分析无机添加剂对糯米性能机理

1、.分析无机添加剂对糯米性能机理1性能表征1.1抗压强度试件28,90d的抗压强度见表1.结果显示,明矾和硫酸铝对进步糯米灰浆早期抗压强度有利,且随着其掺量质量分数的进步而进步,28d糯米灰浆最大抗压强度分别较比照试件进步了约2倍和1倍,但是,随着养护时间的延长,抗压强度增加趋势变缓,90d最大抗压强度分别较比照试件进步了74%和55%;掺2%质量分数工业石膏,糯米灰浆抗压强度有一定的进步,其28,90d抗压强度分别进步了17%和16%,但随着掺量的增加,工业石膏对糯米灰浆抗压强度产生了不利影响.1.2外表硬度测量外表硬度时,压针间隔 试件边缘至少6mm,并和试件完全接触1s内读数,每个试件均匀

2、取点测定7次,去除最大值和最小值后取平均值.测试结果见表1.结果说明,明矾、硫酸铝和工业石膏掺入后,糯米灰浆的外表硬度分别进步了54%,19%,35%,但除硫酸铝外,明矾和工业石膏的掺量并不是越多越好,在4%左右比较适宜.1.3收缩性能不同添加剂对糯米灰浆收缩率的影响结果如表2所示。结果说明,比照试件在脱模后7d内收缩明显,收缩率到达8%,然后趋于平稳.而分别掺3种添加剂的糯米灰浆试件,其收缩主要发生在脱模后的14d内如图1所示.与比照试件相比,含明矾、硫酸铝和工业石膏的试件7d收缩率分别减少了53%,62%和57%,由此可见,掺3种添加剂的糯米灰浆,其早期收缩性能明显改善.研究11说明,灰浆

3、早期的强收缩是引起开裂的主要原因之一,而添加剂的掺入可延缓灰浆的早期收缩过程,对减少灰浆开裂有利.当收缩到达稳定时,掺添加剂的糯米灰浆其收缩率也大大减小.综合考虑添加剂对糯米灰浆早期和稳定时收缩率的改善效果,硫酸铝、工业石膏、明矾的适宜掺量约为4%,6%,6%.1.4耐水浸泡性糯米灰浆的耐水性能可用软化系数k=f湿/f干来表征,其中f干为试件养护28d的抗压强度,f湿为试件养护28d后再在水中浸泡28d的抗压强度.软化系数越大,说明灰浆的耐水性越好,测试结果如表3所示.由表3可见,掺加明矾后,糯米灰浆的软化系数有所减小,即掺明矾糯米灰浆的耐水性能降低,当明矾掺量为6%时,软化系数约减小6%;而

4、掺硫酸铝和工业石膏那么可进步糯米灰浆的耐水性,二者分别使其软化系数进步了16%和6%.1.5耐冻融性能试件脱模后首先在养护室中养护28d,然后进展耐冻融试验.根据JGJ702020?建筑砂浆根本性能试验方法?,首先将试件置于常温去离子水中浸泡48h,浸泡时水面应至少高出试件上外表2.0cm,再将浸泡过的试件取出放入-30的冰箱中进展冷冻,12h后取出放入常温去离子水中进展融化12h.试验结果见表4,试件外表状况见图2.结果显示,掺硫酸铝试件的抗冻融性能最正确,并且随着掺量的增加而进步,当硫酸铝掺量为6%时,经过7次循环的试件仍然完好;掺明矾对糯米灰浆的抗冻融性能有一定的改善,但会使试件周边脱落

5、掉渣,这是因为明矾在糯米灰浆中与氢氧化钙反响生成钙矾石的同时,其中的K+形成了易溶性盐,而易溶性盐的迁移和结晶破坏了试件的表层构造;掺加工业石膏对糯米灰浆抗冻融性能并未有明显改善.2机理讨论2.1SEM分析将养护28d的试件断面喷金后进展了SEM分析,结果如图3所示.由图3可见,不掺添加剂的糯米灰浆固化后图3g,孔隙较大,而掺硫酸铝和明矾的糯米灰浆固化后图3a,c,构造较密实,其中明矾糯米灰浆更为明显,这有助于进步其强度、耐水性能和耐冻融性能12.研究13-15说明,当钙矾石形成时,需要结合和吸附3132个水分子,使其体积增大125%左右,这对糯米灰浆早期收缩有很大的补偿作用.因此,掺硫酸铝、

6、明矾后,糯米灰浆的前期强收缩过程变得较为温和,收缩率也有所降低.此外,钙矾石为高强度结晶体16,在糯米灰浆中生成后,可作为强度骨架,有利于其早期强度的进步.工业石膏糯米灰浆固化后图3e,构造较松散,对进步其强度和改善耐候性没有作用.2.2XRD分析未掺、掺添加剂糯米灰浆及工业石膏的XRD分析结果如图4.由图4可见,在掺6%硫酸铝或明矾的糯米灰浆中,除含有方解石和未碳化的氢氧化钙外,还含有少量的、在不掺添加剂糯米灰浆中未发现的钙矾石,这说明硫酸铝和明矾引入后形成的钙矾石是糯米灰浆收缩性能得以改善的主要原因.掺6%工业石膏糯米灰浆中的主要物相是方解石、氢氧化钙和白云石,未检测到石膏成分.根据测试结

7、果推测,工业石膏对糯米灰浆收缩性能的改善主要是其中的白云石起到骨料的填充作用,另外,可能还有半水石膏水化后体积膨胀起到了补偿收缩作用.2.3碳化深度测试为了理解添加剂对糯米灰浆力学性能的改善机理,本文对不同灰浆试件进展了碳化深度测试.试件养护90d,用酚酞指示剂对其掰断面进展定性评估.测试结果如表5和图5所示.从表5可见,不掺添加剂糯米灰浆和掺工业石膏糯米灰浆的碳化程度相对较高,而且掺添加剂糯米灰浆的碳化也较均匀.石灰碳化需要H2O和CO217-18,掺明矾和硫酸铝后,糯米灰浆构造致密,使外部的H2O和CO2不易进入灰浆内部,所以,其碳化程度较低;不掺添加剂或掺工业石膏的糯米灰浆孔隙较多,有利

8、H2O和CO2渗入、碳化,所以,其碳化程度较高,另外,由于工业石膏糯米灰浆中的细小孔隙分布均匀,因此其碳化也较为均匀.试验发现,掺明矾和硫酸铝后,糯米灰浆在碳化过程中形成了较为明显的Liesegang环见图5a.这时由于小石灰颗粒和灰浆孔隙共存所致19.3结论1明矾和硫酸铝对进步糯米灰浆强度,特别是进步其早期强度具有明显作用.掺明矾或硫酸铝的糯米灰浆,其28d抗压强度分别进步了2.6倍和2.0倍.23种添加剂对于降低糯米灰浆的收缩率均有明显作用,使其早期收缩变缓,裂缝减少.明矾和硫酸铝改善糯米灰浆收缩性能的机理主要是形成了钙矾石,其固相体积膨胀对糯米灰浆的枯燥收缩起了一定补偿作用;而工业石膏对糯米灰浆收缩性能的改善,主要是因为石膏中白云石的填充效应以及半水石膏水化形成二水石膏的膨