余海燕，胡林童

（天津城建大學 材料科學與工程學院，天津300384）

氯氧鎂水泥（magnesium oxychloride cement，簡稱MOC）又被稱作鎂水泥、索瑞爾水泥等，是由具有一定活性的MgO、一定濃度的MgCl2及H22O等混合而成的一種MgO-MgCl2-H2O三元復(fù)合體系.氯氧鎂水泥自Sorrel于1867年發(fā)明以來，至今已有150多年的歷史.與普通硅酸鹽水泥相比，MOC具備機械強度高、早凝硬化快、耐磨耐火性能好、抗化學侵蝕性好、導(dǎo)熱系數(shù)低等良好性能[1].當制備硅酸鹽水泥時，其水泥熟料的燒結(jié)溫度需要達到1 300～1 450℃；而制備氯氧鎂水泥時，菱鎂礦的煅燒溫度僅需750～850℃，即可得到具有適當活性的氧化鎂，大大降低了煅燒溫度，減少了能源的消耗.同時氯氧鎂水泥的制備工藝更是只需經(jīng)過一磨一燒，相比硅酸鹽水泥兩磨一燒的工藝，不僅制備工藝簡單，還降低了對資源的消耗，節(jié)約了能源，響應(yīng)了節(jié)能環(huán)保的宗旨.

雖然氯氧鎂水泥具有不少優(yōu)良的性能，并且其制備工藝簡單，但是其耐水性較差，容易發(fā)生返鹵泛霜、翹曲變形等現(xiàn)象，故而大大限制了其在建筑材料上的應(yīng)用.為克服其弊端，使氯氧鎂水泥在土木工程材料領(lǐng)域上廣泛使用，國內(nèi)外學者對氯氧鎂水泥及其制品進行了深入研究.

1 氯氧鎂水泥水化理論的發(fā)展

在過去的150多年內(nèi)，國內(nèi)外學者對MOC進行了大量探究，發(fā)現(xiàn)在MgO-MgCl2-H2O體系中，氯化鎂與氧化鎂常溫時的水化反應(yīng)如下[2-3]

MOC的水化進程則可分為：“中和-水解-結(jié)晶”三步，此三步可被視為是交替進行的過程.在MgCl2溶液中，MgO被Mg2+水解后產(chǎn)生的H+中和并溶解進入溶液；而隨著溶液pH值和Mg2+濃度的逐漸上升，導(dǎo)致Mg2+逐級水解生成水羥合鎂離子，發(fā)生配聚反應(yīng)；二者互相促進、交替反應(yīng)形成了大批的多核水羥合鎂離子，最終形成水化物結(jié)晶體[4].

MOC主要生成以下兩種晶相：3相和5相，5相的力學強度明顯高于3相，是MOC主要的強度指標.在常溫下，與Mg（OH）2相比，3相和5相都是介穩(wěn)相，5相可向3相轉(zhuǎn)化，而3相最終也會分解為Mg（OH）2；在高溫下（高于100℃），則還會生成2Mg（OH）2·MgCl2·4H2O和9Mg（OH）2·MgCl2·5H2O相[5-6].Tang等[7]更是建立了MOC漿體水化浸出的微觀模擬模型，對環(huán)保型MOC漿體的連續(xù)水化和浸水過程進行了微觀研究，通過熱力學的方法研究了MOC漿體最終水化過程中的組成，發(fā)現(xiàn)MOC漿體在浸水過程中，MOC骨架逐漸破壞.5相和3相被大量分解成多孔Mg（OH）2晶體，導(dǎo)致了MOC基材料的強度損失；而MOC在水中失效的主要原因正是由于MOC水化產(chǎn)物中的Cl-的不斷溶出，形成了水鎂石相，從而導(dǎo)致3相和5相的結(jié)構(gòu)被破壞[8].

崔崇等[2]認為5相形成和水化過程中并非必然存在MgO轉(zhuǎn)化Mg（OH）2的階段.Deng等[3]則認為氯氧鎂水泥中的所有水化相均為堿性鹽，其形式可以寫成：Mgx（OH）y·Cl·n H2O；并且認為這些相的形成既不是通過Mg（OH）2和MgCl2反應(yīng)，也不是通過Mg2+、Cl-和OH-等離子簡單反應(yīng)形成，這表明這些水化相很可能是通過多核配合物[Mgx（OH）y（H2O）z]2x-y和Cl-、OH-等離子反應(yīng)形成.Mg2+-OH-H2O體系的水解實驗則證明，Mg2+在一定濃度的MgCl2溶液中水解可以得到[Mgx（OH）y（H2O）z]2x-y.

