在一些火山灰质的混合料中,存在着一定数量的活性二氧化硅、活性氧化铝等活性组分。所谓火山灰反应就是指这些活性组分与氢氧化钙反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙或水化硫铝酸钙等反应产物,其中,氢氧化钙可以来源于外掺的石灰,也可以来源于水泥水化时所放出的氢氧化钙。
石灰粉煤灰间的火山灰反应是二灰赤泥混合料强度形成的主要因素,在二灰赤泥混合料中,随着龄期的增长,石灰与粉煤灰间的火山灰反应逐渐增强,粉煤灰中硅铝玻璃体是粉煤灰中具有活性的主要部分,它是由粉煤灰中的粘土矿物在高温下熔融在表面张力作用下形成液滴,排出炉外时急速地冷却而成的小球体,硅铝玻璃体可与石灰发生火山灰反应。
石灰水化后形成的Ca(OH)2溶胶使得粉煤灰玻璃体表面的SiO2和Al2O3缓慢溶解,与Ca(OH)2逐步反应生成硅酸钙,硅铝酸钙等复合物,反应的定性描述如下:mCa(OH)2SiO2n-1H2OmCaO・SiO2・nH2OmCa(OH)2Al2O3n-1H2OmCaO・SiO2・Al2O3・nH2O当体系生成物浓度达到一定值时,进行赤泥加工的时候经常要进行赤泥粉磨,粉磨要用的就是赤泥粉磨设备了。
中文名火山灰反应
解释火山灰水泥的水化过程
运输与贮存不得于其它材料混杂
学科化学
基本简介在火山灰水泥的水化过程中,火山灰反应是火山灰混合材中的活性组分与水泥熟料水化时放出的氢氧化钙的反应。因此,火山灰水泥的水化过程是一个二次反应过程。首先是水泥熟料的水化,放出氢氧化钙,然后再是火山灰反应。这两个反应是交替进行的,并且彼此互为条件,互相制约,而不是简单孤立的。
石灰粉煤灰间的火山灰反应是二灰赤泥混合料强度形成的主要因素,在二灰赤泥混合料中,随着龄期的增长,石灰与粉煤灰间的火山灰反应逐渐增强,粉煤灰中硅铝玻璃体是粉煤灰中具有活性的主要部分,它是由粉煤灰中的粘土矿物在高温下熔融在表面张力作用下形成液滴,排出炉外时急速地冷却而成的小球体,硅铝玻璃体可与石灰发生火山灰反应,石灰水化后形成的Ca(OH)2溶胶使得粉煤灰玻璃体表面的SiO2和Al2O3缓慢溶解,与Ca(OH)2逐步反应生成硅酸钙,硅铝酸钙等复合物。[1]
混合材料1、天然的灰质混合材料a.火山灰:火山喷发的细粒碎屑的疏松沉淀物;b.凝灰岩:由火山灰沉积形成的致密岩石;c.沸石岩:凝灰岩经环境介质作用而形成的一种以碱或碱土金属的含水铝硅酸盐矿物为主的岩石;d.浮石:火山喷出的多孔的玻璃质岩石;e.硅藻土和硅藻石;由极细致的硅藻介壳聚集、沉淀而成的岩石。
2、人工的火山灰质混合材料a.煤矸石:煤层中炭质页岩经自然或煅烧后的产物;b.烧页岩:页岩或油母页岩经煅烧或自然后的产物;c.烧粘土:粘土经煅烧后的产物;d.煤渣:煤炭燃烧后的残渣;e.硅质渣:由矾土提取硫酸铝的残渣。
火山灰质简称火山灰水泥。由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料(如火山灰、凝灰岩、浮石、沸石、硅藻土、粉煤灰、烧粘土、烧页岩、煤矸石等),加入适量石膏,磨细而成。中国标准规定:水泥中火山灰质混合材料掺加量按重量计为20~50%;允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣,代替部分火山灰质混合材料,代替后水泥中的火山灰质混合材料不得少于20%。
火山灰水泥分为275、325、425、525和625五个标号。火山灰水泥与普通水泥相比,其比重小,水化热低,耐蚀性好,需水性(使水泥浆体达到一定流动度时所需要的水量)和干缩性较大,抗冻性较差,早期强度低,但后期强度发展较快,环境条件对火山灰水泥的水化和强度发展影响显着,潮湿环境有利于水泥强度发展。火山灰水泥一般适用于地下、水中及潮湿环境的混凝土工程,不宜用于干燥环境、受冻融循环和干湿交替以及需要早期强度高的工程。
检验规则1、火山灰质混合材料应在堆场(不少于200t)或采掘面不少于15个不同部位取样,每处取代表性样品1~3kg。将样品破碎后混合均匀,按四分法缩取出比试验需要量大一倍的试验(称为平均样)。2、水泥厂(或供货方)启用火山灰质混合材料。
运输与贮存火山灰质混合材料在运输、贮存时,不得于其它材料混杂。
石灰粉煤灰反应石灰粉煤灰间的火山灰反应是二灰赤泥混合料强度形成的主要因素,在二灰赤泥混合料中,随着龄期的增长,石灰与粉煤灰间的火山灰反应逐渐增强,粉煤灰中硅铝玻璃体是粉煤灰中具有活性的主要部分,它是由粉煤灰中的粘土矿物在高温下熔融在表面张力作用下形成液滴,排出炉外时急速地冷却而成的小球体,硅铝玻璃体可与石灰发生火山灰反应,石灰水化后形成的Ca(OH)2溶胶使得粉煤灰玻璃体表面的SiO2和Al2O3缓慢溶解,与Ca(OH)2逐步反应生成硅酸钙,硅铝酸钙等复合物,反应的定性描述。
如下:mCa(OH)2SiO2n-1H2OmCaO・SiO2・nH2OmCa(OH)2Al2O3n-1H2OmCaO・SiO2・Al2O3・nH2O当体系生成物浓度达到一定值时,进行赤泥加工的时候经常要进行赤泥粉磨,粉磨要用的就是赤泥粉磨设备了。
它们便互相啮合形成网状结构,进而形成凝胶,此时,尽管体系中仍有大量的水分存在,但它们已被大量的网状胶粒包围而不能自由运动,上述反应都是通过离子吸附和交换而完成。
如果生成物胶粒水化膜的粘滞力小于胶粒间的范德华作用力,就有可能把微粒间夹层水膜排挤出去,当微粒直接接触后将形成化学键,缓慢地生成硅,铝等含氧酸的复合物结晶,新生晶体会逐渐长大,发展,形成网络结构,并逐渐脱水干涸以稳定的结晶缩合结构成为结晶整体,而成为具有较高强度的水稳性材料,火山灰反应是一个缓慢,长期的过程,这是使二灰稳定赤泥混合料具有较高后期强度的根本原因。
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