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1、硫酸钠掺量对环保型蒸压砂加气混凝土砌块性能研究O引言蒸压加气混凝土砌块可作为墙体填充材料，具有保温隔热性能，应用于外墙可以达到国家节能标准50%以上的要求，无需另作保温层，而多孔粘土砖和多孔混凝土砌块应用于外墙时都必须与聚苯乙烯等保温材料复合使用才能达到节能要求。实践证明，利用矿渣和粉煤灰等工业固体废弃物通过碱激发作用可以制备具有高强、快硬、耐久性强等诸多优点的胶凝材料。由于这种胶凝材料是以固体废弃物为原料，对环境无副作用，因此属于生态型胶凝材料。中性钠盐碱矿渣水泥是以矿渣为主要激发对象，硫酸钠为激发剂，并掺入复合硅酸盐水泥、粉煤灰等矿物掺合料作为调节剂的一种碱激发水泥。目前关于中性钠盐碱矿渣
2、水泥的研究较多，理论也比较成熟，如果能够将中性钠碱矿渣水泥应用到蒸压砂加气混凝土砌块（JK砌块）的产品当中，取代复合硅酸盐水泥，减少复合硅酸盐水泥的用量，不但能够节约成本，而且减少因烧制复合硅酸盐水泥熟料产生的CO2排放量，从而达到节约资源保护环境的目的。1试验材料石灰：主要成分为氧化钙。细度为16%20%（0.08Omm方孔筛筛余量）,经试验室QM-500型小型球磨机粉磨25分钟达到。石灰具体技术指标见表k表1石灰技术指标有效Cao含量（）氧化镁含量（）消解时间（分）消解温度CC）75.21.8688090复合硅酸盐水泥：福建金牛牌PC325复合硅酸盐水泥，组分见表2,表观密度网为3050k
3、g28天抗压强度几为35.2MPa,其它性能见表3。表2复合硅酸盐水泥组分成分熟料二水石膏粉煤灰石灰石矿渣含量62.0%6.0%10.0%4.0%18.0%表3复合硅酸盐水泥性能指标比表面积初凝时间终凝时间烧失量3天抗折3天抗压28天抗安定性（m2kg）（min）（min）（%）强度强度压强度350合格1051671.244.819.435.2矿渣：由泰宇混凝土厂提供，其主要化学成分及基本指标见4、表4矿渣主要化学成分百分数()表5o氧化物SiO2CaOAI2O3MgOTiO2MnO百分含量42.5836.818.017.291.561.21表5矿渣各项技术指标基本指标碱度系数(MO)质量系数
4、(KKe)活性系数(Ma)实测值1.111.460.22粉煤灰:由福州双腾建材有限公司提供的二级粉煤灰其物理性能指标表6o表6粉煤灰物理性能指标检测项目单位国标要求检测结果细度(0.045mm方孔筛筛选)%25.015.0需水量比%W10587烧失量%8.04.0含水量%1.00.18三氧化硫含量%3.00.24表观密度kgm3无2376堆积密度kgm3无882粉煤灰的化学成分见表7。表7粉煤灰化学成分化学CaOFe2O3MgOK2ONa2OSO3其他烧失量成分SiO2Al2O3含量(%)50.225.07.54.51.51.10.81.15.24.0硫酸钠：采用上海埃彼化学试剂有限公司生产的
5、无水硫酸钠，为颗粒状，见图1,纯度为99%。无水硫酸钠又称元明粉。磨细砂：由闽江细砂经试验室QM-500型小型球磨机粉磨30分钟制得，粉磨细度为3035%(0.08Omm方孔筛筛余量)。闽江砂具体化学指标见表8。表8闽江砂化学指标成分SiO2Al2O3CaOFe2O3MgOSO3LOSS含量()84.227.511.851.111.230.102.32铝粉：为水剂型铝粉膏。基本性能满足JeT407-2008加气混凝土用铝粉膏标准。石膏：对蒸压砂加气混凝土的石灰消解及铝粉发气速率起着重要的调节作用，为脱硫石膏，CaSo4.2H2O含量293%。废浆：在蒸压砂加气混凝土生产中需要切除坯体多余的面包
