(1)氯氧鎂水泥的硬化氯氧鎂水泥的水化硬化可描述為三個過程。第一步:Mg0-MgCI2-H20三元體系中,氧化鎂在氮化鎂水溶液中的溶解;第二步:由于Mg0的溶解提高了溶液的pH值,導致了MgC12.6H20水合物在堿性條件下的水解,形成了許多水合氯氧鎂陽離子絡合物、CI-和OH-,而Mg0與Cl-、H23O+又可形成氯氧化物,進一步提高了體系的pH值,從而使MgCl2.6H2O的水解反應和Mg0的溶解得以不斷進行。第三步:當水解產物達到一定濃度后,水合氯氧鎂離子發生了在堿性條件下的編合反應.反應式可綜述如下:mMgO+MgCI2+nH2O→mMg(OH) 2?MgCI2.nH2O縮合反應主要形成5Mg(OH) 2.MgCl2?8H2O(簡稱5?1?8相或5相)和3Mg(OH) 2?MgC12?8H2O(簡稱3?1?8相或3相)的膠體微粒,同時放出熱量[當配比中Mg0和H2 O有余,還會形成Mg(OH) 2晶體]。這些水合離子型配位化臺物大量消耗了漿體中的游離水,漿體很快失去流動性而成凝膠,并逐漸析出纖維狀晶體,相互交錯連生迅速生長填充在未水他顆粒之間,最后形成了以3?1?8,5?l?8.MgO,Mg(OH) 2所組成的密實的堆聚體結構,漿體硬化,強度不斷增長。室溫時,氯化鎂水泥的硬化過程足一個放熱反應,水是制品硬化的前提,它既是硬化反應的介質,又參與水化產物的生成。
(2)影響氯氧鎂水泥硬化以及結晶相的因素氧化鎂粉中活性Mg0含最越高,水化越快。活性是指Mg0參與水化反應的能力,與MgO的晶體結構、燃燒條件有關。但是如果活性MgO含量過高.易使制品內部產生結晶應力,出現微裂縫。含量過低,反應緩慢,并且影響到最終的強度。
氯氧鎂水泥的基本配比是影響氯氧鎂水泥性能最大的因素,恰當的配比,不但可以加快水化硬化的速度,提高強度,同時也可以提高氯氧鎂水泥的耐水性。氯氧鎂水泥配比對強度的影響見溫度和濕度都會對氯氧鎂水泥水化也產生影響。溫度較高則反應較快,但是過高的溫度則會使氯氧鎂水泥發生相變和使水化物分布不均,同時過高的濕度延緩凝結硬化,過于干燥,導致表面水揮發和水化物分布不均勻。因此氯氧鎂水泥水化時必須保持一定的溫度和濕度,較好的水化養護條件是,溫度為18~35℃,濕度為60%~70%。
(3)氯氧鎂水泥特性氯氧鎂水泥硬化快,強度高,室溫情況下2~8h可初步硬化,28d最高拉伸強度可達70~90MPa,28d抗壓強度可達90MPa以上;堿性弱,腐蝕性低,可以采用中堿玻璃纖維布做增強材料;黏結力強,對于各種無機或者有機摻和料和纖維均有較高的黏結性,易于制成復合材料;防火性能好,不燃燒,300℃可長期使用;此外,氯氧鎂水泥耐磨性好,彈性好,且價格低廉。因此,氯氧鎂水泥廣泛應用于建筑工程和防火工程。
但是氯氧鎂水泥存在耐水性差的致命傷(素水泥泡水數天自行斷裂),未經改性處理的氯氧鎂水泥漿體(輕燒鎂粉:無機集料一1:1)試塊(4cm×4cmX16cm)達到28d強度齡期之后放入水中縵泡,經泡水2個月或3個月,其抗壓強度與28d相比,分別降低了78%和82%,若繼續泡水則強度會繼續降低。因此要拓寬氯氧鎂水泥應用領域,首先必須改善其耐水性能,其次進一步改善其流動性、黏性和對纖維的滲透性。針對氯氧鎂水泥耐水性的改善,國內外都做了大量的研究,王清芳的試驗結果表明,摻加了復合外加劑之后的氯氧鎂水泥試塊,1993年成型,養護在潮濕的環境中,2000年測試,抗壓強度反而增長了80%。研究表明,有機物質的加入,使得氯氧鎂水泥成為有機和無機的混合物,在保持其不燃性的同時,密度下降了,吸水性也降低了,很多性能都得到了改善。