蒸压加气混凝土的水化产物与强度和收缩的关系

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 第十一卷第一期 年 月 硅 酸 盐 学 报 , 乏 , 沁 蒸压加气混凝土的水化产物与强度和收缩的关系 ’ 孙抱真 李广才 贾传玖 ’ 河南建筑 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 材料研究所 摘 要 本文介绍了不同品种蒸压加气混凝土中的水化产物及其形貌 , 定量地测定 了 个加气混凝土样品的水化产物及其强 蜘麟 发现 十 二 , 二 值 〔二 托 。来石城 , 二 一 一 含量 〕愈高 , 则强蜘 高 收 缩 与 一 一 的含呈有直接关系 , 一 一 含量愈高 , 收缩愈大 水化产物中结晶相含量 之 十 工 遭 念 水化石榴石含且 增加时 , 收缩减小 。 一般说来 , 托勃莫来石含量高 , 一 一 含量低时 , 强度低 , 收缩小 , 相反托勃莫来石含量低 , 一 一 含量高时 , 强度高 , 但收缩大 。 因此为了兼顾强度和收缩 , 加气混凝土中各水化产物的含最应保持适当比例 。 一 、 前 言 蒸压加气混凝土之所以具有强度及其它一系列物理力学性能 , 是因为在蒸压过程中 , 石 灰质原料与硅质原料发生了一系列物理化学变化 , 形成了各种类型数量不等的水化产物 。 这 些水化产物与未反应的原材料相互胶结在一起 , 形成了一定的结构 。 因此 , 除结构因素外 , 水化产物的质与量对制品的性能具有非常重要的意义 , 改善和控制水化产物是进一步改善制 品性能的重要途径之一 。 长期以来 , 不少人对水化产物与制品性能的关系进行了研究 , 但一 般停留在定性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 上 。 近二 、 三年来情况有所发展 , 河南建材研究所研究了水泥一石灰一粉煤 灰加气混凝土的水化产物与收缩和强度的关系 ‘ ” , 取得了初步成果 。 在国外 , 瑞典的 “。 对 加 气混凝土的结晶度进行了研究 ’名 ’, 对我们也有很大的启发 。 在此基础上 , 我们首先对蒸压加气混凝土水化产物的定量分析方法作了进一步研究 ‘ ” , 接着对 种加气 混凝上的水化产物及力学性能进行了测定 , 以从中找出其间的关系 。 二 、 加气混凝土的水化产物 我们收集了国内外 种分别由水泥一石灰一粉煤灰 、 水泥一石灰一砂及水泥一矿渣一砂组成的 加气混凝土 , 对每一样品都作了 射线分析以确定其水化产物 图 。 对其中一部分有代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 性的加气混凝土 , 用扫描电镜观察了水化产物的形貌 图 , 图版 、 由图 可以看出 不论哪种加气混凝土皆含有托勃莫来石 人、 入、 人、 人、 韶几等 与 水 化 石榴石 孟、 入、 入等 , 峰高比 。 , 皆不同程度地超过纯托勃 莫来石 纯托勃莫来石接近 , 这说明加气混凝土中还含有相当数量的 一 一 凝胶 , 由各特征峰的高度及峰高比 。 , 可以大致看出 , 水泥一石灰一粉煤灰加气混凝土中的托 勃莫来石较水泥一石灰一砂及水泥一矿渣一砂加气混凝土含量为低 , 而 一 一 凝胶的含量较高 , 年 月 日收到 。 本工作承长沙城市建设研究所徐仁等同志及北京加气混凝土厂甘智和等同志协作 , 进行了大量的物理力学性能 的测试工作 , 我所章珍梅同志提供了不少试样及强度与收缩数据 , 在此一并致谢 。