6、头，为了循环利用，实际生产中，会将这部分多余的面包头加水搅拌制成废浆使用，生产中一般会掺入废料，替代10%13%的磨细砂使用，具体替代量根据实际情况定。料浆：是砂子和石膏混合磨细后，溶于水再搅拌获得的。料浆的主要成分为磨细砂和石膏。大模试验中，砂子和石膏是通过料浆来调配的。2试验方法2.1宏观试验方法小模制备工艺:尺寸为100mm100mm100mm。按不同配比称量矿渣、复合硅酸盐水泥、石灰、粉煤灰、铝粉、磨细砂、无水硫酸钠，将干料依次倒入净浆搅拌机中干拌5min,得到混合均匀的干料。再称量磨细砂、石膏、水，水温控制在38左右，将磨细砂、石膏、水混合，调制成为所需要的料浆，然后将混合均匀的干料
7、倒入料浆中，快速搅拌60s,将干料和料浆混合均匀，使得干料完全溶于料浆中，制成浆体，最后将称好的铝粉溶于少量的水中，制成铝液，倒入浆体中，迅速搅拌，使得铝粉和浆体混合充分，最后将浆体倒入模具。当浆体静停养护达到一定强度后，送入蒸压釜内蒸压养护。大模生产工艺：尺寸为4.2mx1.25mx.6m,试验根据所需将磨细砂和废料的质量往搅拌设备中先加入料浆和废浆，再按顺序加入其它干料。搅拌均匀再通过热水相混使浆体浇筑温度保持402C,控制扩散度为24Cm26cm,若小于24cm,按少ICm外加水IOkg计算，大于24Cm则不再外加水。干料加入的顺序为依次加入矿渣、粉煤灰、水泥、硫酸钠，再加入石灰。待浆体
8、搅拌均匀达到浇筑温度后，加入铝粉混合搅拌浇筑入模，将料浆送入同利砌块厂的静停养护室内养护，养护温度50C。当浆体静停养护达到一定强度后，按照试验要求将制品用工厂切割机切割成各类尺寸的试件，切割去除坯体上的面包头，送入蒸压釜内蒸压养护。(1)浆体浇筑稳定性试验试验中先把搅拌好的浆体注入IOommX100mmX100mm的钢模具中，浇筑高度为力,试验中浇筑高度切为6cm,待浆体发气结束并且坯体稳定后，再量取最终发气高度比(注意：由于发气结束后坯体表面是呈凸出面包状的，所以应取凸面最高点和最低点的平均值作为h2),hl和h2的起始测量高度为模具底部。再通过公式(2-4),计算出浆体的体积膨胀率卬。W
9、=生二为XIoo%hI(2)抗压强度的测试方法抗压强度按GB11969-2008蒸压加气混凝土性能试验方法网进行，抗压强度用A表示。将蒸压养护后刚出釜的试件切割为100mm100mm100mm的立方体试块，放入温度设定为105烘箱内干燥6小时，使试块含水率控制于8%12%,采用YAW-300B型液压式材料试验机测定制品的破坏荷载。(3)干密度的测试方法加气混凝土干密度按GB11969-2008蒸压加气混凝土性能试验方法的进行测定，干密度用p表示。将蒸压养护后刚出釜的试件切割为100mm100mm100mm的立方体试块，放入温度设定为105C电热鼓风箱内，烘至恒质Mo,按(25)式计算：式中：P