2 氯氧鎂水泥的組成與性能的影響因素評定

制備MOC的材料主要包括：鹵水、菱鎂礦、白云石、蛇紋石等.早在“七五計劃”期間，因開發(fā)我國西部青海察爾汗鹽湖地區(qū)生產(chǎn)氯化鉀肥料，導(dǎo)致大量水氯鎂石副產(chǎn)品剩余，不僅造成資源浪費，還引起了環(huán)境污染，故將其作為氯氧鎂水泥的生產(chǎn)原料，大量投入到氯氧鎂水泥的生產(chǎn)制備當中[9].菱鎂礦、蛇紋石、白云石等礦物資源則主要用于煅燒生產(chǎn)活性氧化鎂.當前世界探明的菱鎂礦儲量約有126.25億t，其中我國儲量更是位于世界首位.在2019年，我國已探明菱鎂礦約為36.42億t，約占世界總儲量的28.85%，廣泛分布于遼寧、山東等地區(qū).這些豐富的原料不僅為氯氧鎂水泥的生產(chǎn)制備提供了資源保證，還為氯氧鎂水泥行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ).

在制備氯氧鎂水泥時，為保證其水化產(chǎn)物的相穩(wěn)定性和各項性能良好，國內(nèi)外科研人員對其主要的影響因素：MgO/MgCl2摩爾比、MgCl2溶液濃度、養(yǎng)護條件分別進行了研究.

2.1 MgO/MgCl2摩爾比

肖斌等[10]研究MOC配合比時發(fā)現(xiàn)，當MgO/MgCl2摩爾比為7時，MOC的力學性能及耐水性能優(yōu)異，其3 d抗壓強度為58.02 MPa，抗壓軟化系數(shù)可達0.94.李早元等[11]進行試驗時發(fā)現(xiàn)，常壓養(yǎng)護條件下MOC獲得最佳強度時MgO∶MgCl2∶H2O摩爾比宜為8∶1∶16，其在50℃下養(yǎng)護24 h抗壓強度可達30.24 MPa.韓鵬等[12]則經(jīng)過分析和研究MOC配合比，提出MgO/MgCl2摩爾比宜為6～9、H2O/MgCl2摩爾比宜為14～18，此時MOC性能較好；制備MOC時，應(yīng)選擇在55%～65%之間的活性MgO，其質(zhì)量分數(shù)應(yīng)大于45%.Li等[13]則通過強度發(fā)展規(guī)律和X射線衍射實驗研究的綜合評價，結(jié)合相關(guān)相圖的應(yīng)用，驗證了MOC水泥三元體系的最佳摩爾比范圍：MgO/MgCl2為11～17，H2O/MgCl2為12～18時，氯氧鎂水泥各項性能良好.

2.2 MgCl2溶液濃度

王永維等[14]研究青海等地區(qū)的鎂水泥膠凝材料鹵水波美度時，發(fā)現(xiàn)其波美度為25時，MOC的各項性能最佳.謝明輝[15]則在滿足MgCl2基礎(chǔ)用量前提下，配置較高濃度的MgCl2溶液用以減少用水量，可以加快MgO的溶解及MOC體系的反應(yīng)速率，同時減少了MOC中毛細孔道的生成.Ye等[16]認為養(yǎng)護溫度和H2O/MgCl2的摩爾比是影響MOC結(jié)構(gòu)和力學性能的兩個主要因素，養(yǎng)護溫度為25℃時，與H2O/MgCl2摩爾比為20的MOC相比，摩爾比為11的MOC具有更加致密的微觀結(jié)構(gòu)和更高的抗壓強度.Zhou等[17]為了模擬在MgOMgCl2-H2O體系中的反應(yīng)以及MOC在MgCl2溶液中的穩(wěn)定性，建立了MOC系統(tǒng)的熱力學數(shù)據(jù)庫，利用熱力學建模程序PHREEQC和相應(yīng)的熱力學數(shù)據(jù)庫，模擬了5相和3相的形成和穩(wěn)定條件，結(jié)果表明：Mg2+和Cl-濃度、體系的H2O活性和pH值均對水化產(chǎn)物的形成有顯著影響，5相和3相形成的最低MgCl2濃度分別為1.47 mol/kg和2.25 mol/kg.Zheng等[18]更是通過研究MgCl2的質(zhì)量分數(shù)和波美度的恒定差，對傳統(tǒng)的氯氧鎂水泥配合比設(shè)計方法進行了改進，簡化了MOC材料配合比的計算過程.采用簡化的修正方程所制備的MOC與傳統(tǒng)方法制備的MOC具有相似的力學性能和微觀結(jié)構(gòu)，在實際生產(chǎn)時也表現(xiàn)出了相當穩(wěn)定的性能.

