

是一种由天然菱镁矿石、水镁石和由海水或卤水中提取的氢氧化镁Mg（OH）2，经700～1000℃温度下煅烧所得，当煅烧温度超过1400℃时，所得煅烧产品的结晶度较高，比表面积较小，活性较低，称为重烧氧化镁，在耐火材料中应用广泛。

水化产物的微观形貌，表明说明SF的加入不仅有物理填充孔隙作用，还可以改变MOC 的形貌的作用。

SF的加入将部分水化产物的针棒状形貌改变为凝胶状，提高水泥致密性，从而增强MOC抗水性能。

关键词：氯氧镁水泥；耐水性；M-S-H凝胶；六偏磷酸钠；多项式回归- II -Effect of Silica Fume on Water Resistance of Magnesium OxychlorideCementAbstractThe magnesium resources in domestic are abundant, such as Qinghai Saline Lake magnesium salt excess resources has led to the destruction of the ecological environment in the region. Therefore, the light-burned activity of magnesium oxide (MgO) and magnesium chloride (MgCl2) can be used to produce magnesium oxychloride cement (MOC), which provides an effective way for the utilization of magnesium resources in China. MOC has the advantages of fast hard, high strength, light weight, wear-resistant and so on. The compressive strength can reach 100Mpa when curing for 28d. And the MOC calcinated product is MgO, which can be recycled as raw material. However, MOC breaks down with water, resulting in a severe drop in strength, and long-term (28d) immersion strength can only reach less than 1/10 of before. Therefore, improving the water resistance of MOC and keeping it high strength in water become the key to expand its application.The magnesium silicate hydrated (M-S-H) cement is a kind of hydraulic cementing material and has compact microstructure. Using silica fume (silica fume, SF) and MgO to product this cement, and added with sodium hexametaphosphate (SHMP) to improve the workability. Therefore, this topic will modify the MOC through SF. The purpose is that in water environment, SF can react with MgO and water to form M-S-H, fill MOC pores, reduce the decomposition of hydration products, and enhance the MOC immersion strength.In this study, the effect of M-S-H gel on MOC system was verified by adding chemical synthetic M-S-H gel. The results show that the water resistance coefficient of MOC can be increased from 0.4 to over 0.7 by adding M-S-H gel at the curing age of 28d. Moreover, under TEM electron microscopy, it can be seen that the synthetic M-S-H gels bind the MOC hydration products (Mg3(OH)5Cl·4H2O, 5·1·8 or F5 phase), thus to retain the overall structure in water and enhance their immersion strength.Adding SF to MOC and find the optimum ratio (for the purpose of generating M-S-H cement, SF is added by mass ratio SF:MgO =60:40). Because of the introduction of SHMP, it is necessary to consider the influence of SHMP on water resistance of MOC. By designing orthogonal experiment and adopting multiple regression method, mathematical model analysis of dependent variable (softening coefficient) and independent variable (SF and SHMP) was carried out. The results show that the coefficient of softening is the highest when the content of SF is 1 wt.