10、干密度，单位为千克每立方米(kg);试件烘干后的质量，单位为克(g)；试件体积，单位为立方毫米(mm)(4)含水率的测试方法含水率做按以下公式(2-6)计算:式中:VVs.含水率，100%;Mo试件烘干后的质量，单位为克(g)；M烘干前的质量，单位为克(g)。(5)扩展度测试方法浆体扩展度为表征胶凝材料流动性的一个重要参数，将内径50mm,高度Ioomm的圆筒模置于水平放置的洁净的玻璃板中心，注满浆液后，匀速垂直提起圆筒模，待浆液稳定后，测量浆液两个互相垂直方向的扩展直径，其平均值就是浆体扩展度。2.2微观试验仪器XRD测试：采用福州大学材料科学与工程学院的X/PertProMPD型X射线粉末
11、衍射仪。SEM扫描电子显微镜：为福建工程学院材料工程学院的S-3400N型扫描电子显微镜。根据相关文献e-5,matlab图像分析处理可有效表征蒸压加气混凝土气孔孔隙特性，本文利用MATLAB图像处理技术测试蒸压砂加气混凝土气孔结构特征变化。图像分析测试气孔孔径变化、气孔孔隙，技术流程见图1图1孔结构分析流程3试验分析3.1小模试验硫酸钠掺量对碱矿渣水泥性能有直接的影响，并且将影响到JK砌块的干密度和抗压强度，所以确定合适的硫酸钠掺量是十分必要的。设置试验组JFo、JF2、JF4、JF6、JF8、JFK）组，JF表示激发剂，下标代表硫酸钠掺量，硫酸钠掺量为硫酸钠质量占中性钠盐碱矿渣水泥其他组分
12、总质量（不包括硫酸钠）的百分比，用字母夕来表示。硫酸钠掺量分别为0%、2%、4%、6%、8%、10%。干料配合比见表9水料比为052。表9硫酸钠掺量变化组的干料配合比（g）中性钠盐碱矿渣水泥组名磨细砂复合硅酸石灰石膏铝粉矿渣盐水泥硫酸钠JF013112451050182571650JF213112451057182571650JF4131124510514182571650JF6131124510521182571650JF8131124510528182571650JFio131124510535182571650根据表10浆体体积膨胀率的数据可知，随着尸的增大，浆体的体积膨胀率越来越高。当
13、少为0%,即JFO组，浆体体积膨胀率最低为66%,当少为10%,即JFK）组，浆体体积膨胀率最高为80%。从表10浆体的发气情况可以看出，当少小于8%时，浆体发气情况良好，发气稳定，气孔均匀，未出现塌模和冒泡的情况。当夕为8%和10%时，出现冒泡现象，当少为10%时，气孔变得粗大，说明S变大，浆体中氢氧化钠浓度增加，铝粉发气速率变快，使得发气速率大于浆体稠化速率，导致发气稳定性不好。表10硫酸钠掺量变化组浆体的体积膨胀率和发气情况组名浆体体积膨胀率w（%）发气情况JF0JF26668满模，发气稳定，气孔匀匀满模，发气稳定，气孔均匀JF469满模，发气稳定,气孔均匀JF672满模,发气稳定,气孔
14、均匀JF874满模,有冒泡，气孔较好JFi080满模，冒泡严重,气孔偏大表H为硫酸钠掺量变化组的干密度和抗压强度。根据表11可以看出，随着用的增大，干密度呈下降趋势。主要是因为随着用的增大，浆体中氢氧化钠的浓度增大，使得铝粉发气速度增加，浆体体积膨胀率增加，所以干密度降低。当在0%4%时，砌块的抗压强度增加明显，不掺激发剂时，JFo组的抗压强度最低，为3.176MPa。当4大于4%且小于10%时，砌块的抗压强度无明显变化甚至有所下降，因为随着用的增大，导致溶液中的Nac）H浓度增加，铝粉发气速率会加快，影响加气混凝土的发气过程，导致抗压强度不再增加，甚至有所下降。表Il硫酸钠掺量变化组的干密度