2.3 養(yǎng)護條件

Xu等[19]研究養(yǎng)護溫度對MOC材料的影響時發(fā)現(xiàn)：采用75℃高溫固化可以顯著提高早期環(huán)境養(yǎng)護的MOC水泥基復(fù)合材料的抗壓強度，但高溫固化時，MOC中的3相和5相更易轉(zhuǎn)化為水鎂石，水鎂石的結(jié)合力較小，導(dǎo)致MOC在水侵蝕下結(jié)構(gòu)變得更加疏松多孔從而對MOC復(fù)合材料的耐水性不利.寧亞瑜等[20]則認為制備氯氧鎂水泥時，養(yǎng)護溫度應(yīng)以20～25℃為佳，當溫度超過40℃時則會引起材料抗壓強度的下降.葛紹進等[21]制備MOC時發(fā)現(xiàn)，在MgO∶MgCl2∶H2O摩爾比為5∶1∶13的MOC體系中，制備溫度和養(yǎng)護溫度低于15℃時，3相含量明顯增加；且隨著溫度的下降，3相含量漸漸增加，5相含量逐漸下降，低溫更有利于3相生長；而活性含量更高的MgO則會在低溫下促進5相晶體的發(fā)展.當養(yǎng)護溫度為30℃時，改性氯氧鎂水泥水化產(chǎn)物主要為5相，其28 d抗折強度可至20.4 MPa；且隨著養(yǎng)護溫度升高，5相明顯減少，而凝膠狀Mg（OH）2則漸漸增加，當養(yǎng)護溫度為90℃，其水化產(chǎn)物主要為Mg（OH）2，28 d抗折強度僅有9.30 MPa[22].

3 氯氧鎂水泥制品改性進展

MOC雖然具有很多良好的性能，但是其在潮濕環(huán)境下使用時易分解，耐水性較差，浸水后其強度損失率較大，因此無法在水環(huán)境下長期使用.當其配合比和養(yǎng)護條件不當時，更容易產(chǎn)生返鹵泛霜、翹曲變形等問題，故應(yīng)對氯氧鎂水泥進行改性，以保證其性能良好.

Liu等[23]以苛性菱鎂礦和白云石為原料，制備了不同活性氧化鎂含量的氯氧鎂水泥，利用XRD和SEM對MOC進行分析.經(jīng)研究驗證，MOC的耐水性系數(shù)與水化反應(yīng)和水解反應(yīng)的平衡有關(guān).目前國內(nèi)外改善鎂水泥耐水性的主要方法為：保護其水化產(chǎn)物相結(jié)構(gòu)，改善其孔結(jié)構(gòu).各位研究人員則針對MOC的改性進行了各項試驗研究，提出MOC的改性劑可分為無機物類改性、有機物類改性、活性礦物摻合料改性、纖維類改性等，各類改性劑基本上均有不錯的改性效果.

3.1 無機物類改性

無機酸和鹽類中的酸根離子易與鎂離子發(fā)生配位反應(yīng)，生成難溶于水的水化物包覆氯氧鎂水泥的水化產(chǎn)物，起到改善其耐水性的作用.正如酒石酸與磷酸，其酸性基團與Mg2+之間的配位作用，會形成低結(jié)晶度的凝膠相5相結(jié)構(gòu)，在MOC水泥中加入1%的酒石酸或磷酸可顯著提高水泥漿體的耐水性[24].Wen等[25]研究了H3PO4和Ca（H2PO4）2對熱分解氯氧鎂水泥（thermally decomposed magnesium oxychloride cement，簡稱TDMOC）各項性能的影響，發(fā)現(xiàn)經(jīng)H3PO4和Ca（H2PO4）2改性后，TDMOC的性能明顯改善.其抗壓強度分別從14.8 MPa提高到48.1 MPa和37.1 MPa，強度保持系數(shù)分別從0.38增加到0.99和0.94，而其漿體的24 h水化放熱則分別降低了10%和4%；有效地阻止了TDMOC中水化相由5相向3相的轉(zhuǎn)變和3相的碳化，改善了TDMOC的耐水性.由于H3PO4的改性，5相取代Mg（OH）2成為MOC漿體的主要水化物，當具有較大的H2O/MgCl2摩爾比時，MOC可以形成更為密集的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[26].此外，往MOC中加入一定量的檸檬酸也可達到提升其強度的效果，在0%～1%內(nèi)，隨著檸檬酸摻量的增加，其強度增大；當檸檬酸摻量為1%時，其Cl-溶出率最低[27].