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 卷 期 一一 一 一 一 巨‘目 , , , , 洲 , 目 曰 晌 , , 一 一一 间 , , , 甲 , 户州月月声 州 , , , , , 甲 , , 长沙 津武典麦天邵瑞丹 波兰 扩嗽广去一 犷洲户嘴 , 分清弓广借一清一十弓 。 图 各地加气混凝土 射线衍射图 一 水泥 一石灰一粉煤灰加气混凝土 几峰的半高宽较水泥一石灰一砂或水泥一矿渣一砂加气 混凝土为宽 , 说明水泥一石灰一粉煤灰加气混凝土中托勃莫来石的结晶度较后二者为低 。 由图 图版 、 可见 , 水泥一石灰一砂及水泥一矿渣一砂加气混凝土中的托勃莫来石 多 为针状和条板状 , 有的以针状为主 。 水泥一石灰一粉煤灰加气混凝土中的托勃莫来石则多为 纤维状和叶片状 。 这进一步证明了水泥一石灰一粉煤灰加气混凝土中的托勃莫来石比 水 泥一石 灰一砂或水泥一矿渣一砂加气混凝土中的结晶度差 , 这与 射线分析的结果是一致的 。 由电镜可以发现 , 在加气混凝土中 , 不同部位的托勃莫来石晶体 , 其形貌和大小也不相 伺 图 , 图版 。 一般来说 , 在气孔的内壁上 , 托勃莫来石的结晶多为针状 水泥一石 灰一砂及水泥一矿渣一砂加气混凝土 或纤维状 水泥 一石灰一粉煤灰加气混凝土 。 而 在一些 易蓄水的小孔洞或裂缝中 , 晶体较大 , 水泥一石灰一砂及水泥一矿渣一砂加气混凝中为条板状 , 水泥一石灰一粉煤灰加气混凝土中为叶片状 。 在砂浆硬化体内 , 多数为 一 一 凝胶 , 托勃莫来 石晶体很少 。 这种现象的产生 , 可能与不同部位的结晶条件有关 。 因为从托勃莫来石的整个 结晶过程来看 , 其结晶速度主要受 的溶解速度或扩散速度的控制 , 由于气孔特别是一些 微孔或裂缝中能保持较多的水分 , 有利于 的溶解和扩散 , 因此其结晶较好 。 所以 , 无论从 射线或扫描电镜观察 , 都可证明 , 加气混凝土的水化产物主要为不同结 漏 度的托勃莫来石 、 一 一 凝胶和水化石榴石。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 蒸压加气混凝士的水化产物与强度和收缩的关系 为了定量地研究以上加气混凝土中各水化产物与强度和收缩的关系 , 对每一样品都作了 水化产物的定量分析 , 测定了各制品的物理和力学性能 强度 、 收缩 、 容重 、 比重等 。 为了 观察原材料细度的影响 , 还配置 了不同细度的砂子组成的水泥一石灰一砂加气混凝土 即长沙 气 气 排砂 , 细度分别为 孔筛余 、 及 。 。 裹 , 加 气 混 扭 土 水 化 产 物 一 一 , , 湘奴的肠盯肠 , 。 。 。 丹匕 上曰 口 ⋯ ,几门曰 上 。 肚鸽队即舫魂‘ 。 。 立自甘‘ ⋯ 曰︸,几‘‘土‘ 丹凡一沼一洛泞山, ‘二‘月 ‘ 。 邪巧邓邓咒四 、 。 , 。 么 吕 。 。 生 弱毅队路侣能门‘︺肉舀汽七八 ‘铸勺山,八曰八‘勺翻一匕任乃曰﹃匕月任八曰﹄︶一了内」白心自白,上,口,二门‘‘曰口山‘乙自山‘山‘咋曰,一门习‘乙‘,上,‘灰灰灰灰灰灰灰盯津召京武浦鸡州林海硅硅硅硅汉汉沙沙沙沙沙沙北邵杨宝兰吉上上上上上武武天长长长长长长 宾津宾加哈 尔 新 哈 尔 才七 罗马尼 亚 麦兰典丹波瑞 户坦佣才吸内吐久︶节‘工,盛,吸‘上,己,几,孟,二二连月玉‘‘‘‘勺曰‘山勺曰‘ 三 、 水化产物含量与制品强度的关系 水化产物的含量与制品强度见表 和表 , 其中 一 为水泥一石灰一粉煤灰加气混凝 土 , 铃一 朴为水泥一石灰一砂加气混凝土 , 为水泥一矿渣一砂加气混凝土 。 