水化硅酸鈣微結構及其對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物,是水泥石強度的最主要來源,也是免燒磚、加氣混凝土等蒸壓制品強度的主要來源,其種類、結構和形貌對產品的力學性能、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)護或蒸壓養(yǎng)護制品中,水化硅酸鈣的種類、結構和形貌主要受到生成溫度和制備時間的影響,原料中除了鈣、硅以外的其他化學成分、激發(fā)劑帶入的化學物質(如 Al3+、Na+、Cl-等離子)對水化硅酸鈣的生成速度、生成量以及水化硅酸鈣

2、的種類、結構和形貌也有較大影響。研究蒸壓養(yǎng)護制度以及Al3+(Na+、Mg2+、Cl-、F-、PO43-)等離子對水化硅酸鈣種類、結構與形貌的影響,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)護制度提供理論依據。同時在保證產品性能的前提下,可以實現粉煤灰免燒磚、加氣混凝土生產的節(jié)能減排。
　　本文利用XRD、SEM等對粉煤灰免燒磚的蒸壓養(yǎng)護溫度和時間、Al3+(Na+、Mg2+、Cl-、F-、PO43-)等離子對水化硅酸鈣微

3、結構的影響進行了系統的研究,并初步研究了蒸壓制度對粉煤灰免燒磚性能影響的機理,結論總結如下:
　　(1)CaO-SiO2-H2O水熱體系在100℃和120℃下得到的是結晶很差的C-S-H凝膠,隨著溫度的升高逐漸向結晶良好的彎曲薄片狀托勃莫來石、纖維狀(針狀)硬硅鈣石轉化,向晶體轉化的同時伴隨著體積的收縮。溫度為180℃時,卷箔狀托勃莫來石晶體尺寸變大,無定形物質大量減少;蒸壓時間的延長可以使水化硅酸鈣結晶度進一步提高,并能促進凝膠

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

5、PO4)2的摻入會而阻礙水化硅酸鈣的生成,但F-和PO43-都不會參與水化硅酸鈣結構構建;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一步長大,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間的延長,粉煤灰免燒磚的強度逐漸增強,但溫度過高或時間過長時免燒磚的強度會降低,主要原因是蒸壓溫度過高或時間過長時大量凝膠向結晶度較高的晶體轉化,體系中出現了較多對強度不利的孔隙。隨著蒸壓溫度的升高和