Li等[28]系統(tǒng)地研究了FeSO4和KH2PO4對MOC性能的影響，發(fā)現(xiàn)：FeSO4和KH2PO4均能誘導(dǎo)片狀5相晶體向凝膠狀轉(zhuǎn)變，降低MOC熱穩(wěn)定性和機械強度，提高其耐水性；硫酸根和磷酸根離子阻止了MgO的水化和Mg（OH）2的生成，使其在潮濕環(huán)境中具有良好的體積穩(wěn)定性.磷酸鈉則由于其中的和Mg2+反應(yīng)生成了不溶性的磷酸鎂，對5相進行了覆蓋包裹，起到了保護作用，防止其水解，亦改善了MOC的耐水性，且隨其摻量逐漸增加，MOC耐水性逐步提高[29].此外，MOC砂漿經(jīng)鹽水老化和原鹽水浸泡后，鹽水溶液進入MOC的空隙中，在MOC中起到增韌和強化的作用，還表現(xiàn)出優(yōu)異的抗鹽性能.當其抗鹽侵蝕系數(shù)大于0.8時，適合在鹽漬土和鹽湖地區(qū)應(yīng)用[30].

3.2 有機物類改性

我國研究有機物類對MOC改性效果時，則主要是利用高分子聚合物乳液和表面活性劑.

王路明[31]利用苯丙乳液、硅丙乳液等高分子聚合物乳液對MOC進行耐水改性，發(fā)現(xiàn)苯丙乳液對MOC耐水性的提高效果甚微，甚至會使得MOC原本的耐水性和強度下降；硅丙乳液對MOC性能的改善也十分具有局限性，當其為3%時，MOC的軟化系數(shù)最大，也僅有0.69.Zuo等[32]采用硅丙乳液對稻草鎂水泥（straw-magnesium cement，簡稱SMC）復(fù)合材料的耐水性和力學性能進行了研究，研究表明，含6%硅丙乳液的SMC復(fù)合材料的斷裂模量、內(nèi)結(jié)合強度和浸水后的強度保持系數(shù)均有顯著提高.陳雪霏等[29]則認為苯丙乳液和MOC水化產(chǎn)物的互不相容，致使無法在5相表面形成致密有效的保護膜；而乳液又無法在MOC水化產(chǎn)物中完全分散，導(dǎo)致了5相水解.

馮超等[33]采用聚羧酸減水劑對MOC進行改性，不但改變了晶形，更是提高了MOC的結(jié)構(gòu)密實度，減少了水分子滲入，其耐水性得到明顯提升；利用樹脂減水劑，則可通過減少用水量，使MgCl2溶液保持較高的濃度，MOC得到良好的流動性，顯著提高其干燥強度，從而獲得較高的浸水后殘余強度[34].侯朋朋[35]研究了硅酸乙酯對MOC的改性效果，發(fā)現(xiàn)摻入硅酸乙酯后會生成水化硅酸鎂凝膠，填充了MOC硬化過程中形成的空隙，使得MOC的強度和耐水性提高.Zgueb等[36]還研究了不同摻量的聚醋酸乙烯酯聚合物（polyvinyl acetate polymer，簡稱PVAc）對MOC熱性能的影響，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：PVAc的加入改善了MOC的隔熱性能，當PVAc的摻量為10%時，對水泥的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)的影響最小.

