水化硅酸鈣微結(jié)構(gòu)及其對(duì)粉煤灰免燒磚性能影響的研究.pdf

1、水化硅酸鈣(C-S-H)是水泥基材料最主要的水化產(chǎn)物,是水泥石強(qiáng)度的最主要來源,也是免燒磚、加氣混凝土等蒸壓制品強(qiáng)度的主要來源,其種類、結(jié)構(gòu)和形貌對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)性能、耐久性具有決定性作用。在粉煤灰免燒磚、加氣混凝土等蒸汽養(yǎng)護(hù)或蒸壓養(yǎng)護(hù)制品中,水化硅酸鈣的種類、結(jié)構(gòu)和形貌主要受到生成溫度和制備時(shí)間的影響,原料中除了鈣、硅以外的其他化學(xué)成分、激發(fā)劑帶入的化學(xué)物質(zhì)(如 Al3+、Na+、Cl-等離子)對(duì)水化硅酸鈣的生成速度、生成量以及水化硅酸鈣

2、的種類、結(jié)構(gòu)和形貌也有較大影響。研究蒸壓養(yǎng)護(hù)制度以及Al3+(Na+、Mg2+、Cl-、F-、PO43-)等離子對(duì)水化硅酸鈣種類、結(jié)構(gòu)與形貌的影響,為優(yōu)化粉煤灰免燒磚、加氣混凝土的配比、確定適宜的養(yǎng)護(hù)制度提供理論依據(jù)。同時(shí)在保證產(chǎn)品性能的前提下,可以實(shí)現(xiàn)粉煤灰免燒磚、加氣混凝土生產(chǎn)的節(jié)能減排。
　　本文利用XRD、SEM等對(duì)粉煤灰免燒磚的蒸壓養(yǎng)護(hù)溫度和時(shí)間、Al3+(Na+、Mg2+、Cl-、F-、PO43-)等離子對(duì)水化硅酸鈣微

3、結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并初步研究了蒸壓制度對(duì)粉煤灰免燒磚性能影響的機(jī)理,結(jié)論總結(jié)如下:
　　(1)CaO-SiO2-H2O水熱體系在100℃和120℃下得到的是結(jié)晶很差的C-S-H凝膠,隨著溫度的升高逐漸向結(jié)晶良好的彎曲薄片狀托勃莫來石、纖維狀(針狀)硬硅鈣石轉(zhuǎn)化,向晶體轉(zhuǎn)化的同時(shí)伴隨著體積的收縮。溫度為180℃時(shí),卷箔狀托勃莫來石晶體尺寸變大,無定形物質(zhì)大量減少;蒸壓時(shí)間的延長(zhǎng)可以使水化硅酸鈣結(jié)晶度進(jìn)一步提高,并能促進(jìn)凝膠

4、相向托勃莫來石晶體的轉(zhuǎn)化。
　　(2)通過XRD相分析得出Al3+能進(jìn)入到C-S-H晶格中并能提高C-S-H的結(jié)晶度;在鋁硅比較高時(shí)會(huì)生成水化鋁酸鈣和水石榴石,通過SEM照片可以看出Al3+的摻入會(huì)使水化硅酸鈣晶體尺寸變小,并使得結(jié)構(gòu)變得致密。
　　Na+、Mg2+和 Cl-都對(duì)水化硅酸鈣的生成有促進(jìn)作用,并發(fā)現(xiàn)摻 Cl-的樣品中水化硅酸鈣的衍射峰最高。另外Na+會(huì)阻礙水化硅酸鈣凝膠相向晶體的轉(zhuǎn)化。
　　F-和Ca3(

5、PO4)2的摻入會(huì)而阻礙水化硅酸鈣的生成,但F-和PO43-都不會(huì)參與水化硅酸鈣結(jié)構(gòu)構(gòu)建;生成的氟化鈣沉淀包裹于新生成的水化硅酸鈣表面阻礙了水化硅酸鈣晶體的進(jìn)一步長(zhǎng)大,使得水化硅酸鈣晶體尺寸變小。
　　(3)隨著蒸壓溫度的升高和蒸壓時(shí)間的延長(zhǎng),粉煤灰免燒磚的強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),但溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)免燒磚的強(qiáng)度會(huì)降低,主要原因是蒸壓溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)大量凝膠向結(jié)晶度較高的晶體轉(zhuǎn)化,體系中出現(xiàn)了較多對(duì)強(qiáng)度不利的孔隙。隨著蒸壓溫度的升高和