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。
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