3.3 活性礦物摻合料改性

工業(yè)生產(chǎn)時，經(jīng)常會排放大量廢渣，如粉煤灰、硅灰等，若不能妥善處置，必將造成資源的浪費，危及環(huán)境.一些專家為減少粉煤灰、硅灰等廢料的浪費，常常將其應(yīng)用于改性氯氧鎂水泥實驗研究中.Chau等[37]研究粉煤灰對MOC砂漿性能的影響時發(fā)現(xiàn)：粉煤灰的摻入可顯著提升MOC砂漿的工作性和流動性，延緩了凝結(jié)時間，提高了MOC砂漿的耐水性.王路明[38]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，粉煤灰中部分活性SiO2和Al2O3會與MgOMgCl2-H2O體系中Mg2+、OH-、Cl-等離子反應(yīng)生成硅鋁凝膠體系，粉煤灰又以顆粒和凝膠形式填充在MOC水化產(chǎn)物之間，減小了孔隙，提高了結(jié)構(gòu)的致密性；當其摻量為20%時，MOC耐水性表現(xiàn)良好，軟化系數(shù)可達0.71，3 d抗壓強度可達54.1 MPa.梁曉敏[39]在MOC中直接摻入硅灰，利用硅灰反應(yīng)后生成的水化硅酸鎂凝膠對其水化產(chǎn)物包覆作用來改善其耐水性.吉林建筑大學的肖力光等[40]應(yīng)用硅藻土對MOC進行耐水改性，發(fā)現(xiàn)摻入煅燒后的硅藻土后，其耐水性明顯改善，硅藻土摻量為15%時，其軟化系數(shù)可以達到0.97.李智廣等[41]低溫燃燒稻殼制得低溫稻殼灰（lowtemperature rice husk ash，簡稱L-RHA），利用L-RHA對MOC進行改性，L-RHA中含有活性SiO2與MgOMgCl2-H2O組成四元反應(yīng)體系，生成了難溶的水化硅酸鎂相，從而改善了MOC的耐水性能.Brichni等[42]分析了硅玻璃粉（silica glass powder，簡稱SGP）對MOC性能的影響，發(fā)現(xiàn)當SGP摻量為6%，粒徑為150～200μm時，其凝結(jié)時間推遲，抗壓強度降低，但SGP能通過形成鎂橄欖石，從而限制5相的分解，防止水鎂石在水中的形成，提高MOC的耐水性.

3.4 纖維類改性

常見的纖維材料主要包括天然纖維、合成纖維、有機纖維等，均對氯氧鎂水泥有一定的改性效果.Kusiorowski等[43]將溫石棉進行熱預(yù)處理，可破壞其纖維狀致癌結(jié)構(gòu)，經(jīng)煅燒后的石棉廢料可作為索瑞爾水泥填料，起到提高其強度的作用.張斌斌發(fā)現(xiàn)[44]MOC與木粉具有良好的親和性，木粉摻量為20%～30%且粒徑在20～40目之間時，木粉可以起到增強MOC強度，改善MOC水化特性的效果.He等[45]則以建筑工地廢木模板為纖維，制備了木質(zhì)氯氧鎂水泥板，探究了木纖維含量對木質(zhì)MOC板的性能影響，發(fā)現(xiàn)用較高含量的木纖維制備的MOC復(fù)合材料不僅導(dǎo)熱系數(shù)低、彎曲強度高，還能起到一定的降噪效果.

陳后維[46]為解決MOC易翹曲變形的缺陷，往MOC中摻加了一定量的聚丙烯纖維及廢棄陶瓷來改善其體積穩(wěn)定性.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，摻加聚丙烯纖維及廢棄陶瓷的MOC制品其28 d干縮率僅有0.03%，體積穩(wěn)定性明顯提升.加入一定量的聚丙烯纖維亦可以改善MOC彎曲韌性，當聚丙烯纖維摻量為0.80%時，鎂水泥混凝土強度提高增韌效果最佳[47].玻璃纖維則可起到加強MOC的斷裂韌性、抗沖擊強度和抗彎強度的作用.鄧德華[48]經(jīng)試驗證明采用短切玻璃纖維效果為佳，長度為20～60 mm，其摻量為3%～5%，即可滿足MOC的使用要求.