% and the content of SHMP is 2 wt.%, and the coefficient of waterresistance of 28d can reach 1.03. Multiple regression model can judge the factor water resistance of MOC by the mathematical viewpoint. The results show that the SHMP can improve the water resistance obviously, and the SF and SHMP have a synergistic effect to improve the water resistance of MOC.SHMP enhanced the immersion strength by increasing the 5 phase retention rate of MOC hydration products By analyzing XRD spectrum. However, the effect of SF addition on water resistance of MOC is weak, and the small amount (<2 wt.%) can improve its water resistance, but the water resistance of (>15 wt.%) will decrease. In order to investigate the mechanism of water resistance enhancement, the hydration products of SF modified MOC were tested by various means. The results show that XRD is not a good method to characterize gel phase, because the peak of gel phase is easy to be covered by the crystal phase peak; TG/DSC, FT-IR and TEM showed no M-S-H gel phase formation; mercury intrusion Porosity tests show that show a negative correlation between obvious porosity and softening coefficient, small dosage of SF (<2 wt.%) on the porosity of MOC modification is better; the morphology of hydration products were observed by SEM/EDS, showed that the addition of SF not only has the effect of filling pore, but also change the morphology of MOC. Adding SF can change the needle like shape of some hydration products into gel form, and improve the compactness of cement, thus enhancing the water resistance of MOC.Key Words：Magnesium Oxychloride Cement; Water Resistance; M-S-H Gel; Sodium Hexametaphosphate; Polynomial Regression- IV -目录摘要 (I)Abstract (III)1 绪论 (1)1.1 我国镁资源现状 (1)1.2 氯氧镁水泥发展现状 (1)1.2.1 氯氧镁水泥原材料与性质 (1)1.2.2 氯氧镁水泥耐水性 (7)1.2.3 耐水性的改性方式 (8)1.2.4 耐水性评价指标 (10)1.3 硅酸镁水泥发展现状 (12)1.4 测试方法 (14)1.5 课题研究内容及意义 (16)1.5.1 研究意义 (16)1.5.2 研究内容 (17)2 氯氧镁水泥制备与性质 (19)2.1 原材料组成与性质 (19)2.1.1 原材料组成 (19)2.1.2 氧化镁活性测定 (20)2.2 氯氧镁体系配比设计 (22)2.3 试验结果与分析 (23)2.4 本章小结 (25)3 水化硅酸镁凝胶对MOC体系影响作用 (26)3.1 水化硅酸镁凝胶制备及及性质 (26)3.1.1 水化硅酸镁凝胶合成方法 (26)3.1.2 合成水化硅酸镁凝胶化学组成 (27)3.2 含M-S-H凝胶的MOC水泥试样制备 (29)3.3 M-S-H凝胶改性MOC水泥性质 (30)3.3.1 不同龄期强度及软化系数 (30)3.3.2 M-S-H凝胶改性MOC微观形貌 (32)3.3.3 M-S-H凝胶改性MOC红外谱图 (33)3.4 本章小结 (34)4 硅灰改性MOC的制备 (35)4.1 原材料组成与性质 (35)4.2 改性MOC体系试验设计 (36)4.2.1 配比设计 (36)4.2.2 分散方式选取 (37)4.3 分散试样制备 (38)4.4 试验结果与分析 (40)4.5 本章小结 (44)5 硅灰改性MOC体系耐水性影响作用及机理 (45)5.1 正交实验设计 (45)5.2 改性MOC耐水性的多元回归模型建立 (47)5.2.1 多元回归理论 (47)5.2.2 多项式回归 (48)5.2.3 数据采集与处理 (49)5.2.4 回归结果与分析 (51)5.3 改性MOC体系性质研究 (56)5.3.1 硅灰最优掺量 (56)5.3.2 试验结果与分析 (58)5.4 本章小结 (72)结论 (73)参考文献 (74)攻读硕士学位期间发表学术论文情况 (81)致谢 (82) (83)- VI -1 绪论1.1 我国镁资源现状中国作为世界上镁资源储量最大的国家，其镁资源总量占世界总储量的20%以上[1, 2]。

