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

關(guān)鍵詞：膠凝材料；水化作用；無機輕集料保溫砂漿

在浙江省工程建設(shè)標準《無機輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1054-2008）中，把無機輕集料明確分為三類，分別是A型B型C型。這三類無機輕集料保溫砂漿是以其干密度、抗壓強度、導(dǎo)熱系數(shù)等物理性能來進行分類。不同配方的無機輕集料保溫砂漿按照標準《無機輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1054-2008）養(yǎng)護后，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)護過程中打斷膠凝材料水化作用也就是通過烘干去除試樣中的水分，其最終物理性能會發(fā)生改變，甚至變成B型或者C型更輕的保溫砂漿。文章通過打斷保溫砂漿的膠凝材料水化作用來研究膠凝材料水化作用對無機輕集料保溫砂漿物理性能的影響。

1 膠凝材料水化作用過程

在無機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)的進行有效地粘結(jié)了各種骨料，使其牢固地結(jié)合為一個整體。而粉煤灰自身只具備潛在活性，在沒有外加劑的情況下粉煤灰一般不會產(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的Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)。

2 試驗思路及試驗方法

2.1 試驗思路

在《無機輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1054-2008）中，無機輕集料保溫砂漿養(yǎng)護方法為：在試樣制作后，用聚乙烯薄膜覆蓋，養(yǎng)護（48±8）h后脫模，繼續(xù)用聚乙烯薄膜包裹養(yǎng)護至14天，去掉薄膜養(yǎng)護至28d。然后在溫度（80±3）℃的烘箱中烘干。在這個養(yǎng)護過程中，前14天因為使用聚乙烯薄膜包裹養(yǎng)護，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，因為去除薄膜的緣故，水分會快速流失，所以在14天之后膠凝材料水化作用漸漸停止。因此，我們主要通過打斷膠凝材料前14天的水化作用來發(fā)現(xiàn)膠凝材料水化作用對無機輕集料保溫砂漿各項物理性能的影響。而打斷膠凝材料水化作用的方法是通過提早去除聚乙烯薄膜然后在溫度（80±3）℃的烘箱中烘干。最后我們通過測試對比提早打斷膠凝材料水化作用試件與正常養(yǎng)護試件的物理性能，從而得知膠凝材料水化作用對無機輕集料保溫砂漿物理性能的影響。

2.2 試驗方法

試驗室環(huán)境：溫度（23±2）℃，相對濕度55%～85%。保溫砂漿試驗方法按DB33/T1054-2008《無機輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定進行。

3 試驗結(jié)果及討論

3.1 試驗結(jié)果

3.1.1 A型無機輕集料保溫砂漿試驗結(jié)果

A型無機輕集料保溫砂漿干粉干密度為442g/L。在不同時間打斷水化作用后物理性能見下表。

3.1.2 B型無機輕集料保溫砂漿試驗結(jié)果

B型無機輕集料保溫砂漿干粉干密度為340g/L。在不同時間打斷水化作用后物理性能見下表。

3.2 討論

在本試驗中，我們分別選取了2天，6天，14天以及28天這幾個比較關(guān)鍵的節(jié)點。在DB33/T1054-2008《無機輕集料保溫砂漿及系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》中，2天為拆模時間，14天為去除聚乙烯薄膜時間，6天為聚乙烯薄膜養(yǎng)護前半階段結(jié)束時間。而28天則為全部養(yǎng)護結(jié)束時間。無論是A型無機輕集料保溫砂漿還是B型無機輕集料保溫砂漿，其物理性能隨著水化作用打斷時間的變化趨勢大致相同。其細微不同是由于兩種無機輕集料保溫砂漿當(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間變化卻基本不變，這說明在14天包膜養(yǎng)護時間內(nèi)，試樣中水分基本不會流失。但干密度和抗壓強度卻隨著打斷時間的不斷延后而持續(xù)增長。這說明隨著膠凝材料水化作用的不斷進行，新的水化產(chǎn)物不斷生成，這導(dǎo)致了干密度與抗壓強度持續(xù)增長。而導(dǎo)熱系數(shù)這項在無機輕集料保溫砂漿中最重要的指標卻隨著膠凝材料水化作用的打斷時間延后而不斷變大。而這對于無機輕集料保溫砂漿來說是不利的。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

文章通過打斷膠凝材料水化作用，了解了在無機輕集料保溫砂漿中膠凝材料的作用。以及隨著打斷時間變化，其主要物理性能也會隨之改變。通過了解無機輕集料保溫砂漿中膠凝材料的作用，我們可以通過適當(dāng)改變膠凝材料在無機輕集料保溫砂漿中的百分比來達到平衡無機輕集料保溫砂漿中的各項物理性能。我們也可以通過提前打斷膠凝材料水化作用，來平衡無機輕集料保溫砂漿各項物理性能。

參考文獻

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