15、和抗压强度组名干密度（kg113）抗压强度（MPa）JF06453.176JF26363.246JF46413.762JF66293.653JF86303.674JFio6243.4513.2大模试验选定的大模试验组的配方见表12,JF4(L)对应小模实验组的JF4,JF8(L)对应小模JF8组，JF4(L)和JF8(L)的变化掺量为.，分别为4%和8%o表12大模试验干料配方(单位：kg)组名中性钠盐碱矿渣水泥磨细砂复合硅酸石灰石膏矿渣粉煤灰硫酸钠盐水泥JF4(L)JF8(L)131124510501418257131124510502818257大模试验时，为了废料的重复利用，加入废料占干
16、料总质量的10%13%,废料主要取代原配方中的磨细砂。大模试验的石膏和磨细砂是通过料浆配置的。实际生产下料的原始记录见表13,现场测试得到的扩散度和浇筑温度见表14。表13配料原始记录(kg)组名中性钠盐碱矿渣水泥粉石外加废浆料浆矿渣复合硅酸铝粉煤钠硫酸灰水盐水泥灰JF4(L)JF8(L)38519552451050141841.65048619532451050281851.650表14大模试验的扩散度和温度组名扩散度(Cm)浇筑温度(C)JF4(L)2642JF8(L)2442大模实验过程中的浇筑稳定性结果见表15。表15大模实验组的浇筑稳定性发气情况组名JF4(L)满模，气孔略大，无冒泡
17、、沉缩、憋气、塌模现象，表面无裂纹JF8(L)满模，气孔较大，无冒泡、沉缩、憋气、塌模现象，表面无裂纹从表14中的浇筑稳定性可以看出各组均满模，无冒泡、沉缩、塌模现象，表面无裂纹，说明浇筑稳定性较好。JF4(L)组少为4%,JF8(L)组4为8%,可以看出尸增大，会影响发气速度，尸越大，浆体的膨胀率越高，发气速度变快，气孔有所增大。大模试验所得砌块的出釜含水率、抗压强度和干密度见表160表16大模试验组的干密度和抗压强度组名含水率WS(%)干密度(kgm3)抗压强度fe(MPa)7天抗压强度(MPa)28天抗压强度(MPa)JF4(L)306204.94.85.2JF8(L)276165.14
18、.85.2由表16可知，JK砌块的含水率大致在25%30%。比较JF4(L)和JF8(L)组可知，夕的增大，会导致干密度降低，这和小模试验的结论相一致。当夕为8%时，较夕为4%时抗压强度增强并不明显。从表17中大模抗压强度和小模抗压强度的对比可知，相同配方下，大模试验抗压强度会比小模试验抗压强度大。大模和小模的不同主要有以下几个方面：(1)模具保温性能不同。对比大模和小模框内浆体的温度，发现温度差距较大，主要是因为小模具的保温性能不好，导热性强，导致静停阶段浆体温度的散失，这对浆体的稠化十分不利。(2)体积效应。大模模框尺寸为4.2m1.25m0.6m,小模模框尺寸为100mm100mm100
19、mm,大模无论从模框体积到模框高度，大模框与小模框都存在较大差距，比如大模框存在的分层现象、浆体内部温度分布等，均与小模框存在一定的不同。表17大模和小模抗压强度对比组名小模抗压强度(MPa)大模抗压强度(MPa)抗压强度提高百分比JF4和JF4(L)3.74.932.4%JF8和JF8(L)3.75.137.8%4微观分析4.1 XRD分析A-quartzB-IobcrmoriteC-C-S-HD-AFmE-zeoliteF-XOnOtIiteG-hydrogarnetH-C-A-S-H图2JF4(L)组的XRD图谱由图2可知，JF4(L)组的XRD图谱中，衍射峰最为明显的是A物质石英(qu
