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普通硅酸盐水泥受西部地区寒冷、干旱等气候影响,容易出现早期开裂等病害。而氯氧镁水泥具有优良的力学、耐候特性,能够在低温环境快速水化形成强度抵抗环境影响。然而作为气硬性胶凝材料,外部水分在氯氧镁水泥中传输扩散极易引起水泥水化晶体溶蚀,造成质量流失、强度劣化。因此开展氯氧镁水泥水分侵蚀行为研究,探讨其耐水性提升技术具有重要的现实意义。依据道路硅酸盐水泥材料技术要求,分析氯氧镁水泥关键组成材料轻烧氧化镁中活性氧化镁含量对凝结时间、干缩特性、力学特性和耐水性的影响规律,明确了轻烧氧化镁合理评价方法,分析了氯氧镁水泥水化过程反应机理及原材料掺量对其水化过程的影响。探索了氯氧镁水泥中毛细水吸收过程、水分扩散过程等水分侵蚀行为,分析了氯氧镁水泥水分传输行为和水分分布特性,并通过溶蚀动力学理论探究了水分对水泥水化产物的溶蚀作用,分析了水解反应常数与氯氧镁水泥强度衰减之间的关系。基于氯氧镁水泥溶蚀特点,明确了氯氧镁水泥晶体形貌改善与水分隔离技术,以提升氯氧镁水泥耐水性。依据水环境下氯氧镁水泥混凝土力学特性弱化特点,结合青海省气候特征,明确了氯氧镁水泥混凝土合理的工程应用范围,得到主要研究结果如下:(1)适宜于道路用轻烧氧化镁中的活性氧化镁含量应处于42.8%64.5%之间,其水合速率要求0.5h的活性氧化镁含量应小于24h的50%,并基于耐水性和抗压强度优化得到的基准氯氧镁水泥配合比组成为活性氧化镁:氯化镁:水=7:1:15。氯氧镁水泥水化本质是氯化镁溶液中存在[Mg(H2O)6]2+离子团,其附着的H2O分子中O-H键易断裂,而活性氧化镁具有较高的水合能力,两者混合导致活性氧化镁以[Mg(H2O)6]2+离子团为核心不断生长发育并最终析出生成晶体的过程。(2)氯氧镁水泥受水分侵蚀过程中存在一个物质溶出时间节点,该节点前水分扩散规律符合菲克一维扩散方程,并能得出水分分布。该时间节点后由于水泥质量流失导致试件单位面积表干质量逐渐减少;受水解反应影响,部分结晶水转变为自由水参与水分传输,导致毛细吸水系数降低。溶蚀动力学理论表明氯氧镁水泥水解反应前期受吸附-化学反应环节控制,后期受内扩散环节控制,反应温度、溶液浓度、接触面积为影响水解反应速率的主要因素。(3)通过改善氯氧镁水泥水化晶体形貌、减少水分传输通道以及隔离水分接触等方法可降低水解反应面积,添加减水剂或缓凝剂可促进水泥水化晶体形貌由叶片状或纤维状变为板状或絮凝状,碳化作用可形成有效保护层包裹水化产物以阻碍水分渗透。水分传输行为试验表明添加外加剂后饱和状态下毛细吸水系数和湿度扩散系数分别降低了53.4%和77.9%,而碳化反应填充了水泥孔隙,使毛细吸水系数进一步降低了58.6%;溶蚀动力学结果表明添加外加剂或碳化反应后水解反应常数分别降低了31.7%和43.5%,减缓了水泥力学强度衰减速率。(4)自然环境下氯氧镁水泥混凝土受液态水影响最为严重,适宜的气态水分有助于提高水泥水化反应和碳化反应。结合青海地区气候特点,以潮湿系数作为气候分区指标,提出了氯氧镁水泥混凝土耐水性指标要求,提出添加外加剂后氯氧镁水泥混凝土可适用于过干区和中干区,而同时施加碳化防护措施后氯氧镁水泥不仅可用于过干区、中干区,还可以用于润干区。