3.5 復(fù)摻改性

單摻各類改性劑時，雖在一定程度上對MOC進行了改性，但也對其個別性能造成了損失.正如利用磷酸和磷酸鹽溶液改性MOC時，MOC的耐水性雖顯著提升，但其早期強度損失過大.為了克服單摻改性劑時MOC的缺陷，國內(nèi)外研究人員嘗試將兩種及以上改性劑復(fù)摻使用，探究復(fù)摻的MOC改性效果.王路明[38]將適量的苯丙乳液與H3PO4復(fù)摻使用，對MOC耐水性的提高十分明顯，不僅效果優(yōu)于各自單摻使用，而且還克服了H3PO4緩凝及早期強度下降大等缺點.的出現(xiàn)使得苯丙乳液和MOC水化產(chǎn)物的結(jié)合能力發(fā)生了變化，極大地促進了苯丙乳液鋪展和覆蓋，在其表面形成了一層致密的耐水防護膜，有效地提高了5相的穩(wěn)定性，耐水性大大提升[29].陳雪霏[49]研究了各類樹脂對MOC的改性效果，發(fā)現(xiàn)氨基樹脂對MOC的改性效果最好，當摻加1%磷酸+10%氨基樹脂時，MOC的7 d軟化系數(shù)可至1左右.

在MOC中復(fù)摻偏高嶺土及磷酸二氫鋁后[22]，則形成了鋁硅磷質(zhì)凝膠相，使MOC的相結(jié)構(gòu)更加致密，耐水性提高；摻量為5%偏高嶺土+2.5%磷酸二氫鋁時，浸水28 d后其抗折強度仍可達18.4 MPa，軟化系數(shù)可達0.9.李領(lǐng)肖[50]則以硅灰和檸檬酸復(fù)摻對MOC進行耐水改性，當摻入1%檸檬酸+6%硅灰時，二者相互促進，使得MOC耐水性明顯改善.Wang等[51]研制了一種新型的氯氧鎂水泥基工程膠凝材料（magnesium oxychloride cement-based engineered cementitious composite，簡稱MOC-ECC），通過摻入粉煤灰和聚乙烯纖維來探究其對MOC-ECC各項性能的影響，試驗結(jié)果表明：粉煤灰和聚乙烯纖維對5相分解具有抑制作用，耐水性提高；由于球形顆粒的潤滑作用，當粉煤灰質(zhì)量分數(shù)從20%增加到30%時，MOC-ECC的工作性得到提高.陳后維等[52]研究MOC的復(fù)合改性時發(fā)現(xiàn)，1%磷酸+20%粉煤灰+2%硫酸鋁復(fù)合改性后菱鎂制品其28 d軟化系數(shù)可至1.01.Huang等[53]則研究了硅粉+磷酸+納米二氧化硅對氯氧鎂水泥的復(fù)合改性，發(fā)現(xiàn)復(fù)摻改性劑后形成了不溶性氯化鎂硅酸鹽水合物凝膠和氯化鎂水合物凝膠，不僅MOC的耐水性顯著改善，強度保持率也明顯提高；在水中浸泡56 d后，MOC的強度保持率提高了33.7%.

4 氯氧鎂水泥制品的應(yīng)用進展

早在20世紀30年代，俄羅斯就以MOC作原料來生產(chǎn)墻體材料；奧地利則利用MOC建設(shè)了刨花板生產(chǎn)線，所制備的板材不但強度較高，其抗沖擊性和防火、隔音性能也均表現(xiàn)優(yōu)異[54].20世紀50年代初期，蘇聯(lián)及東歐國家曾將MOC用于建筑材料，但由于其耐水性差、返鹵泛霜現(xiàn)象較嚴重，致使其無法廣泛投入使用[55].自20世紀80年代以來，國外掀起了用菱苦土生產(chǎn)菱鎂建材制品的熱潮，美、日等國家將氯氧鎂水泥制成防水墻體材料、輕型屋面材料、室內(nèi)裝飾材料等應(yīng)用于建材領(lǐng)域，進一步推動了氯氧鎂水泥的使用與應(yīng)用.