20、artz),主要来源是磨细砂，在蒸压养护初期，一部分磨细砂在高温高压下，溶出二氧化硅,二氧化硅和氢氧化钙在蒸压养护条件下，合成了水化硅酸钙凝胶,随着时间的延长，水化硅酸钙凝胶的结晶程度不断改变，从纤维状的水化硅酸钙凝胶，到结晶程度较差的低碱性的水化硅酸钙晶体，最后大部分的低碱性的结晶度较差的水化硅酸钙晶体随着时间的推移，转化成为了结晶度良好的托勃莫来石。托勃莫来石是一种结晶性很好的水化硅酸钙晶体。托勃莫来石晶体结晶程度越良好，对砌块的抗压强度的提高越有利。另一部分未能充分反应的磨细砂则充当着加气混凝土骨料的作用，形成砌块的骨架，石英结晶程度高，且磨细砂含量大，所以衍射峰特别明显。除了石英外，托
21、勃莫来石和水化硅酸钙凝胶含量较多，衍射峰明显。桂苗苗网在文中提到了砂加气混凝土的主要结晶相是托勃莫来石和石英。在三组XRD图谱中，还发现了水榴石(hydrogarnet),水榴石是一种硅铝酸钙晶体，在CaO-AI2。3-Sio2-H2O蒸压系统中，水榴石是最先出现的产物之-O水榴石不稳定，在蒸压养护过程中，不断变化，生成更加稳定的产物托勃莫来石。可以看到图中均含有单硫型水化硫铝酸钙(AFm),AFm是高硫型水化硫铝酸钙(AFt),在高温高压下分解得到的。高硫型水化硫铝酸钙主要来自于复合硅酸盐水泥的水化和碱矿渣水泥的水化。因为硫酸钠的加入，体系中含有较多的硫酸根离子，所以能够生成较多的AFt。根
22、据陈友治改对中性钠盐碱矿渣水泥的研究表明，中性钠盐碱矿渣水泥的主要水化产物中含有钙研石类水化硫铝酸钙。史才军书中提到碱矿渣水泥在蒸压养护的条件下产物有托勃莫来石、硬硅钙石、沸石。硬硅钙石和沸石是TL(L)组所没有观察到的水化产物，硬硅钙石结晶度好，增加了水化产物的密实度和数量，可以更好的粘结骨料，增加砌块的抗压强度。4.2 SEM分析试验组TL(L)组电镜扫描试验结果见图3。(a)JF4(L)组放大3000倍图像(b)JF4(L)组放大3000倍图像(C)JF4(L)组放大8000倍图像图3JF4(L)组水化产物形貌特征图3为JF4(L)组的水化产物形貌特征，由图3(a)可以看到大量C-S-H
23、凝胶，它们包裹在矿渣颗粒表面，但结构十分致密。这主要是因为矿渣颗粒细小，在碱性环境下，通过蒸压养护，矿渣的活性被充分激发出来，形成的C-S-H凝胶分布在矿渣颗粒表面，C-S-H凝胶含量随着时间的延长，有些逐渐发展成为晶体状，数量不断增加，聚集成团。C-S-H凝胶来源不仅仅来自矿渣，还来自复合硅酸盐水泥水化后的产物，还有一部分是在蒸压养护早期，温度从125C到175C时，未反应的活性氧化钙和二氧化硅在短时间内合成的，其抗压强度比较高。从图3(b)中，可以看到C-S-H凝胶和托勃莫来石大面积地分布于孔壁上,相互交叉，保证了加气混凝土结构的稳定。在托勃莫来石中镶嵌着C-S-H凝胶的抗压强度比单纯托勃
24、莫来石的抗压强度高，托勃莫来石和C-S-H凝胶胶结在一起的强度如果是100%,则单纯托勃莫来石的强度只有56%62%这也是砂加气混凝土砌块主要的强度来源。观察图3(c),水化产物主要有托勃莫来石、水榴石、沸石、硬硅钙石、单硫型水化硫铝酸钙，可以看到水化产物相互交错，形成致密的交叉结构，填充着孔隙，并且大量存在着杆柱状的沸石类水化产物，还有硬硅钙石和针棒状的AFm,这主要因为JF4(L)组采用了碱矿渣水泥，并且加入了硫酸钠作为激发剂，硫酸钠的加入，使得体系中硫酸根大量存在，所以AFm的含量较多，碱矿渣水泥在蒸压养护条件下，会生成大量的沸石类水化产物，以及硬硅钙石和托勃莫来石。另外，水化产物更加致
