論膠凝材料水化作用對(duì)無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿物理性能的影響

蔡塵碲　陳倩倩　蘇君輝　胡晶

摘 要：膠凝材料是無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿中一種重要組成部分，其對(duì)無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿性能起著至關(guān)重要的作用。而膠凝材料在無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿中的主要化學(xué)反應(yīng)為水化作用。我們通過(guò)打斷膠凝材料水化作用來(lái)研究膠凝材料水化作用對(duì)無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿性能的影響。

關(guān)鍵詞：膠凝材料；水化作用；無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿

在浙江省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1054-2008）中，把無(wú)機(jī)輕集料明確分為三類，分別是A型B型C型。這三類無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿是以其干密度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)等物理性能來(lái)進(jìn)行分類。不同配方的無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿按照標(biāo)準(zhǔn)《無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1054-2008）養(yǎng)護(hù)后，其最終分別為A型B型C型。然而A型或者B型保溫砂漿在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中打斷膠凝材料水化作用也就是通過(guò)烘干去除試樣中的水分，其最終物理性能會(huì)發(fā)生改變，甚至變成B型或者C型更輕的保溫砂漿。文章通過(guò)打斷保溫砂漿的膠凝材料水化作用來(lái)研究膠凝材料水化作用對(duì)無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿物理性能的影響。

1 膠凝材料水化作用過(guò)程

在無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿中的膠凝材料主要有兩類，分別是水泥和粉煤灰。水泥的水化作用過(guò)程為：水泥加水拌和后，水泥顆粒被水所包圍，表面的礦物質(zhì)成分很快與水發(fā)生水化和水解作用，水溶液也逐漸成為一種凝膠體，同時(shí)產(chǎn)生一定的熱量，即俗稱的水化熱.隨著水化水解作用不斷向水泥顆粒內(nèi)部深化，形成的凝膠體也逐漸結(jié)晶硬化，具有很高的粘結(jié)能力.水化反應(yīng)的進(jìn)行有效地粘結(jié)了各種骨料，使其牢固地結(jié)合為一個(gè)整體。而粉煤灰自身只具備潛在活性，在沒(méi)有外加劑的情況下粉煤灰一般不會(huì)產(chǎn)生自結(jié)現(xiàn)象。粉煤灰的激化劑通常采用水泥，粉煤灰中參與水化反應(yīng)的成分為活性SiO2和Al2O3，活性成分與水泥熟料礦物水化所釋放出來(lái)的Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)。

2 試驗(yàn)思路及試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)思路

在《無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1054-2008）中，無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿養(yǎng)護(hù)方法為：在試樣制作后，用聚乙烯薄膜覆蓋，養(yǎng)護(hù)（48±8）h后脫模，繼續(xù)用聚乙烯薄膜包裹養(yǎng)護(hù)至14天，去掉薄膜養(yǎng)護(hù)至28d。然后在溫度（80±3）℃的烘箱中烘干。在這個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，前14天因?yàn)槭褂镁垡蚁┍∧ぐB(yǎng)護(hù)，所以水分能夠很好的保持在試件之中，從而為膠凝材料水化作用提供充足的水分。而在后14天，因?yàn)槿コ∧さ木壒剩謺?huì)快速流失，所以在14天之后膠凝材料水化作用漸漸停止。因此，我們主要通過(guò)打斷膠凝材料前14天的水化作用來(lái)發(fā)現(xiàn)膠凝材料水化作用對(duì)無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿各項(xiàng)物理性能的影響。而打斷膠凝材料水化作用的方法是通過(guò)提早去除聚乙烯薄膜然后在溫度（80±3）℃的烘箱中烘干。最后我們通過(guò)測(cè)試對(duì)比提早打斷膠凝材料水化作用試件與正常養(yǎng)護(hù)試件的物理性能，從而得知膠凝材料水化作用對(duì)無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿物理性能的影響。

2.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)室環(huán)境：溫度（23±2）℃，相對(duì)濕度55%～85%。保溫砂漿試驗(yàn)方法按DB33/T1054-2008《無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定進(jìn)行。

3 試驗(yàn)結(jié)果及討論

3.1 試驗(yàn)結(jié)果

3.1.1 A型無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿試驗(yàn)結(jié)果

A型無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿干粉干密度為442g/L。在不同時(shí)間打斷水化作用后物理性能見(jiàn)下表。

3.1.2 B型無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿試驗(yàn)結(jié)果

B型無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿干粉干密度為340g/L。在不同時(shí)間打斷水化作用后物理性能見(jiàn)下表。

3.2 討論

在本試驗(yàn)中，我們分別選取了2天，6天，14天以及28天這幾個(gè)比較關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)。在DB33/T1054-2008《無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》中，2天為拆模時(shí)間，14天為去除聚乙烯薄膜時(shí)間，6天為聚乙烯薄膜養(yǎng)護(hù)前半階段結(jié)束時(shí)間。而28天則為全部養(yǎng)護(hù)結(jié)束時(shí)間。無(wú)論是A型無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿還是B型無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿，其物理性能隨著水化作用打斷時(shí)間的變化趨勢(shì)大致相同。其細(xì)微不同是由于兩種無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿當(dāng)中的珍珠巖物理性質(zhì)不同所導(dǎo)致。在兩表中，烘干前濕密度隨著打斷時(shí)間變化卻基本不變，這說(shuō)明在14天包膜養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)，試樣中水分基本不會(huì)流失。但干密度和抗壓強(qiáng)度卻隨著打斷時(shí)間的不斷延后而持續(xù)增長(zhǎng)。這說(shuō)明隨著膠凝材料水化作用的不斷進(jìn)行，新的水化產(chǎn)物不斷生成，這導(dǎo)致了干密度與抗壓強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng)。而導(dǎo)熱系數(shù)這項(xiàng)在無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿中最重要的指標(biāo)卻隨著膠凝材料水化作用的打斷時(shí)間延后而不斷變大。而這對(duì)于無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿來(lái)說(shuō)是不利的。這應(yīng)該是由于膠凝材料水化作用產(chǎn)物隨著打斷時(shí)間延后而不斷產(chǎn)生，這些新的水化產(chǎn)物持續(xù)減少試樣中微型封閉空間，導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)不斷變大。

4 結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)打斷膠凝材料水化作用，了解了在無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿中膠凝材料的作用。以及隨著打斷時(shí)間變化，其主要物理性能也會(huì)隨之改變。通過(guò)了解無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿中膠凝材料的作用，我們可以通過(guò)適當(dāng)改變膠凝材料在無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿中的百分比來(lái)達(dá)到平衡無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿中的各項(xiàng)物理性能。我們也可以通過(guò)提前打斷膠凝材料水化作用，來(lái)平衡無(wú)機(jī)輕集料保溫砂漿各項(xiàng)物理性能。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬振珠，岳漢威，宋曉嵐.水泥水化過(guò)程的機(jī)理、測(cè)試及影響因素[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，23（02）：43-46.

[2] 李大和.粉煤灰水化機(jī)理淺析[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，1999，19（05）：15-16.