称 协 为实验 室样品 , 其余为各加气混凝土厂样品 。 为了对比方便 , 将不同容重的加气混凝土强度换算为 容重的加气混凝土强度 , 也列人表 。 根据资料“ ’介绍 , 水化产物中托勃莫 来石和 一 一 胶结能力最强 , 对强度的贡献最大 。 水化石榴石胶凝能力很差 , 对强度贡献甚 小 , 而且在加气混凝土中 , 水化石榴石的含量一般很低 平均 左右 , 因此在考虑水化 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 名 硅 酸 盐 学 报 卷 期 表 加气混报土的物理力学性能 · 一 ” “ 匀一乃曰白︸‘盯即邪妇湘药内一勺曰 ⋯⋯ ‘‘ 任 ‘ 咋自目 凡勺」 北 京 灰 邵 武 灰 杨 浦 灰 宝 鸡 灰 兰 州 灰 吉 林 灰 上 海 灰 上 硅 上 硅 上 硅 上 硅 武 汉 武 汉 天 津 长 沙 长 沙 长 沙 长 沙 价 长 沙 莽 长 沙 雄 哈 尔 宾 新 津 哈 尔 宾 北 加 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ,工连眨口 工 飞 。 。 。 。 。 。 。 。 选 , , 。 。 , 幻邓豹 一⋯ 匕﹃‘舟凌吐 内盛 月门,上,孟, ,,二 产物对强度的影响时 , 可将其忽略 。 将换算为 ’ 容重时的强度对托勃莫来石和 一 一 的含量作二元回归分析 , 给 果如下 , ‘。。 其中 。。。 —容重为 ’时加气混凝土的强度 ’ —托勃莫来石含量 , — 一 一 凝胶含量 , 、 、 饥 —回归方程系数 。 回归结果 一 相关系数 , 均方差 。 ’ 、 。 田 回归万桂中 寸一 “ 可见 , 。万一 对强度的贡献 “ 倍于托勃莫来石 ·这与有关资料 ‘ ’ 介绍是一致的 。 因此 , 增 加 一 凝 胶 的 含 量 对强度有利 。 作图 见图 魂 , 、 、 以 、丁 几 夕对强度 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 蒸压加气混凝土的水化产物与强度和收缩的关系 汾仁之助必。。城 一 争、十“ ‘, ’ 图 水化产物与强度的关系 连 吕 ‘一任仁叼 , 尹 , , 产 梦 ’ , 二咐一 一 一 一 一 气 布卞寸十十斗斗水非土几犯艺加 图 一 凝胶与收缩的关系 由此得到的相关系数 , 大于相关检验 的相 关检验为 , 这说明水化 产物与强度之间存在着明确的关 系 。 但均方差值较大 , 这可能与 制品强度的测定误差以及其他一 些影响强度的因素 如原料的品 种和细度 、 制品的孔隙结构 、 水 化产物的不同形貌等等 有关 , 在这里未考虑进去 。 四 、 水化产物与 收缩的关系 对加气混凝土在千燥过程中 产生收缩的原因及其影响因素 , 不少人进行了研究 。 但直到目前 为止 , 还不能认为已经彻底解决 了 。 对于产生收缩的原因总的可 归纳为二条 , 一是毛细孔及凝胶 孔脱水引起收缩 , 二是 一 凝 胶脱水引起的收缩 。然而 , 一 凝胶的存在可能形成大量的凝胶 孔及毛细孔 , 所以这两种收缩的 原因都与 一 一 的含量有关 。 将 表 、 表 中的 一 凝胶含量 和收缩值作图 图 并作回归 分析如下 · 忿 其中 —收缩值 — 一 一 凝 胶 含 量 回归结果 一 下 一 所得相关系数是合格的 时 的相关检验为。 。 