长龄期下水化硅酸镁凝胶微观结构

作者：肖建敏 胡亚茹

单位：西安建筑科技大学材料科学与工程学院

关键词：水化硅酸镁  长龄期  微观结构  凝胶水分子

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(8):2221-2229

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220003

摘要：

利用X射线衍射分析、Fourier变换红外光谱、固体核磁共振和热重分析技术对长龄期下不同Mg/Si摩尔比的水化硅酸镁试样进行微观结构研究，旨在为深入表征水化硅酸镁凝胶（M–S–H）提供一定技术支撑和理论基础。结果表明：M–S–H主体为层状硅氧四面体结构，包含部分端链和支链硅氧四面体，富镁条件下M–S–H层状结构以Qa3为主，贫镁条件下以Qb3为主。随着Mg/Si摩尔比增大，MgO–SiO2–H2O体系中M–S–H凝胶Q1、Q2、Q3含量均增多，其中Q2增幅最大，Mg（OH）2（MH）含量增大，未反应的Q4silica含量迅速降低，水化反应程度提高，凝胶有序度下降，凝胶聚合度降低。长龄期条件MH解离速度增大，凝胶结构复杂度增大；延长龄期有利于层状硅氧四面体结构多样化的形成，有助于M–S–H聚合反应的发生。M–S–H凝胶中水分子以自由水、结合水和结构水形式存在，结构水中，羟基与Mg2+键合或与吸附水结合，端链硅氧四面体和支链硅氧四面体与羟基直接相连，层状硅氧四面体未直接与羟基键合，凝胶中Mg与Si以及结构水与Si的摩尔比为固定值。

基金项目：

陕西省自然科学基金基础研究计划项目(2021JQ-500)； 国家重点研发计划课题(2017YFB0309903-03)； 陕西省教育厅重点科学研究计划(20JS079);陕西省教育厅一般专项科学研究计划(20JK0727)；

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参考文献：

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