水化产物转化对蒸压制品强度的影响

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2013．03．007水化产物转化对蒸压制品强度的影响张红兵1，朱淳钊2(1．荆州市建筑节能与装饰装修管理办公室，湖北荆州434020；2．长江大学城市建设学院，湖北荆州434023)摘要：通过X射线衍射、红外光谱手段分析了粉煤灰石灰蒸压系统中水化产物的变化与实验强度的关系。结果显示，在1．2MPa饱和蒸汽压下处理不同时间，水石榴石的0．505nlll衍射峰减弱，CSH的0．183hill衍射峰有所增强。在不同饱和蒸汽压下处理6h，水石榴石的0．505nlll衍射峰在0．6MPa前出现增强，随着饱和蒸汽压的增大开始逐渐减弱，

2、C—S—H的0．183nln衍射峰逐渐增强。随着水石榴石不断减少和水化硅酸钙的增加，蒸压试样强度的提高。关键词：蒸压条件；水榴石；水化硅酸钙；强度中图分类号：TQl70．1文献标志码：B文章编号：1672—401l(2013)03—0013—030前言水榴石是蒸压制品中一种常见的水化产物，可以在很宽的温度范围内获得。Taylor认为，水榴石的存在导致制品强度低¨。2-。在水榴石形成量不大的前提下，对提高蒸压制品的密实度有利，可以获得较高的制品强度。若水榴石的大量形成，由于水榴石的胶结能力极差，其制品强度下降。在蒸压硅酸盐制品中，水榴石并不是在所有条件下都能够稳定存在，随着硅溶出量增

3、多，高碱性环境被破坏，水榴石开始转化为新的物相——含AJ的水化硅酸钙"“j。S．Klimeseh等人提出了水榴石向托贝莫莱石转化的证据K。7j：随着水热反应的进行，水榴石量明显减少，而Al代托贝莫莱石的增加悼。7j。A1的MASNMR数据显示八面体m(水榴石)调整到四面体的化合物中(m代1．1nm托贝莫莱石)和八面体的配位灿(水榴石)怕J。文献[9—10]认为，水榴石在水热反应中优先转化为c—s—H，而不是AJ代托贝莫莱石。本文用一种不常见的粉煤灰作为蒸压材料，讨论水榴石转化为水化硅酸钙后对蒸压制品强度的影响。1实验方法与原材料1．1原材料粉煤灰。该粉煤灰的主要矿物为刚玉(Coru

4、ndum，d)、莫来石、赤铁矿和少量玻璃相出现，没有发现普通粉煤灰中常见的石英衍射峰，见图1所示。熟石灰。石灰中有效CaO为49．48wt％，主要为氢氧化钙及少量碳酸钙。作者简介：张红兵(1967一)，男，湖北江陵人，高级工程师，现从事建筑节能、墙体材料方面的管理与研究。1．2实验方法将成型好的每组试件放入蒸压釜中，按照一定的蒸压制度进行蒸压处理。不同蒸压时间的蒸压制度升温一恒温一降温时间(小时，h)：2一X一2，X为最高温度下恒温养护时间(h)。不同饱和蒸汽压的蒸压制度为：2h一6h一2h。扫描电镜分析采用PhilipsXL30ESEM型扫描电镜仪，样品进行抽真空和喷金处理。采用

5、D／max—IIIA型全自动x射线衍射仪。试块样品磨细至全部通过O．08mm方孔筛。A一刚玉M一奠来石He一赤铁矿Ma—磁铁矿】020图12实验结果与分析304050607020粉煤灰的XRD将粉煤灰(比表面积为380kg／m2)和其磨细粉煤灰(比表面积为430kg：／m2)分别与石灰按一定比例混和(石灰粉煤灰质量比1：5)后在不同蒸压条件下蒸压处理后进行x射线衍射分析，结果如2所示。16h10b8h6h4h2hlhlO203040506070lO203040506070282ea．粉煤灰b．磨细粉煤灰图2不同蒸压时间粉煤灰试样的X射线衍射图图2中0．505nm水石榴石衍射峰和0．

6、183nlnC—S—H凝胶衍射峰的CPS之和如图3所示。图4为不同蒸压时间粉煤灰试样的活性CaO消耗情况。可以明显发现，无论粉煤灰(FA)是否磨细(GFA)，其蒸压试样中水榴石在1．2MPa饱和蒸气压下处理1h后已经大量形成。经过2h处理后，水石榴石0．505nnl衍射峰开始减弱，而0．183nlnC—S—H凝胶衍射峰随着蒸压时间的延长而增加。J叫唧圳咖瑚㈣姗伽珊瑚啪。_羞1000l800d600蔓400g200舀0图3不同蒸压时间下水化产物的变化情况术12{古10U864202468lO121416C，S图4不同蒸压时间粉煤灰试样的活性CaO消耗情况图4可知，蒸压处理2h后，有效

7、氧化钙基本消耗殆尽，蒸压系统处于低碱度状态，水石榴石在这一条件下不稳定，开始出现分解(如图5)，并进入c—s—H结构内形成AJ代c—s—H。这是图3中0．505nm衍射峰减弱、0．183am衍射峰有所增强的原因。图6为蒸压试样在1．2MPa饱和蒸气压下不同处理时间的强度值。图6表明，蒸压试样的强度与水石榴石转化为m代C—s—H并没有直接关系。也就是说，随着水石榴石转化为Al代c—s—H，蒸压试样的强度并没有提高，反而有所下降。图5水石榴石的转化图6不同蒸压时间的试样强