一般工业生产的加气混凝土 收缩值不会大于 , 故可将收缩 值大于 的样品除外 , 则回归线 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 硅 酸 盐 学 报 卷 期 精度更高 图 虚线 , 大多数点皆在回归线的 士 范围以内 。 由此可以看出 , 加气 混凝土的收缩与 一 一 凝胶的含量关系密切 , 一 一 含量越高 , 收缩越大 。 在原料配比基本相同时 , 水化产物的总量相差不大 , 收缩值与托勃莫来石和水化石榴石 的含最也有良好的关系 。 因为托勃莫来石由 一 一 凝胶转化而来 , 水化石榴石的形成也要消 耗部分活性 , 这二者的含量增加 , 一 一 凝胶的含量就要降低 。 将表 中的收缩值对 托勃莫来石和水化石榴石作二元回归分析如下 十 其中 韶 。 —水化石榴石含量回归结果 , 一 一 ’ 一 一 相关系数 下 以 , 对 作图如下 图 。 由 式可见 , 会一 。 说明托勃莫来石含量对收缩的影响较之水化石榴石更大 。 这与托勃莫来石形成时消耗更多的活性 有关 。 每形成一分托勃莫来石要消耗 分活 性 , 形成一分水化石榴石只要消耗 分活性 刃 , 活性 消耗越多 , 一 凝胶的 含量降低越多 , 所以托勃莫来石对收缩的影响比水化石榴石更显著 。 这也进一步证明 , 收缩 劫 二 八已、日已︶幼 图 托勃莫来石和水化石榴石与收缩的关系 上 工 , 图 值与收缩的关系 毗 昭 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 蒸压加气混凝土的水化产物与强度和收缩的关系 主要是 一 一 凝胶引起的 。 图中 点偏离较远 , 这是由宝鸡灰制作的加气混凝土样品 。 在该样中 , 托勃莫来石含量 较低 , 而水化石榴石含量较高 , 但总量并不高 , 其收缩值很低 。 原因是宝鸡灰颗粒均匀 , 密 实度大 , 比表面积小 透气法为 ’ , 水化产物的总量低 可溶硅只有 , 因而 一 一 凝胶的含量也低 , 所以收缩较小 。 该样品在 一 一 凝胶与收缩的关系中并不异 常 。 在 “蒸压加气混凝土水化产物定量分析 ” ‘ ’一文中 , 我们已经讨论了峰高比 。, 与托勃莫来石 、 水化石榴石以及 一 一 凝胶相对含量的关系 。 当 一 一 凝胶与水化石榴石 含量增高时 , 。。 之比增加 。 为了证实这种看法 , 对部分 试样 测定了 。, , , , 之 比 , 当水化石榴石含 量 波动不大时 , 。。 之比 与收缩有很好的 相 关性 。 见图 。 按一元直线回归 , 其相关系数 , 。 以上三种关系的分析皆说明 , 一 一 是影响收缩的基本原因 。 但 一 一 的测定比较困 难 , 误差也较大 。 因此对于原料及配比基本固定的加气混凝土 , 用托勃莫来石和水化石榴石 的含量估计收缩值是可靠的 。 用 。 。 , , 之比 , 也大致可以确定收缩值的范围 。 五 、 讨 论 由上述可见 , 水化产物的相对含量与制品的强度和收缩均有较好的相关性 。 托勃莫来 石含量增加时 , 势必引起 一 一 凝胶含量的减少 , 强度有下降的趋势 。 不少研究工作者已发 现 收缩大 , 强度高 , 收缩小 , 强度低 。 因而 , 为了兼顾制品的强度和收缩 , 托勃莫来石与 一 一 凝胶要保持一定的比例 。 最近 , 我国对加气混凝土的强度和收缩已有 统一的规定 容重的加气混凝土 , 一级品出釜强度为 名 , 收缩为《 , 二级 品出釜强度为 》 , 收缩为 以下 。 欲达到以上规定 , 对水泥一石灰一粉煤灰 加气混凝土 , 托勃莫来石含量应在 , 一 应在 一 。 