纤维增强MgO/SiO2水泥的配比优化及水化反应机理研究

摘要

探讨了纤维增强MgO/SiO2水泥的水化机理,重点研究了MgO/SiO2混合比例对该体系水化反应过程的影响.通过抗拉/抗弯强度等测试,研究了MgO/SiO2混合比例与老化时间对材料力学性能的影响,确定了材料性能随MgO/SiO2混合比例的变化规律,获得了最优配方;利用SEM、FT-IR等对MgO/SiO2复合材料水合产物的形貌和组成进行了表征;采用pH值和离子浓度表征,研究了MgO/SiO2水泥的水化过程.结果表明,MgO/SiO2混合体系的水化产物为Mg(OH)2和水化硅酸镁凝胶,MgO/SiO2水泥的力学性能受Mg(OH)2与水化硅酸镁凝胶共同作用的影响,60％MgO-40％SiO2混合比为水泥复合材料的最优配方;加入木质纤维素纤维的60％MgO～40％SiO2试件,第1 d老化时的抗弯强度约为9.2 MPa,相较于普通水泥的7.3 MPa,增长达26％,且经过10 d的加速老化,其抗弯强度仍比普通水泥高.可知在MgO/SiO2中加入木质纤维素纤维可显著增强MgO/SiO2水泥的抗弯强度,改善其力学性能.