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加气混凝土的强度受气孔结构及形状的影响较大。
加气混凝土的气孔率主要取决于铝粉的加入量,这也就决定了加气混凝土的体积密度。
加气混凝土的强度同样服从于孔隙率理论,孔隙率越大,体积密度越小,强度也就越低。如果保持孔隙率不变(体积密度也相应地不变,改变气孔的大小,也可以改变加气混凝土的强度。在工艺条件许可时,尽量减小气孔的尺寸,将可以提高加气混凝土的强度。如果将气孔与孔间壁中的毛细孔、胶凝孔一起计算孔隙率,加气混凝土的总孔隙率可达70%(当体积密度为500kg/m3时)。有的研究者认为,如果保持孔隙率不变,减少气孔含量,同样可以提高加气混凝土的强度。
气孔的形状因生产工艺条件不同而分为封闭的圆孔(更多的是椭圆孔)、没有完全封才的孔和完全贯通的孔三类,其中,第一种孔对强度等物理力学性能的不利影响最小,而第三类影响最大。
硅酸盐混凝土水化产物及物理力学性能
加气混凝土的结构是由气孔和孔间壁组成,而孔间壁双是由水化产物,未水化的村料颗粒及孔隙组成。因此,讨论加气混凝土的强度及其物理学性能,必须认识水化产物。如作深入的探讨还必须具备专业知识和专门的手段,这对于工厂生产来说尚无必要。因此,我们在此只作一般性的讨论。
水热处理过程中的水化产物与物力学性能
硅酸盐混凝土在高压釜中所进行的一系列物理化学反应使硅酸盐酸混凝土中各组成材料之间在较高温度下互相反应,产生一系列水化产物,如水化硅酸钙,水化铝酸钙,水化铝酸钙和水化硫铝酸钙等。这些产物将混凝土中各固体颗料胶结在一起,形成牢固的整体结构,赋予混凝土全新的物理化学性质。人们把这一在水热条件下合成新的水化产物的过程称为水热合成。
硅酸盐混凝土的水热反应,本质上是石灰的水化产物—Ca(OH)2或水泥中的硅酸三钙,硅酸二钙水化时析出的C—S—H凝胶和Ca(OH)2与硅质材料中的SiO2、Al2O3以及水之间的化合反应。当原料中有石膏时(主要成份CaO4),石膏中的CaO4也参与反应。因此,我们先来认识CaO、SiO2、Al2O3与水反应的情况及产物。
1CaO—SiO2—H2O系统
用蒸压合成方制得的水化硅酸钙矿物至少有17种,硅酸盐混凝土中常见的矿物有以下几种:
表1-1几种主要的水化硅酸钙
矿物组成
鲍格命名
泰勒命名
矿物组成
鲍格命名
泰勒命名
C2SH0.9~1.25
C2SH(A)
a- C2SH
C2SH2~4
C2SH2
C2SH2(II)
C2SH1.1~1.5
C2SH(B)
β- C2SH
CSH1.1
CSH(A)
燧石CSH
C2SH0.3~1.0
C2SH(C)
r- C2SH
C1.0~1.5SH1.0~2.5
CSH(B)
CSH(I)
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