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生石灰對建筑石膏的改性作用

2021-01-01 13:51:24

生石灰不只是石膏簡單的稀薄劑,因為在生石灰內和石膏內同樣有一些本身效應也要發生作用,即化學水化效應、物理結晶效應及形成強度的機械效應。當然,消石灰也不是惰性摻合料。在石膏膠凝材料內有不多量的石灰摻合料,將使石膏膠凝材料的凝結時間減緩,并使體積變化減小等等。

 

在石膏內摻加少量的生石灰代替消石灰,則石膏的耐水性及強度都將增大。

生石灰經磨細后的比表面積大約是消石灰比表面積的1∕100,因此在表面濕潤時它需要的水比消石灰少得多。這樣石灰在水灰比小的情況下能生成流動的便于加工的材料,也能保證得到高密度,從而獲得高強度。生石灰不只是石膏簡單的稀薄劑,在生石灰內和石膏內還要發生一些效應:化學水化效應、物理結晶效應以及形成強度的機械效應。由于生石灰的水化硬化,它的強度能比消石灰強度提高10~20倍。當石膏本身的強度高出生石灰強度時,隨著生石灰的摻量增加石膏石灰復合膠凝材料的強度降低。反之,生石灰在任何比例下都發揮高強度的作用。生石灰的佳摻量為10%~20%,此時石膏石灰復合膠凝材料的抗壓強度高。

 

從物理化學觀點看,無論是生石灰還是消石灰,它們的存在使石膏的溶解度降低。石灰在空氣的碳酸氣的影響下會轉變為碳酸鈣,碳酸鈣的溶解度是0. 0132g/L,約為石膏溶解度的l/200。此時制品內的石膏細粒實際為不溶于水的碳酸鈣的保護殼所包覆,因此石膏石灰混合物的耐水性大幅度提高,這特別表現在提高石膏的耐溶蝕性能上。

 

首先,生石灰的存在不僅不會使石灰漿的標準稠度增高,有時反使其降低,使制品密度增大,因此也就提高了石膏的耐溶蝕性。其次,生石灰的水化凝固,使它起著使膠凝材料在水下也凝固并生成高強度的特殊“水硬性”膠凝材料的作用。

 

由于生石灰能提高石膏的密實性,從而對其抗凍性也有顯著提高。同時由于摻入生石灰改進了和易性,減少了用水量,使石膏制品的干燥速度加快。生石灰在水化過程中所放出的熱量比石膏多9倍,此時的生石灰的水化放熱特性使制品發生內部加熱,這將使水分從材料的里層向外層移動,加速了干燥過程。但必須指出生石灰在石膏內發生有利作用的條件是引出水化熱,特別是在水灰比小的情況下,如果不進行石灰水化熱的引出則不可避免地在材料內要產生高的熱應力,材料會發生體積膨脹,可能發生材料的完全破壞。


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