粉煤灰加气混凝土水化产物的种类和微观结构(1)

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粉煤灰加气混凝土水化产物的种类和微观结构

吴笑梅  樊粤明

从20世纪50年代末起，国内外学者对蒸压条件下加气混凝土的水化产物做了大量的研究工作．普遍认为其水化产物主要由不同结晶度的托勃莫来石、无定形水化硅酸钙和水化石榴子石组成。对于l00℃以下，即蒸养条件下粉煤灰加气混凝土水化产物的研究尚有争议．文献(5]认为石灰粉煤灰硅酸盐制品在蒸养条件下形成含铝的水化硅酸钙；童雪莉等则认为石灰粉煤灰制品在蒸养条件下形成CSH(B)和水化石榴子石；谷章昭等认为蒸养石灰粉煤灰制品的主要水化产物为C-S-H凝胶、AFt、AFm及少量水化石榴子石；K．Takemotu等认为粉煤灰-Ca(OH)2系统中浆体在20，40和60℃水化时形成的水化产物是C-S-H、C4AH13和C2ASH8；B拉赫认为在40～95℃时水化硅酸钙的形成机理是C-S-H凝胶 转化为 托勃莫来石凝胶  转化为  结晶不好的托勃莫来石  转化为 结晶良好的托勃莫来石，在60~95℃高温中水化的浆体中都含有上述所列各种形式的水化硅酸钙．

蒸养粉煤灰加气混凝土制品的强度可达到蒸压制品的要求，但收缩与抗碳化性能差别很大．为研究其性能差异的原因，笔者分别对蒸压养护和常压不同温度养护条件下粉煤灰加气混凝土的水化产物进行了对比研究，并进一步讨论了养护条件与水化产物种类、形貌及制品性能三者的关系。

1  实验材料与方法

1.1 实验材料

实验所翔水泥为P042.5R水泥：粉煤灰为电厂排放的粗粉煤灰；中烧石灰为加气混凝土厂的生产原料，其CaO含量为88％～92％，有效CaO含量为

82％～88%．部分原材料的化学成分如表1所示。

1.2 实验方法

将按材料配比(水泥18％，中烧石灰12％，粉煤灰65％，石膏5％，水灰比为0.50)成型的粉煤灰加气混凝土试样，分别在55～60℃湿养护3 d；95～100℃蒸养1 d．制品强度、容重及收缩性能按国家标准GB／T11969一11974一1997规定的方法进行测试取破型后的少量样品，用无水乙醇终止水化．块状样品在1.013×10E5Pa真空条件下干燥6 h，用于扫描电镜(SEM)分析；部分样品研磨成粉状，在1.013×10E5Pa真空条件下干燥6 h，用于X射线衍射(XRD)分析．蒸压粉煤灰加气混凝土样品是在180～190℃，约1.216×10E6Pa条件下蒸压养护10 h所得工业产品．

2  结果与讨论

2．1 蒸压粉煤灰加气混凝土水化产物的组成及形貌

蒸压粉煤灰加气混凝土的XRD图谱如图1示．其水化产物为：托勃莫来石、CSH(B)和水化石榴子石．水化产物的形貌如图2示，试样断面上是叶片状和针状托勃莫来石与结晶较差的CSH(B)胶结在一起，以叶片状和针状托勃莫来石为主，长度在l～2 nm之间(见图2(a))；气孔内壁多为一簇簇长

约2～3μm，宽约lμm柳叶状托勃莫来石、少量的水化石榴子石(见图2(b))，以及部分凝胶状和结晶程度介于凝胶与托勃莫来石之问的CSH(B)(见

图2(c))．由图2可以看出，蒸压制品中存在一定数量凝胶状、纤维状的CSH(B)、少量水化石榴子石和大量结晶良好的托勃莫来石。

编者注：本产品是模拟工厂实际的产品，即在1.216MPa条件下蒸压养护所得的蒸压加气混凝土产品。

——未完待续。摘自《华南理工大学学报》2003年——