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生石灰对建筑石膏的改性作用

2021-01-01 13:51:24

生石灰不只是石膏简单的稀薄剂,因为在生石灰内和石膏内同样有一些本身效应也要发生作用,即化学水化效应、物理结晶效应及形成强度的机械效应。当然,消石灰也不是惰性掺合料。在石膏胶凝材料内有不多量的石灰掺合料,将使石膏胶凝材料的凝结时间减缓,并使体积变化减小等等。

 

在石膏内掺加少量的生石灰代替消石灰,则石膏的耐水性及强度都将增大。

生石灰经磨细后的比表面积大约是消石灰比表面积的1∕100,因此在表面湿润时它需要的水比消石灰少得多。这样石灰在水灰比小的情况下能生成流动的便于加工的材料,也能保证得到高密度,从而获得高强度。生石灰不只是石膏简单的稀薄剂,在生石灰内和石膏内还要发生一些效应:化学水化效应、物理结晶效应以及形成强度的机械效应。由于生石灰的水化硬化,它的强度能比消石灰强度提高10~20倍。当石膏本身的强度高出生石灰强度时,随着生石灰的掺量增加石膏石灰复合胶凝材料的强度降低。反之,生石灰在任何比例下都发挥高强度的作用。生石灰的佳掺量为10%~20%,此时石膏石灰复合胶凝材料的抗压强度高。

 

从物理化学观点看,无论是生石灰还是消石灰,它们的存在使石膏的溶解度降低。石灰在空气的碳酸气的影响下会转变为碳酸钙,碳酸钙的溶解度是0. 0132g/L,约为石膏溶解度的l/200。此时制品内的石膏细粒实际为不溶于水的碳酸钙的保护壳所包覆,因此石膏石灰混合物的耐水性大幅度提高,这特别表现在提高石膏的耐溶蚀性能上。

 

首先,生石灰的存在不仅不会使石灰浆的标准稠度增高,有时反使其降低,使制品密度增大,因此也就提高了石膏的耐溶蚀性。其次,生石灰的水化凝固,使它起着使胶凝材料在水下也凝固并生成高强度的特殊“水硬性”胶凝材料的作用。

 

由于生石灰能提高石膏的密实性,从而对其抗冻性也有显著提高。同时由于掺入生石灰改进了和易性,减少了用水量,使石膏制品的干燥速度加快。生石灰在水化过程中所放出的热量比石膏多9倍,此时的生石灰的水化放热特性使制品发生内部加热,这将使水分从材料的里层向外层移动,加速了干燥过程。但必须指出生石灰在石膏内发生有利作用的条件是引出水化热,特别是在水灰比小的情况下,如果不进行石灰水化热的引出则不可避免地在材料内要产生高的热应力,材料会发生体积膨胀,可能发生材料的完全破坏。


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