氯氧镁水泥的反卤与褪色刘凯我国从20 世纪五六十年代开始,在建筑构件、地板材等方面应用菱镁制品。

20 世纪80 年代以后,使用的范围进一步扩大到包装材料、屋面瓦、门芯板、内墙装饰板、家俱饰面板等方面。

由于制品本身耐水性差,极易受潮返卤,影响了工程质量,致使氯氧镁水泥制品的应用受到了很大的限制。

能否从根本上解决制品的返卤泛霜,已成为制约此类制品发展应用的关键。

为此,人们一直在积极地探索解决此问题的途径,如准确控制MgO和MgC l2的用量,保证体系主要生成5·1·8相;掺入改性添加剂,生成新的稳定晶相,并阻塞制品中的毛细通道；改进生产工艺,创造条件使MgCl2尽可能反应完全；进行表面处理,封闭制品表面孔隙等,使返卤泛霜问题得到了不同程度的改善,但均未能从根本上予以解决。

1.菱镁胶凝材料制品反卤的主要原因1.1原料从构成制品的主要原料分析，轻烧氧化镁的拌和剂溶液——氯化镁（卤水）中含有一定的杂质，主要是NaCl、KCl、CaCl2等，它们和轻烧氧化镁拌和后仍以游离状态存在，遇湿易于潮解，使制品吸潮返卤。

杂质含量越多，吸潮返卤现象就越严重。

1.2游离MgCl2从制品生产工艺和配比分析，制品生产中因操作工艺的需要，卤水加入的量一般偏多，这必然存在过量的MgCl2，而MgC l2是强吸潮剂，在水中的溶解度很大。

当制品内部的水分向表面迁移后，水分向空气中蒸发，而所溶解的MgCl2会在制品表面的毛细孔、缝隙及表面结晶。

当空气介质湿度变大（阴雨天）或将制品放到湿度大的地方（如地下室），这些结晶的MgCl2又会吸收空气中的水分凝结在制品表面、变潮湿进而结成水珠，严重时水珠流淌，这就是所谓的吸潮返卤。

游离氯化镁存在的原因有多种：1.2.1. 原料配比不当大量文献指出，原料配比应保证制品中生成结构稳定的5相，即MgO/MgCl2的摩尔比应为5以上，以避免MgCl2过剩。

研究表明，氯氧镁水泥的水化是多样的、复杂的，甚至存在着未知相。

年月磷酸镁水泥耐水水性机理与改性研究刘栋（陕西富平生态水泥有限公司陕西富平711709）摘要：磷酸镁水泥是一项重要的材料，耐水性对这种水泥的性能影响较大。

在实际工作过程中应高度重视这项水泥的耐水性。

加强对其耐水性机理的研究，对于提升其质量有重要意义。

本文将重点探讨磷酸镁水泥耐水性机理以及改性。

关键词：磷酸镁水泥；耐水性；改性一、试验原料及方法在本次试验中采用的原料主要是死烧MgO ，MgO 的含量能够达到96.8%。

煅烧温度则会高于1500度，此外还需要用到磷酸二氢钾、硼砂、磷酸镁水泥。

硼砂用量是MgO 质量的5%。

实际实验过程中首先是要把磷酸镁水泥净浆放到模具中成型，之后在对其进进行膨胀率实验。

实际实验过程中需要使用10mm *10m m*60m m 三联试模来成型。

试样需要在不同养护条件下来养护到规定龄期之后取出然后测试膨胀率。

为了观察不同养护条件对试样的影响，需要设置四种养护条件：空气养护、标准养护、水中养护以及密封养护。

水对磷酸镁水泥性能的影响。

从本次试验中我们就可以看出水对磷酸镁水泥耐水性是具有重要影响。

这主要体现在两方面：不同养护方式的影响和不同状态的水的影响。

在不同养护方式下水泥硬化体抗折强度会发生明显变化，无论是在空气中还是在水中，磷酸镁水泥硬化体抗折强度均增长较快，而在7d 之后抗折强度则发展缓慢。

自然养护条件下，磷酸镁水泥净浆抗压强度从1d 到90d 持续增长，而在水中磷酸镁水泥净浆的抗压强度在7d 后发生下降，其中28d 和90dMP C 净浆抗压强度跟自然养护条件下相比分别下降了25．96％和48．52％。

