水玻璃激发矿渣反应的机理解析

水玻璃激发矿渣的反应过程如下：

（1）硅酸钠水解与硅胶化：

2NaO2·nSiO2+2（n+1）H2O→NaOH+nSi（OH）4

Si（OH）4—SiO2（活性）+2H2O

（2）矿渣的表面激发：溶液中OH-离子穿透矿渣表面，进入玻璃体内部空穴与Ca2+反应，导致亚稳态的玻璃体解体，产生游离的Ca2+和［SiO4］4-离子。即：(www.xing528.com)

≡Si—O—Ca—O—Si≡+2NaOH→2（≡Si—O—Na）+Ca2++2OH-

（3）水化硅酸钙（C-S-H）形成：由于Ca2+扩散速度较大，较快进入溶液中，并与活性［SiO4］4-发生反应，生成低碱度的C-S-H凝胶。即：

SiO2（活性）+Ca（OH）2（aq）→CaO·SiO2（aq）

由以上反应过程可见，水玻璃对于矿渣的激发本质是强碱激发，且具有双重激发的效果。水玻璃能够提供OH-，形成强碱溶液，促进矿渣玻璃体中的富钙相分解出Ca2+和Al3+；同时，也促使富硅相的≡Si—O—Si≡和≡Al—O—Al≡键断裂，形成［SiO4］4-和［AlO4］5-进入液相。矿渣玻璃体的富硅相若仅有OH-离子的解聚作用，解聚出的［SiO4］4-数量有限且反应相对较慢，但水玻璃能及时提供［SiO4］4-，加速［SiO4］4-与Ca2+及Al3+等离子的缩聚反应，生成胶凝型物质，故起到双重激发的效果。