1、.分析無機添加劑對糯米性能機理1性能表征1.1抗壓強度試件28,90d的抗壓強度見表1.結果顯示,明礬和硫酸鋁對進步糯米灰漿早期抗壓強度有利,且隨著其摻量質量分數的進步而進步,28d糯米灰漿最大抗壓強度分別較比照試件進步了約2倍和1倍,但是,隨著養護時間的延長,抗壓強度增加趨勢變緩,90d最大抗壓強度分別較比照試件進步了74%和55%;摻2%質量分數工業石膏,糯米灰漿抗壓強度有一定的進步,其28,90d抗壓強度分別進步了17%和16%,但隨著摻量的增加,工業石膏對糯米灰漿抗壓強度產生了不利影響.1.2外表硬度測量外表硬度時,壓針間隔 試件邊緣至少6mm,并和試件完全接觸1s內讀數,每個試件均勻

2、取點測定7次,去除最大值和最小值后取平均值.測試結果見表1.結果說明,明礬、硫酸鋁和工業石膏摻入后,糯米灰漿的外表硬度分別進步了54%,19%,35%,但除硫酸鋁外,明礬和工業石膏的摻量并不是越多越好,在4%左右比較適宜.1.3收縮性能不同添加劑對糯米灰漿收縮率的影響結果如表2所示。結果說明,比照試件在脫模后7d內收縮明顯,收縮率到達8%,然后趨于平穩.而分別摻3種添加劑的糯米灰漿試件,其收縮主要發生在脫模后的14d內如圖1所示.與比照試件相比,含明礬、硫酸鋁和工業石膏的試件7d收縮率分別減少了53%,62%和57%,由此可見,摻3種添加劑的糯米灰漿,其早期收縮性能明顯改善.研究11說明,灰漿

3、早期的強收縮是引起開裂的主要原因之一,而添加劑的摻入可延緩灰漿的早期收縮過程,對減少灰漿開裂有利.當收縮到達穩定時,摻添加劑的糯米灰漿其收縮率也大大減小.綜合考慮添加劑對糯米灰漿早期和穩定時收縮率的改善效果,硫酸鋁、工業石膏、明礬的適宜摻量約為4%,6%,6%.1.4耐水浸泡性糯米灰漿的耐水性能可用軟化系數k=f濕/f干來表征,其中f干為試件養護28d的抗壓強度,f濕為試件養護28d后再在水中浸泡28d的抗壓強度.軟化系數越大,說明灰漿的耐水性越好,測試結果如表3所示.由表3可見,摻加明礬后,糯米灰漿的軟化系數有所減小,即摻明礬糯米灰漿的耐水性能降低,當明礬摻量為6%時,軟化系數約減小6%;而

4、摻硫酸鋁和工業石膏那么可進步糯米灰漿的耐水性,二者分別使其軟化系數進步了16%和6%.1.5耐凍融性能試件脫模后首先在養護室中養護28d,然后進展耐凍融試驗.根據JGJ702020?建筑砂漿根本性能試驗方法?,首先將試件置于常溫去離子水中浸泡48h,浸泡時水面應至少高出試件上外表2.0cm,再將浸泡過的試件取出放入-30的冰箱中進展冷凍,12h后取出放入常溫去離子水中進展融化12h.試驗結果見表4,試件外表狀況見圖2.結果顯示,摻硫酸鋁試件的抗凍融性能最正確,并且隨著摻量的增加而進步,當硫酸鋁摻量為6%時,經過7次循環的試件仍然完好;摻明礬對糯米灰漿的抗凍融性能有一定的改善,但會使試件周邊脫落

5、掉渣,這是因為明礬在糯米灰漿中與氫氧化鈣反響生成鈣礬石的同時,其中的K+形成了易溶性鹽,而易溶性鹽的遷移和結晶破壞了試件的表層構造;摻加工業石膏對糯米灰漿抗凍融性能并未有明顯改善.2機理討論2.1SEM分析將養護28d的試件斷面噴金后進展了SEM分析,結果如圖3所示.由圖3可見,不摻添加劑的糯米灰漿固化后圖3g,孔隙較大,而摻硫酸鋁和明礬的糯米灰漿固化后圖3a,c,構造較密實,其中明礬糯米灰漿更為明顯,這有助于進步其強度、耐水性能和耐凍融性能12.研究13-15說明,當鈣礬石形成時,需要結合和吸附3132個水分子,使其體積增大125%左右,這對糯米灰漿早期收縮有很大的補償作用.因此,摻硫酸鋁、

6、明礬后,糯米灰漿的前期強收縮過程變得較為溫和,收縮率也有所降低.此外,鈣礬石為高強度結晶體16,在糯米灰漿中生成后,可作為強度骨架,有利于其早期強度的進步.工業石膏糯米灰漿固化后圖3e,構造較松散,對進步其強度和改善耐候性沒有作用.2.2XRD分析未摻、摻添加劑糯米灰漿及工業石膏的XRD分析結果如圖4.由圖4可見,在摻6%硫酸鋁或明礬的糯米灰漿中,除含有方解石和未碳化的氫氧化鈣外,還含有少量的、在不摻添加劑糯米灰漿中未發現的鈣礬石,這說明硫酸鋁和明礬引入后形成的鈣礬石是糯米灰漿收縮性能得以改善的主要原因.摻6%工業石膏糯米灰漿中的主要物相是方解石、氫氧化鈣和白云石,未檢測到石膏成分.根據測試結

7、果推測,工業石膏對糯米灰漿收縮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,可能還有半水石膏水化后體積膨脹起到了補償收縮作用.2.3碳化深度測試為了理解添加劑對糯米灰漿力學性能的改善機理,本文對不同灰漿試件進展了碳化深度測試.試件養護90d,用酚酞指示劑對其掰斷面進展定性評估.測試結果如表5和圖5所示.從表5可見,不摻添加劑糯米灰漿和摻工業石膏糯米灰漿的碳化程度相對較高,而且摻添加劑糯米灰漿的碳化也較均勻.石灰碳化需要H2O和CO217-18,摻明礬和硫酸鋁后,糯米灰漿構造致密,使外部的H2O和CO2不易進入灰漿內部,所以,其碳化程度較低;不摻添加劑或摻工業石膏的糯米灰漿孔隙較多,有利

8、H2O和CO2滲入、碳化,所以,其碳化程度較高,另外,由于工業石膏糯米灰漿中的細小孔隙分布均勻,因此其碳化也較為均勻.試驗發現,摻明礬和硫酸鋁后,糯米灰漿在碳化過程中形成了較為明顯的Liesegang環見圖5a.這時由于小石灰顆粒和灰漿孔隙共存所致19.3結論1明礬和硫酸鋁對進步糯米灰漿強度,特別是進步其早期強度具有明顯作用.摻明礬或硫酸鋁的糯米灰漿,其28d抗壓強度分別進步了2.6倍和2.0倍.23種添加劑對于降低糯米灰漿的收縮率均有明顯作用,使其早期收縮變緩,裂縫減少.明礬和硫酸鋁改善糯米灰漿收縮性能的機理主要是形成了鈣礬石,其固相體積膨脹對糯米灰漿的枯燥收縮起了一定補償作用;而工業石膏對糯米灰漿收縮性能的改善,主要是因為石膏中白云石的填充效應以及半水石膏水化形成二水石膏的膨