深入分析就会发现在水中抗折强度是呈降低趋势的。

不同状态的水对磷酸镁水泥的影响也是不同的。

水泥不管是处于静态水中还是处于流水状态中抗折强度以及抗压强度都是呈下降趋势的，流水状态下这一过程中更为显著。

二、耐水性机理分析磷酸镁水泥耐水性的考察是一个非常专业的过程，要想了解其机理也非常不易。

磷酸镁水泥耐水性的影响因素与改进措施
毛敏;王智;王庆珍;胡倩文;尤超
【期刊名称】《粉煤灰综合利用》
【年(卷),期】2011(000)006
【摘要】镁水泥(MPC)是一种新型的早强快硬胶凝材料,可作为修补材料应用于工程修补.从磷酸镁水泥的水化机理出发,讨论磷酸镁水泥主要水化产物鸟粪石
( MgNH4PO4·6H2O)的性质、形成及影响因素,及其与磷酸镁水泥耐水性的关系.从理论上提出了通过选择合适活性、粒度和低CaO含量的原材料、优化配合比、控制体系pH值和掺加粉煤灰等措施改善磷酸镁水泥的耐水性.
【总页数】4页(P15-18)
【作者】毛敏;王智;王庆珍;胡倩文;尤超
【作者单位】重庆大学化学化工学院,重庆400044;重庆大学化学化工学院,重庆400044;重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045;重庆大学化学化工学院,重庆400044;重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.72+9.9
【相关文献】
1.磷酸钠/苯丙乳液改善氯氧镁水泥耐水性的研究 [J], 陈雪霏;王路明
2.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 [J], 张婷婷;孙延杰
3.磷酸镁水泥耐水性研究进展 [J], 姜自超;丁建华;张时豪;戴丰乐
4.矿物微粉和憎水剂对磷酸镁水泥基材料耐水性影响的试验研究 [J], 邵传恒
5.矿渣对磷酸镁水泥耐水性能的影响 [J], 丁耀堃;王哲;许四法;熊壮;周红利;许斌;邵烨
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纳米SiO2对水泥基材料性能影响研究概况作者：魏光阳党晗菲来源：《科学与财富》2015年第21期摘要：将纳米SiO2作为一种外加剂添加到水泥基材料中，可以使水泥基材料的许多性能得到改善。

大量的研究结果表明：添加适量的纳米SiO2到水泥基材料中，由于纳米SiO2的火山灰效应、晶核效应和微填充效应，可以明显提高水泥基材料的早期强度，改善水泥基材料的泌水性和孔隙分布特征，进而改善结构物的耐久性。

关键词：纳米SiO2；水泥基材料；火山灰效应；孔隙分布0 引言随着科学技术的快速发展，纳米材料也逐渐从实验室研究阶段走向实际应用，其相关技术也越来越成熟，可以说纳米材料的应用给很多邻域都带来一场革命。

纳米材料由于尺寸小（1～100nm），使其在结构、物理和化学性质方面具有特殊的性能，是当今材料学领域研究的热点，被科学家们誉为“21世纪最有前途的材料”。

纳米SiO2属于纳米材料的一种，其粒径很小（1-100nm），是一种白色粉末，其结构非常特殊，表现出奇异的物理化学特性[1]。

从上世纪90年代开始，越来越多的学者开始研究将纳米SiO2应用到建筑材料邻域，尤其是水泥基材料中，以改善其性能或赋予其新性能。

大量地研究结果表明：纳米SiO2由于具有火山灰效应、微填充效应和晶核效应等众多特性，添加适量的纳米SiO2到水泥基材料中，可以使得的其强度、耐久性等众多性能都得到很好的改善，是一种良好的水泥基材料外加剂。

随着纳米技术的不断发展，其制造成本越来越低，这也为其在水泥基材料邻域的推广使用提供了可能。

1 纳米SiO2对水泥基材料性能影响1.1 纳米SiO2对水泥基材料浆体性能影响纳米SiO2的粒径很小，所以比表面积很大，表面活性很高，所以在水泥基材料养护龄期的早期，会消耗掉水泥基材料浆体的一部分自由水。