國外專家、學者自1867年氯氧鎂水泥發(fā)明以來，就不斷致力于其應(yīng)用研究，不僅僅將其應(yīng)用于建材領(lǐng)域，更是將其應(yīng)用到了生物材料領(lǐng)域，廣泛擴大了其應(yīng)用領(lǐng)域.Ma等[56]以氯氧鎂水泥為固化劑，對污泥進行了不同比例的固化，減少了污泥的處理和處置障礙.Li等[57]以城市垃圾和氯氧鎂水泥為主要原材料，研究了鎂水泥復(fù)合地磚的生產(chǎn)工藝.而Ji[58]則利用一種無機發(fā)泡劑，以一種高強度、高耐水性的新型鎂水泥為基料，通過發(fā)泡、壓實、固化等工藝，成功制備出一系列性能優(yōu)良、密度為0.15～0.60 g/cm3的輕質(zhì)鎂水泥發(fā)泡材料，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的綠色建筑材料，可作為輕質(zhì)墻板材料、隔音吊頂材料、低溫保溫材料等.Plekhanova等[59]則以鎂結(jié)合劑（苛性氧化鎂）為基料，以化工廢渣氟硬石膏改性木屑為填料，制備了木鎂質(zhì)復(fù)合材料.Xiao等[60]以鎂水泥、稻草和玻璃纖維為原料，制備出了不僅具有良好阻燃性、熱穩(wěn)定性，還具有較高的強度和尺寸穩(wěn)定性的稻草/鎂水泥復(fù)合材料.空心微珠的使用，更使得MOC復(fù)合材料的密度和導(dǎo)熱系數(shù)顯著降低，為進一步開發(fā)輕質(zhì)隔熱的MOC復(fù)合材料提供了有利的條件[61].Feng等[62]則利用活性炭（activated carbon，簡稱AC）優(yōu)良的吸附性能，制備了TiO2/AC光催化復(fù)合材料，并將其引入至多孔氯氧鎂水泥基質(zhì)中，制備了一種新型光催化水泥基材料，可有效降解污染物；將光催化材料、吸附劑和建筑材料等結(jié)合使用，為光催化的應(yīng)用提供了新的思路.Guan等[63]更是利用納米級羥基磷灰石（nano-sized Hydroxyapatite，簡稱n-HA）來改善MOC的耐水性，制備出的MOC/n-HA復(fù)合材料不但在人體內(nèi)具有良好的生物相容性和生物降解性，而且還具有較好的成骨性能，可作為臨床應(yīng)用中不規(guī)則骨缺損的一種潛在的骨空隙填充材料.

我國鎂水泥制品的起步則較晚，自20世紀50年代起才開始逐步應(yīng)用于建材領(lǐng)域；20世紀80年代以后，其使用范圍進一步擴大到機械設(shè)備的包裝材料、內(nèi)墻裝飾板等[64]；近十幾年來，主要應(yīng)用于波形瓦、隔墻板、垃圾磚、輕質(zhì)砌塊等.近年來，為使氯氧鎂水泥得以廣泛應(yīng)用，國內(nèi)專家進行了各種試驗研究，力求在最大程度上發(fā)揮其優(yōu)良的性能，改善其各種缺陷.陸官雅等[65]以70%比例的60目寬城鐵尾礦，30%的氯氧鎂水泥制造出符合國標規(guī)定的復(fù)合瓦，用以替代黏土瓦，同時又減少了鐵尾礦對環(huán)境的污染.江嘉運等[66]以鎂水泥和秸稈為原材料，成功生產(chǎn)了一種低能耗、無污染的輕質(zhì)空心條板，也極大提高了對廢棄農(nóng)作物秸稈的利用率，減少了資源的浪費.肖力光等[67]則在常溫常壓下以氯氧鎂水泥為主要原料，輔以粉煤灰為填料，配以輕骨料及各種外加劑，經(jīng)發(fā)泡劑發(fā)泡，制備出了操作工藝簡單、成本低廉、輕質(zhì)高強的氯氧鎂輕質(zhì)墻體砌塊.

5 氯氧鎂水泥應(yīng)用與發(fā)展展望

自氯氧鎂水泥發(fā)明以來，國內(nèi)外研究人員就一直致力于氯氧鎂水泥基材料研究.目前主要是應(yīng)用不同的改性劑對其改性，以達到改善其各項性能的目的，但對MOC的改性研究僅停留在表層，而甚少有研究人員深入研究MOC的改性機理與機制.此外，近年來，已有研究人員把含氯廢渣應(yīng)用于制備氯氧鎂膠凝體系，這樣就解決了含氯廢渣因氯離子難固定而不能大范圍應(yīng)用的難題，這無疑為含氯工業(yè)廢渣的資源化利用奠定了基礎(chǔ)，但當前對含氯廢渣在氯氧鎂水泥中應(yīng)用的研究還很不系統(tǒng)，有待進一步研究.

此外，目前氯氧鎂水泥已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制備玻璃瓦、通風管、垃圾轉(zhuǎn)、輕質(zhì)墻體材料等建筑材料領(lǐng)域當中，但在發(fā)展過程中依舊存在著耐水性差、泛鹵、翹曲等不容忽視的問題，應(yīng)用范圍受到限制，這些方面仍需要廣大專家、學者進行深入的思考與研究.