25、密，水化产物相互交织,形成了稳定的微观结构，所以抗压强度较高，性能较好。4.3 孔结构分析选取JF4(LJF8(L)组的砌块，分析试样孔隙特征，得到砌块孔隙结构见图4,气孔分布特征见表18。JF4(L) (a)JF8(L) (b)图4砌块孔隙结构表18气孔分布特征气孔特性气孔分布()气孔参数组号0.1mm0.5mmLOmm1.5mm平均孔气孔孔2.Omm径(mm)隙率0.5mmLOmm1.5mm2.0mm(%)JF4(L)6.816.118.212.59.03.01.1265.6JF8(L)4.617.819.613.19.43.51.2168.2结合图4和表18的孔结构图像和气孔分布特征可以
26、看出，各组的孔结构存在明显的不同。从表18可知，在孔径大于0.5mm范围内。通过SEM水化产物形貌分析可知，JF4组水化产物种类多样，结构致密，结晶程度更好，有大量的杆柱状沸石。并且从图4(a)可知，JF4(L)组的水化产物更加致密。加气混凝土的抗压强度不仅和宏观孔结构有关系，还和微观水化产物的组成结构有关系OJF4组的抗压强度为3.7MPa,JF4(L)组的抗压强度为4.7MPa,充分说明了增大，可以导致发气阶段浆体的稠化速度加快，因为复合硅酸盐水泥活性比矿渣高，反应较快，所以通过。的变化可以有效调节早期浆体的稠度，使铝粉发气和浆体稠化相协调，达到减小宏观孔的孔隙率和平均孔径的作用。JF4组
27、和JF8组夕为4%和8%,比较JF4(L)组和JF8(L)组的气孔特征数据，当孔径小于0.1mm时，JF8(L)组的孔比JF4(L)组的要少，在孔径大于0.1mm的范围内，JF8(L)组的孔隙分布均多于JF4(L)组。主要原因是JF8(L)组的仅为8%,JF4(L)组的S为4%,对于小于0.1mm的微孔，随用的增加，能够生成更多的水化产物，覆盖微小孔隙。但出过大，同时也会影响铝粉发气的速率，从表18中可以看出，孔径大于0.1mm的范围内,JF4(L)组的各组孔隙分布均要少于JF8(L),JF4(L)组的孔隙率和平均孔径也比JF8(L)组要小。可以看出当少为8%时，已经严重影响了砌块的宏观孔径的
28、大小，包括平均孔径和孔隙率，说明JF8(L)组大孔明显较多。太大，使得铝粉发气太快，在发气过程中，铝粉发气速率和浆体稠化速率不协调，容易使气泡合并，形成大孔，对砌块的抗压强度不利。对照宏观抗压强度数据，JF4组的抗压强度为3.7MPa,JF8组的抗压强度为3.7MPa,抗压强度并没有随着S的增大而提高。JF4(L)组的抗压强度为4.9MPa,JF8(L)组抗压强度为5.1MPa,增大并不明显。5机理分析5.1 强度形成机理与普通混凝土类比，文献附将加气混凝土的气孔当成是密度为零的骨料，而在浆体与气孔交界面会出现与混凝土结构类似的交界面过渡区，由于气孔形成过程中排挤浆体和自由水流动使得孔壁外侧的