对水泥一石灰一砂加气混凝 土 , 托勃莫来石含量应在 , 一 一 应在 一 。 将托勃莫来石与 一 一 凝胶控制 在上述范围 , 可满足一级或二级加气混凝土的要求 。 对水泥一石灰一粉煤灰加气混凝土的水化物控制 范围与 水泥一石灰一砂加气 混凝土 有所不 同 。 这是因为前者所用硅质原料 —粉煤灰为活性材料 , 而生成较多的 一 一 , 托勃莫来石 生成量较少。 要求其达到水泥一石灰一砂加气混凝土同样的水化物比例比较困难 , 因此对其托 勃莫来石的含量要求稍低 , 达到 即可 。 一般工厂只要严格控制生产条件是可以达到 的 。 对于水泥一石灰一砂加气混凝土 , 容易生成较多的托勃莫来石而使强度降低 , 对托勃莫来 石的生成量也须适当控制 。 关于调整控制水化产物比例的方法 , 将另文详述 。 水化产物的质和量是影响制品强度和收缩的主要因素 , 但不是唯一的因素 。 例如 , 当 含有等量的 音二 二 时 , 水泥一矿渣一砂加气混凝上强度较高 ‘见图 , 。 这可能与原料 的种类有关 , 或许与其托勃莫来石的结晶形貌有关 见图 中北加样的针状晶体非常均匀相互 交错 。 此外 , 对气孔的结构特征 、 分布均匀性等也不能忽视 。 对于收缩 , 还有许多因素未 搞清楚 , 如集料的粗细 、 容重的影响等也需要进一步研究 。 但如将水化产物的影响 搞清 楚 了 , 就会加快对其他因素的研究 。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 硅 酸 欲 学 卷 期 影响托勃莫来石数量多少及其晶体大小和形貌的原因 , 除养护温度 、 压力及养护时间 外 , 还有原材料的细度 、 原材料的品种 、 杂质的种类和含量等。 六 、 小 结 ‘、 加气混凝土中水化产物的类型和含量是影响制品强度和收缩的基本原因 。 托勃莫来石 含量增加 , 收缩减小 , 强度也有所下降 。 一 一 凝胶含量增加 , 强度提高 , 但收缩增大 。 因 此 , 为了兼顾强度和收缩 , 二者应保持适当比例 。 、 影响收缩的主要因素是 一 一 凝胶 。 对于同品种的加气混凝土 , 可由托勃莫来石及水 化石榴石的含量估算收缩值 。 当收缩值不超过 时 , 估算误差在士 左 右 。 当制品中水化石榴石的含量变化不大时 , 用峰高比 。。 估测其收缩值 , 也能得到 较好的效果 。 托勃莫来石是一种比较稳定 、 不易碳化和变形 、 并有一定胶结能力的水化物 。 因此加 气混凝土中必须含有足够量的托勃莫来石才能得到性能良好的产品 。 参 考 文 献 〔 〕 孙抱真 、 水翠娟 , 硅酸盐建筑制 品〔 〕 。 〔 〕 , 饥 ”七 ” 牡 忿 , 连 。 〕 孙抱其 、 李广才 、 贾传玖 , 硅酸盐学报 , 〔 。 〔 〕 重庆建工学院 、 南京工学院编著 , 《 混凝土学 》 , , 。 石 〕 , , , 一 , 〔 」 牡 一 介 云 一 乞 云 牡 ”一 乏 一 恤傲 通 吕 七 勿 , 了 、 不 气万一 , 二 ‘念 , , 不 , , 一 一 , 一 一 , 一 一 工 , 劣 劣 。 足 蛇 , 一 一 , , 一 一 , 刃。 元 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 蒸压加气混凝土的水化产物与强度收缩的关系 图版 沪 瑞 典 七 丈 丹 麦 图 加气混凝土中的托勃莫来石晶体 一 , 一 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net