论胶凝材料水化作用对无机轻集料保温砂浆物理性能的影响

蔡尘碲　陈倩倩　苏君辉　胡晶

摘 要：胶凝材料是无机轻集料保温砂浆中一种重要组成部分，其对无机轻集料保温砂浆性能起着至关重要的作用。而胶凝材料在无机轻集料保温砂浆中的主要化学反应为水化作用。我们通过打断胶凝材料水化作用来研究胶凝材料水化作用对无机轻集料保温砂浆性能的影响。

关键词：胶凝材料；水化作用；无机轻集料保温砂浆

在浙江省工程建设标准《无机轻集料保温砂浆及系统技术规程》（DB33/T1054-2008）中，把无机轻集料明确分为三类，分别是A型B型C型。这三类无机轻集料保温砂浆是以其干密度、抗压强度、导热系数等物理性能来进行分类。不同配方的无机轻集料保温砂浆按照标准《无机轻集料保温砂浆及系统技术规程》（DB33/T1054-2008）养护后，其最终分别为A型B型C型。然而A型或者B型保温砂浆在养护过程中打断胶凝材料水化作用也就是通过烘干去除试样中的水分，其最终物理性能会发生改变，甚至变成B型或者C型更轻的保温砂浆。文章通过打断保温砂浆的胶凝材料水化作用来研究胶凝材料水化作用对无机轻集料保温砂浆物理性能的影响。

1 胶凝材料水化作用过程

在无机轻集料保温砂浆中的胶凝材料主要有两类，分别是水泥和粉煤灰。水泥的水化作用过程为：水泥加水拌和后，水泥颗粒被水所包围，表面的矿物质成分很快与水发生水化和水解作用，水溶液也逐渐成为一种凝胶体，同时产生一定的热量，即俗称的水化热.随着水化水解作用不断向水泥颗粒内部深化，形成的凝胶体也逐渐结晶硬化，具有很高的粘结能力.水化反应的进行有效地粘结了各种骨料，使其牢固地结合为一个整体。而粉煤灰自身只具备潜在活性，在没有外加剂的情况下粉煤灰一般不会产生自结现象。粉煤灰的激化剂通常采用水泥，粉煤灰中参与水化反应的成分为活性SiO2和Al2O3，活性成分与水泥熟料矿物水化所释放出来的Ca（OH）2发生反应。

2 试验思路及试验方法

2.1 试验思路

在《无机轻集料保温砂浆及系统技术规程》（DB33/T1054-2008）中，无机轻集料保温砂浆养护方法为：在试样制作后，用聚乙烯薄膜覆盖，养护（48±8）h后脱模，继续用聚乙烯薄膜包裹养护至14天，去掉薄膜养护至28d。然后在温度（80±3）℃的烘箱中烘干。在这个养护过程中，前14天因为使用聚乙烯薄膜包裹养护，所以水分能够很好的保持在试件之中，从而为胶凝材料水化作用提供充足的水分。而在后14天，因为去除薄膜的缘故，水分会快速流失，所以在14天之后胶凝材料水化作用渐渐停止。因此，我们主要通过打断胶凝材料前14天的水化作用来发现胶凝材料水化作用对无机轻集料保温砂浆各项物理性能的影响。而打断胶凝材料水化作用的方法是通过提早去除聚乙烯薄膜然后在温度（80±3）℃的烘箱中烘干。最后我们通过测试对比提早打断胶凝材料水化作用试件与正常养护试件的物理性能，从而得知胶凝材料水化作用对无机轻集料保温砂浆物理性能的影响。

2.2 试验方法

试验室环境：温度（23±2）℃，相对湿度55%～85%。保温砂浆试验方法按DB33/T1054-2008《无机轻集料保温砂浆及系统技术规程》规定进行。

3 试验结果及讨论

3.1 试验结果

3.1.1 A型无机轻集料保温砂浆试验结果

A型无机轻集料保温砂浆干粉干密度为442g/L。在不同时间打断水化作用后物理性能见下表。

3.1.2 B型无机轻集料保温砂浆试验结果

B型无机轻集料保温砂浆干粉干密度为340g/L。在不同时间打断水化作用后物理性能见下表。

3.2 讨论

在本试验中，我们分别选取了2天，6天，14天以及28天这几个比较关键的节点。在DB33/T1054-2008《无机轻集料保温砂浆及系统技术规程》中，2天为拆模时间，14天为去除聚乙烯薄膜时间，6天为聚乙烯薄膜养护前半阶段结束时间。而28天则为全部养护结束时间。无论是A型无机轻集料保温砂浆还是B型无机轻集料保温砂浆，其物理性能随着水化作用打断时间的变化趋势大致相同。其细微不同是由于两种无机轻集料保温砂浆当中的珍珠岩物理性质不同所导致。在两表中，烘干前湿密度随着打断时间变化却基本不变，这说明在14天包膜养护时间内，试样中水分基本不会流失。但干密度和抗压强度却随着打断时间的不断延后而持续增长。这说明随着胶凝材料水化作用的不断进行，新的水化产物不断生成，这导致了干密度与抗压强度持续增长。而导热系数这项在无机轻集料保温砂浆中最重要的指标却随着胶凝材料水化作用的打断时间延后而不断变大。而这对于无机轻集料保温砂浆来说是不利的。这应该是由于胶凝材料水化作用产物随着打断时间延后而不断产生，这些新的水化产物持续减少试样中微型封闭空间，导致导热系数不断变大。

4 结语

文章通过打断胶凝材料水化作用，了解了在无机轻集料保温砂浆中胶凝材料的作用。以及随着打断时间变化，其主要物理性能也会随之改变。通过了解无机轻集料保温砂浆中胶凝材料的作用，我们可以通过适当改变胶凝材料在无机轻集料保温砂浆中的百分比来达到平衡无机轻集料保温砂浆中的各项物理性能。我们也可以通过提前打断胶凝材料水化作用，来平衡无机轻集料保温砂浆各项物理性能。

参考文献

[1] 马振珠，岳汉威，宋晓岚.水泥水化过程的机理、测试及影响因素[J].长沙大学学报，2009，23（02）：43-46.

[2] 李大和.粉煤灰水化机理浅析[J].矿业研究与开发，1999，19（05）：15-16.