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蒸壓過(guò)程的控制是硅酸鈣板產(chǎn)品性能好壞最直接的決定因素
國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JCT561--2008《纖維增強(qiáng)硅酸鈣板》中規(guī)定:纖維增強(qiáng)硅酸鈣板是指以無(wú)機(jī)礦物纖維或纖維素纖維等松散短纖維為增強(qiáng)材料,以硅質(zhì)-鈣質(zhì)材料為主體膠結(jié)材料,經(jīng)制漿、成型、在高溫高壓飽和蒸汽中加速固化反應(yīng),形成硅酸鈣膠凝體而制成的板材。
在X光衍射儀下,可以發(fā)現(xiàn)硅酸鈣板有“托貝莫來(lái)石
(CS&H3)”等硅酸鈣晶體,硅酸鈣板也因此得名。“托貝莫來(lái)石"需要在高溫、高壓的蒸壓釜內(nèi)水熱合成,在硅酸鈣板的生產(chǎn)中,這道合成工序叫“蒸壓養(yǎng)護(hù)",簡(jiǎn)稱“蒸壓"。除了配方,蒸壓過(guò)程的控制是硅酸鈣板產(chǎn)品性能好壞最直接的決定因素。
1硅酸鈣的形成過(guò)程
硅酸鈣由鈣質(zhì)材料與硅質(zhì)材料水熱合成,在實(shí)際的硅酸鈣板生產(chǎn)中,由于加人水泥有利于成型控制,目前國(guó)內(nèi)大部分的硅酸鈣板廠家都采用少量水泥代替部分石灰的石灰-水泥體系作為混合鈣質(zhì)材料。在摻有水泥的情況下,硅酸鈣板的水熱反應(yīng)情況見(jiàn)圖1。
石英粉消石灰
水泥
SiO3
Ca(OH)2:Cs CSc.si:常壓階段
C:SH(A)
CSH(B)
CSHs(一般生產(chǎn)中,到此結(jié)束蒸壓)
蒸壓階段siO2
C.sSgH圖1硅酸鈣板水化反應(yīng)及水熱反應(yīng)簡(jiǎn)圖材料的反應(yīng)可以分兩個(gè)部分,即石灰與硅質(zhì)材料的反應(yīng)和水泥與硅質(zhì)材料的反應(yīng)。
(1)石灰與硅質(zhì)材料的反應(yīng)。在水熱條件下,Ca(OH):首先與SiO,顆粒表面發(fā)生反應(yīng),生成高堿性水化硅酸鈣,隨后高堿性水化硅酸鈣又同內(nèi)部未反應(yīng)的SiO2顆粒反應(yīng),相繼生成低堿性水化硅酸鈣,直至生成硬硅鈣石(CS.H)。其變化過(guò)程如下:C+S+H-→CSH(A)->CSH(B)-→C,SH-+CSH5→C&S&H
(2)水泥與硅質(zhì)材料的反應(yīng)。在常溫條件下,CS水化生成CSH2并析出Ca(OH)2,CS水化生成C.SH2,但它們基本不與硅質(zhì)材料反應(yīng)。在水熱條件下,水泥與硅質(zhì)材料的反應(yīng)分為兩個(gè)方面:一方面上述水化物和SiO2作用逐漸由高堿水化物轉(zhuǎn)化為低堿水化物CSH(B)及托貝莫來(lái)石;另一方面水泥析出的Ca(OH)2與SiO2水熱合成托貝莫來(lái)石。
當(dāng)然,實(shí)際水熱反應(yīng)情況并不只是CaO-SIO2-H2O三元系反應(yīng),因?yàn)樗嘀羞€有鋁酸鈣、石膏等,硅質(zhì)材料中一般也會(huì)含有氧化鋁等礦物,所以水熱反應(yīng)時(shí)CaO-SiO2-AL2O--H2O四元系反應(yīng)甚至CaO-SiO2-Al2O3-CaSO.-H2O五元系反應(yīng),水化物也不僅是托貝莫來(lái)石和CSH(B),還會(huì)有水石榴石和其它一些含Al的硅酸鈣。
由于托貝莫來(lái)石結(jié)晶良好,性能穩(wěn)定,通常情況下,硅酸鈣板的水化產(chǎn)物應(yīng)以托貝莫來(lái)石為主,并允許有適當(dāng)?shù)腃SH
(B),這樣,板材的物理力學(xué)性能就能得到保證。在所有硅酸鈣水化物中,硬硅鈣石的收縮最小,抗折強(qiáng)度,但相對(duì)托貝莫來(lái)石和CSH(B),硬硅鈣石的合成溫度更高,合成時(shí)間也長(zhǎng)得多,所以實(shí)際生產(chǎn)中,至形成托貝莫來(lái)石為主的水化物時(shí),就可以停止蒸壓。

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