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粉煤灰渣中的主要化学成分是二氧化硅和三氧化二铝,他们中的硅、铝玻璃体与氢氧化钙在常温常压自然反应的条件下,他们的反应是很慢的,甚至在28天之内反应都是非常微弱的,而在一般条件下,很难观察到其反应行为的发生。依据物理吸附和化学结合理论,我们在传统的工艺上进行改进。首先采用机械力的作用将粉煤灰的聚焦状颗粒分散,颗粒表面活化中心增多,表面能增大,活性提高。然后再采用化学和机械相结合的方法,在混合料碾练时均匀加入有多种有机和无机化工物质经特殊工艺制成的高分子复合型外加剂,增加液相中OHˉ离子的浓度,提高液相介质对网络四面体的侵蚀解体能力。在制品成型时,采用新性成型设备成型,使其颗粒间接触表面增加,颗粒间靠吸附力团聚和密集。
针对粉煤灰渣中硅铝玻璃体与氢氧化钙在常温常压下反应慢的原因,我们将成型后的半成品放入我们研制的反应室中,采用反应器进行热空气循环反应,为半成品创造出适宜水化和水热化合成反应的条件。半成品在反应过程中,由于外加剂中含有多种强电解质、这些强电解质水解后,会增加灰渣料液相中氢氧根离子的浓度,补充了在水热条件下,由于氢氧化钙析出造成氢氧根离子浓度的不足。由于半成品坯体中氢氧根离子浓度的增加,进一步提出了液相介质对网络四面体的侵蚀解体能力,促进粉煤灰渣粒表面的无定形二氧化硅溶解成可溶性硅酸,可溶性硅酸与氢氧化钙作用生成水化硅酸钙胶凝物质,而重新生成的氢氧化钠由于粉煤灰渣粒表面的二氧硅起反应生成可溶性硅酸钠,可溶性硅酸钠又重新生成氢氧化钠和可溶性硅酸,这样周而复始的次次反应,把粉煤灰渣粒表面的二氧化硅转变成对石灰具有很大活性的可溶性硅酸,生成水化硅酸钙胶凝物质胶结粉煤灰渣粒。随着反应室温度的升高,反应时间的增加,促进水化和水热合成反应,使半成品坯体生成了较多的水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化硫酸钙和难溶性沸石类水化产物,使粉煤灰陶粒、粉煤灰渣空心砖、空心砌块,标准砖具有优良的物理力学性能和抗冻性能。
陶粒产品强度形成的机理及使用情况
粉煤灰是一种水硬性的硅酸盐材料,它的组成中有结晶体,玻璃体及少量未燃碳粒。其中具有潜在活性的成分主要是细小、密实的球形硅、铝玻璃体。玻璃体表面光滑致密,硅氧键、铝氧键牢固连接成网络结构。
它们中的硅、铝玻璃体与氢氧化钙在常温常压自然反应的条件下,它们的反应是很慢的,甚至在28天之内反应都是非常微弱的。本发明采用复合型外加剂和反应器,复合型外加剂可以破坏粉煤灰硅铝玻璃体表面光滑致密、化学键牢固连接的网络结构;反应器则提供适宜的反应条件,是粉煤灰中的二氧化硅和三氧化二铝与石灰中的有效氧化钙之间快速产生水化和水热合成反应,生成具有水泥类似的水化硅酸钙和水化铝酸钙以及水化硫酸钙等水化物,使陶粒坯体在较短的时间内(30小时)达到预期的产品机械强度和其它物理力学性能指标
保温板工艺技术原理
粉煤灰具有形态效应、微集料效应、活性效应,但在常温自然养护条件下,粉煤灰中的硅、铝玻璃体与氢氧化钙的反应是很慢的,甚至28天之内反应都非常微弱。针对粉煤灰的这种特性,我们研制了FAJ-1型高分子复合型外加剂,配合机械对粉煤灰进行物理和化学激活,使粉煤灰发泡坯体中的有效成份与外加剂等作用,在自然养护的条件下,较快的生成低碱性水化硅酸钙、水化硅铝酸钙、难溶性沸石类矿物如方钠石、钠沸石、杆沸石等。这些水化产物的细微晶体不仅具有很高的强度,在热力学上也很稳定,极难溶于水。由于这些优越性能,使粉煤灰发泡保温隔热系列建筑材料具有轻质、高强、抗冻、保温、隔热、隔音、韧性好、耐水、不燃、易加工安装、造型丰富、环保节能等一系列优点。
九、工艺流程简介
第一步:将一部分粉煤灰和胶凝材料经机械活化;
第二步:将主要原料粉煤灰、机械活化后的混合料、外加剂、洁净水等精确计量后,加入搅拌机
中充分搅拌,利用外加剂对粉煤灰进一步进行化学活化;
第三步:将配制好的加汽剂加入料浆搅拌机中和已活化搅拌好的粉煤灰混合料浆充分混合搅匀成
合格的发泡料浆;
第四步:将搅拌好的粉煤灰混合料浆按需要浇入已组装好的模具中并刮平;
第五步:在适当的时候,将浇入模具中的粉煤灰发泡坯体按需要进行切割;
第六步:在适当的时候,拆掉模具,将粉煤灰发泡坯体搬入反应室或搬入堆场码放,自然养护;
第七步:按场标进行质检;第八步:堆入合格产品堆场销售。
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