此外，纳米SiO2由于粒径太小，几乎很难在体系中均匀的分散开，通常都以团聚体的形式存在，而这些团聚体孔隙特别多，会吸收大量地自由水。

高性能混凝土中掺加纳米SiO2的影响研究一、研究背景随着城市化进程的加速和建筑业的不断发展，建筑材料的需求量也越来越大。

同时，对建筑材料性能和质量的要求也越来越高。

高性能混凝土作为一种新型的建筑材料，具有高强度、高韧性、高耐久性和高耐磨性等优点，受到了广泛的关注和应用。

纳米SiO2作为一种新型的掺合料，具有优异的物理化学性质和微观结构，可以有效地提高混凝土的力学性能和耐久性能。

因此，混凝土中掺加纳米SiO2成为了当前研究热点之一。

二、研究目的本研究旨在探究纳米SiO2对高性能混凝土性能的影响，包括其对混凝土的力学性能、耐久性能和微观结构的影响。

通过实验方法对混凝土中掺加不同掺量的纳米SiO2的性能进行测试分析，得出结论并提出相应的建议。

三、实验设计1. 实验材料水泥：采用普通硅酸盐水泥；砂子：采用黄河中游河砂；骨料：采用20mm的碎石；掺合料：采用纳米SiO2，掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%；混凝土掺合料：采用膨胀剂和缓凝剂；试验仪器：万能试验机、电子万能材料试验机、扫描电子显微镜、压汞仪、红外光谱仪等。

2. 实验方法（1）制备混凝土试件：按照标准配合比制备混凝土试件；（2）试件养护：试件养护时间为28天；（3）混凝土力学性能测试：对混凝土试件进行压缩强度、抗拉强度、弯曲强度等力学性能测试；（4）混凝土耐久性能测试：对混凝土试件进行冻融循环、干燥收缩、碳化等耐久性能测试；（5）混凝土微观结构测试：对混凝土试件进行扫描电子显微镜、压汞和红外光谱仪等测试。

四、实验结果与分析1. 混凝土力学性能通过实验测试，得到混凝土试件的力学性能如表1所示。

表1 混凝土力学性能测试结果掺加纳米SiO2（%）抗压强度（MPa）抗拉强度（MPa）弯曲强度（MPa）0 50.2 4.2 7.80.5 53.6 4.8 8.51.0 57.3 5.3 9.21.5 60.1 5.8 9.82.0 62.5 6.2 10.3由表1可知，混凝土的抗压强度、抗拉强度和弯曲强度随着纳米SiO2掺加量的增加而增加，掺加2.0%纳米SiO2的混凝土强度提高了24.5%、47.6%和31.0%。

氯氧镁水泥及其制品的研发进展收稿日期：2005-10-08作者简介：吴金焱，男，24岁，在读硕士。

[开发利用]氯氧镁水泥及其制品的研发进展吴金焱，朱书全(中国矿业大学(北京校区)，北京 100083)摘要：本文总结了氯氧镁水泥自被发明以来的一些研究应用情况，着重综述了对氯氧镁水泥制品的改性研究，并总结了其在国内外的应用现状。

关键词：氯氧镁水泥；气硬性；胶凝材料；改性中图分类号：TQ177.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2006)01-0015-04The Development of Magnesium Oxychloride Cement and its ProductsWu Jinyan, Zhu Shuquan(China University of Mining and Technology-Beijing, Beijing, 100083)Abstract: The development of magnesium oxychloride cement was reviewed in the article. The author emphasized the modification study on magnesium oxychloride products and summarized its application status quo.Key words: magnesium oxychloride cement; air hardening; gel material; improvement1 概述1867年瑞典学者索瑞尔发明了一种胶凝材料，由轻烧MgO、MgCl 2和H 2O三者按照一定配比调和形成，这就是氯氧镁水泥，又称索瑞尔(Sorel)水泥。

氯氧镁水泥是一种气硬性胶凝材料，具有一系列优良的性能[1]：①凝结硬化快；②很好的机械强度：一般来说，菱镁制品的抗压、抗折、劈拉强度分别可达64MPa、20MPa、1.8MPa以上；③弱碱性和低腐蚀性：氯氧镁水泥浆体滤液的pH值经测试在8～9.5波动，比硅酸盐水泥的碱度低得多，一般只对金属材料有腐蚀作用；④较好的耐磨性：优于硫铝酸盐水泥、矾土水泥和硅酸盐水泥，有文献表明它是普通硅酸盐水泥耐磨性的3倍；⑤粘结性好：氯氧镁水泥对除了金属材料外的所有材料都有很好的粘结性；⑥突出的阻燃性：MgO、MgCl 2都是不可燃的。