优化氢氧化镁活性在硫氧镁水泥中的作用：提升耐水性与碳化性能的关键策略

氢氧化镁（Mg(OH)_2）的活性水平对硫氧镁水泥的耐水特性和抗碳化能力有着根本性的作用。硫氧镁水泥，作为一种创新镁基胶凝材料，由氧化镁粉末、硫酸镁溶液以及诸如柠檬酸之类的改性添加剂配制而成，展现出轻质、速硬和低导热性的特点。不过，其内部剩余氧化镁的存在成为制约材料耐水稳定性和广泛应用的主要障碍。

研究揭示，通过调控氧化镁的活性含量、水泥合成过程中的氧硫比（α-MgO对MgSO_4的摩尔比）与水硫比（H_2O对MgSO_4的摩尔比），可显著影响硫氧镁水泥的力学性能、耐水性和碳化抵御能力。适度提升氧硫比能在特定区间内增强水泥石的抗压强度及改善软化系数，但过高的比例会因生成过量Mg(OH)_2而反致强度下降和耐水性减弱。同时，增加水硫比虽能改善混合物的工作性，却也会因过多游离水引发孔隙增多，导致强度衰减和耐水性劣化。

外加剂柠檬酸的精心选用与适量添加，被证明是提升硫氧镁水泥耐水和抗碳化性能的关键策略。柠檬酸的加入有效抑制了Mg(OH)_2的直接生成，促进了更有利于性能的5Mg(OH)_2·MgSO_4·7H_2O（称为517相）结晶，增强了水泥石的微观结构，提高了综合性能。

值得注意的是，低活性氧化镁制备高强度硫氧镁水泥时，往往需要高浓度硫酸镁溶液与高氧硫比，这可能导致混合物流动性差、成型困难，进而影响试件密度与孔隙结构，降低了耐水性和强度。活性不足的氧化镁还会促使生成较大的孔径和疏松结构，加剧了水泥的水化膨胀和开裂，加速了氢氧化镁的溶解，降低了整体耐久性。

因此，通过精细调控合成参数（尤其是氧硫比与水硫比）并优选外加剂，可以有效优化氢氧化镁的活性利用，进而改善硫氧镁水泥的耐水性和碳化性能，为其实现更广泛的工程应用奠定基础。