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术语内容
“非烧结普通粘土砖”
国家标准《墙体材料术语》定义的“非烧结普通粘土砖”,?与行业标准《非烧结普通粘土砖》(?JC
422—91)?的定义基本一致,?即“以粘土为主要原料,掺入少量胶凝材料,?经粉碎、搅拌、压制成型、自然养护而成的(?一种非烧结)?普通粘土砖。”在JC422—91?中亦将其称作“免烧砖”。
????行业标准《非烧结普通粘土砖》主要起草人之一唐仁美教授等,?为推广应用“非烧结普通粘土砖”,?于1993?年编写并由浙江科学技术出版社出版了《免烧砖制造方法与建筑施工》一书。据书中介绍,?随着“免烧砖”(?即非烧结普通粘土砖)?研究的深入和广泛应用,?制造免烧砖的原材料,?由单一的土发展为多种原材料,?主要有砂、粉煤灰、尾矿等,?还可用城市垃圾和其他工业废渣制砖;?胶凝材料即固化剂,?有:?水泥(?可以自养)?、石灰(?需要蒸养或蒸压)?、石膏和外加剂等。采用普通硅酸盐水泥时,?其用量在6~12,?在水泥用量少时应适量加入石灰,?以提高胶凝材料的碱度。
????在上述一书中,?还详细的讲解了水泥在免烧砖中的作用、水化反应过程和主要水化产物,?明确指出“免烧砖属硅酸盐材料”,?显然应属自然养护的“硅酸盐砖”,?然而国家标准《墙体材料术语》并未明确将其纳入“硅酸盐砖”的范畴,?欠妥。不难看出所谓粉煤灰和工业废渣“免烧”或“双免”砖,?以及前面的“自养粉煤灰砖”,?就是在“非烧结普通粘土砖”的基础上发展起来的硅酸盐砖。
自养粉煤灰砖
国家标准《墙体材料术语》给出的自养粉煤灰砖的定义是:?“以水泥为主要胶凝材料,?经自然养护制成的粉煤灰砖。”,?对此不甚理解。
??“粉煤灰砖”一词表明,?粉煤灰应该是制砖的主要原料,?给人的第一印象就是以硅质和钙质材料为胶凝材料的粉煤灰硅酸盐砖即为硅酸盐制品,?否则不应称作“粉煤灰砖”。而定义中的“以水泥为主要胶凝材料”,?则表明砖是以水泥为主要胶凝材料,?而以粉煤灰为辅助胶凝材料经自然养护制成的砖,?这里应该是用粉煤灰取代部分水泥,?超量粉煤灰则取代部分细集料,?而与国家标准《粉煤灰混凝土技术规范》所定义的“粉煤灰混凝土”相吻合,?因为粉煤灰混凝土砖属于水泥制品,?可称作混凝土砖或水泥砖,?而不应称作“自养粉煤灰砖”。显然术语“自养粉煤灰砖”与其定义自相矛盾。
????实际上并不存在以水泥为主要胶凝材料的“自养粉煤灰砖”,?而是以粉煤灰为主,?以水泥为固化剂的“自养粉煤灰砖”,?水泥用量一般在8~12。其首先利用水泥水化生成的水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶将粉煤灰颗粒初步粘结,?使坯体具有有早期强度,?以实现自然养护,?进而再利用水泥水化生成的Ca(OH)2?与粉煤灰发生火山灰反应,?最终形成以水化硅酸钙为主要产物的硅酸盐结石,?而使砖固结并产生强度和具有一定的理化性能,?其水化反应过程与粉煤灰小型空心砌块完全一致。因此,?自养粉煤灰砖应属粉煤灰硅酸盐制品———硅酸盐砖,?在国家标准《墙体材料术语》中未将其明确纳入硅酸盐砖的范畴欠妥。
????当自养粉煤灰砖的水泥用量不低于10,?粉煤灰不低于20,?则与粉煤灰小型空心砌块所要求的原料及其配比基本一致,?显然它们应属同一类制品———粉煤灰硅酸盐制品,?所不同的仅仅是形状和尺寸的不同。因此,?可以说用生产粉煤灰小型空心砌块的原料,?完全可以生产出自养粉煤灰砖,?即通常所说的“免烧”或“双免”粉煤灰砖。
粉煤灰小型空心砌块
国家标准《墙体材料术语》,?依据行业标准《粉煤灰小型空心砌块》(?JC826—2000)?的规定,?给出了与JC826—2000?相同的粉煤灰小型空心砌块的定义:?“以粉煤灰、水泥、各种轻、重集料、水为主要组分(?也可加入外加剂等)?拌合制成的小型空心砌块,其中粉煤灰用量不应低于原材料质量的20,?水泥用量不应低于原材料质量的10。”。在国家标准《墙体材料术语》中,?将其排除在硅酸盐制品———硅酸盐砌块以外,?欠妥,?下面就此进行讨论。
干燥收缩性能
研究与探讨
????粉煤灰硅酸盐材料,?在常温下水化极其缓慢一般都是通过蒸养和蒸压措施促进水化反应。其水化产物有晶体、半晶体和胶体之分,?其中晶体不受干燥条件的影响,?水化产物的结晶度越高,?抗干缩能力就越好。
????有关研究表明,?在充分水化的蒸压粉煤灰制品的硅酸盐石中,?水化硅酸钙系列产物中,?托勃莫来石可达35以上,?其余为各种C/S?的水化硅酸钙凝胶,?另外,?还有一定数量的结晶良好的水石榴石晶体,?而使蒸压粉煤灰砖具有较高的结晶度。而水化充分的自养制品的硅酸盐石中,?水化硅酸钙系列产物由于反应温度低,?几乎全部为低碱水化硅酸钙凝胶,?没有托勃莫来石晶体。蒸养制品水化产物的结晶度要好于自养制品。
????因此,?自养制品抵抗干燥收缩变形的能力远不如蒸压制品,?蒸养制品则介于它们两者之间。
????综上所述,?根据蒸压、蒸养和自养粉煤灰硅酸盐制品的水化产物组成可知,?自然养护制品的耐久性能及抵抗干燥收缩变形的能力不如蒸养制品,?更不如蒸压制品。
????不难看出,?硅酸盐制品中有托勃莫来石晶相存在很重要,?它不仅对强度有好处,?而且对抵抗干燥收缩和提高抗碳化、抗冻性能都是非常有用的,?因此,?蒸压制品所具有的优异性能,?是蒸养制品尤其是自养制品所不可比拟的。
抗碳化性能
实验研究表明,?托勃莫来石碳化6?个月后强度提高40,?CSH?(Ⅰ)?碳化6?个月强度下降20,?显
然,?托勃莫来石的抗碳化性能明显好于水化硅酸钙凝胶。
???水石榴石的组成是可变的,?其通用式是C3ASnH?6-?2n,?它是C3AH6?中的H2O?部分的被SiO2取代而形成的,?其中一个SiO2可取代两个H2O。水石榴石的组成与水热处理温度有关,?温度愈高,?其组成中含有SiO2?的程度愈高,?抗碳化性能随之增高。
???三硫型水化硫铝酸钙的抗碳化性能较差,?碳化速度较快,?碳化后密实度减小,?强度急剧降低。单硫型水化硫铝酸钙则相反,?碳化后密实度增加,?强度大幅度提高。