1.2.2 石灰
石灰熟化生成氢氧化钙 , 对水泥的早期强度和后期强度均有重要的作用 , 它同时是工业废渣免烧砖成型的胶结剂的胶结剂和碱性激发剂 。但是有些工艺 , 特别是后期需采用蒸汽养护的工业废渣免烧砖 , 利用熟石灰可以简化工艺 , 减少砖在厂里停留的时间 , 缩短
砖及资金的周转时间 。
1.2.3 石膏
石膏是生产工业废渣免烧砖的硫酸盐激发剂 , 同时它和石灰能力协同效应 , 起着促进剂的作用 , 对工业废渣免烧砖的强度起着直接和间接的作用 。一般使用天然石膏效果较好 , 当然 , 为了降低成本 , 也可以使用工业化学石膏 , 如工业磷石膏 。
在工业废渣免烧砖的生产中 , 固化剂可以单独使用 , 如水泥 。而大多数情况下 , 视具体情况可将几种固化剂结合起来使用 , 如将石灰和石膏结合使用 , 或是石膏、石灰、水泥一起使用 , 效果都不错 。当然 , 应用在工业废渣免烧砖中的固化剂远不止上面3种 , 还有一些硫酸盐类等 。同时 , 一些工业废渣(如碱渣等)也可以在砖的配合料中 , 充当激发剂的作用 。
1.3 外加剂
工业废渣免烧砖可以借助外剂来提高强度 , 改善性能 , 稳定质量 。外加剂有很多种 , 用于工业废渣免烧砖的主要有:塑化剂(即减水剂)、早强剂、抗冻剂等 。
工业废渣免烧砖配合料混合的均匀性会直接影响砖的最终强度 。一般情况下 , 为了提高配合料的混合均匀度 , 除了加强搅拌外 , 加入减水剂能有效地增加配合料的流动性 , 大幅度减少拌合用水量 , 从而提高砖的密实度、强度、抗冻、抗渗等性有也因此得到改善;另一方面 , 由于减水剂的分散作用 , 使得各物料接触的表面积增加 , 从而有利于提高反应机率 。
生产工业废渣免烧砖时 , 掺入的减水剂多是亲水性的表面活性物质 , 常用的有木质素类 , 如木质素磺酸钙等 。早强剂是提高制品早期强度的外加剂 , 无论是无机盐类、有机盐类 , 还是无机--有机复合早强剂 , 他们都依靠加速配合料的水化速度来提高砖的早期强度 。使用较多的早强剂有氯化钠、氯化钙、三乙醇胺、乙酸胺硫盐复合早强剂等 。
另外 , 生产工业废渣免烧砖时 , 几种外加剂复合使用会产生协同效应 , 比单独使用某种外加剂的效果更明显 。
2. 工业废渣免烧砖的生产工艺
生产时注意事项如下:
(1)如果用的是干料 , 需在轮碾时加入适量的水;如果料中本身已含有水分 , 视具体情况可不加或少加水 。
(2)陈化与否应视具体情况而定 , 一般使用生石灰作固化剂就需要陈化 , 而使用熟石灰则可以免去陈化过程 。
(3)如需要加水和水泥的 , 应在成型之前加入 。
(4)加水量、成型压力等工艺参数对砖强度的影响比较大 , 相应的参数均需要通过试验确定 。
3. 强度形成的机理分析
工业废渣免烧砖的强度主要来源于以下4个方面:(1)物理机械作用;(2)水化反应;
(3)颗粒表面的离子交换和团料化作用;(4)相间的界面作用 。
3.1 物理机械作用
生产工业废渣免烧砖时 , 搅拌机和轮碾机对配合料的充分混合 , 有利外加剂对物料活性的激发和物料之间的反应 , 对砖的强度提高起到更要作用 。
工业废渣免烧砖的初期强度是在砖坯压力成型过程中获得的 。成型不仅使砖坯具有一定的强度 , 同时由于原材料颗粒间紧密接触 , 保证了物料颗粒之间的物理化学作用能够高效进行 , 为后期强度的形成提供了条件 。一般工业废渣免烧砖成型压力要求不低于20MPa 。实验结果表明
在其它条件相同时 , 工业废渣免烧砖试件的强度随成型压力增加而提高;如果没有高压成型作用 , 即使加入水泥和石灰 , 也无法形成高强度 。
3.2 水化反应
水泥、石灰等胶凝材料的水化产物提供工业废渣免烧砖的早期强度 , 主要的水化反应如下:
3Ca0.SiO2+mH2O—>xCaO.SiO2.yH2O
(3-x)CA(OH)2
2Ca0.SiO2+mH2O—>xCaO.SiO2.yH2O
(2-x)CA(OH)2
4CaO.Al2O3.Fe2O3
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