29、面比较平滑，在蒸压养护的过程中，孔壁外侧会形成一层网状结构的水化产物薄膜。随着蒸压养护继续进行，当达到一定的温度和压强时，坯体中富钙型的水化硅酸钙凝胶开始向托勃莫来石转化，在高温高压下矿渣、粉煤灰逐渐溶解出的Si4HCa?+以一定的比例发生水热反应产生托勃莫来石，加气混凝土孔结构足够大的特点又为托勃莫来石晶体的生产提供了足够的空间，托勃莫来石会从孔壁外表面集中向孔内生长，形成一层纯度较高的托勃莫来石发育带，增加孔结构的抵抗外界荷载的承受力。气孔被托勃莫来石包裹形成一个封闭的刚性球体，把这个“刚性球(由气孔和托勃莫来石层组成)类比成普通混凝土的骨料，作为胶凝材料的结构骨架和强度支撑。5.2 水化
30、机理加气混凝土浇筑完毕后的静停阶段的水化过程。(1)碱矿渣蒸压砂加气混凝土砌块早期浇筑完毕后，水化过程分两个部分，石灰的水化、碱矿渣水泥的水化。石灰溶于水后，即发生水化反应。(2)矿渣在碱性溶液下玻璃体结构溶解分散，从而在浆体中形成许多水化活性离子和水化分子。(3) 一定数量的钙离子被钠离子取代，形成的水化硅酸钙类产物。中性钠盐碱矿渣水泥中C/S比较小，因而一般生成的是低碱度水化硅酸钙，当部分钙离子被钠离子取代后，生成含有一定钠元素的水化硅酸钙类产物。(4) 一定数量的钠离子取代钙离子的水化硫铝酸钙产物。(5)结晶杆柱状沸石类水化产物是中性钠盐碱矿渣水泥的主要水化产物之-BO蒸压养护阶段的水化
31、过程主要分为升温阶段和恒温阶段。(I)升温阶段：随着温度升高，Ca(OH)2、粉煤灰与磨细砂中的活性SiO2反应生成碱度较高的水化硅酸钙凝胶，随着Si2的不断溶解，碱矿渣水泥水化的C-S-H凝胶、石灰和磨细砂中的活性二氧化硅合成的C-S-H的碱度不断降低，开始变成半结晶的CSH(I)0与此同时，在高温高压下，三硫型的水化硫铝酸钙(AFt)分解成单硫型的水化硫铝酸钙(AFm)。(2)恒温阶段：在180C200恒温初期，大量生成C-S-H(I)o在此温度下，随着恒温时间的延长，水化硅酸钙凝胶的结晶程度不断提高，出现托勃莫来石，进一步延长时间还可能生成其他结晶的水化硅酸钙，如硬硅钙石。5.3 硫酸钠
32、掺量变化影响机理抗压强度方面，从表9可知，夕小于4%时，随着硫酸钠掺量的增加，抗压强度增长明显，当少大于4%时，随着用的增加，抗压强度基本不再上升，甚至有所下降。结合微观分析可知，尸的变化对孔结构和水化产物均有影响，首先4增大，浆体内的氢氧化钠的含量增加，氢氧化钠的溶解度大于石灰消解后氢氧化钙的溶解度，所以浆体的碱性增大，有利于矿渣的水化，同时也延缓了氢氧化钙的溶解。因为硫酸钠加速了早期矿渣的水化反应，受到矿渣溶解的控制，在矿渣颗粒周围生成了更多的硅酸钙类水化产物、硫铝酸钙类水化产物、沸石类水化产物，大量的水化产物在蒸压养护时，形成更高结晶度的晶体，比如硬硅钙石、沸石。同时，硫酸钠的引入使得浆
33、体内有大量的硫酸根离子，所以生成较多的钙矶石。随着夕的增加，GS-H和钙矶石的生成量也不断增加，水化产物不断增加，使得微观结构更加密实，所以抗压强度不断增大。但是由于硫酸钠使浆体中早期形成了较多的C-S-H均覆盖在矿渣颗粒表面，延缓了矿渣在后期的水化，而后期的水化是由水扩散通过水化产物层到矿渣颗粒表面的速率决定的。通过蒸压养护，水分能够更好的通过水化产物层，从而使得矿渣的活性被更好的激发出来。所以当夕大于4%后，抗压强度增加不明显。继续增大夕，抗压强度甚至有所下降，通过孔结构分析表18可知，因为过大，会增大孔径，当S为8%时的孔结构和4为4%的有明显区别，S为8%时的大孔分布较多，孔隙率和平均
34、孔径都比较大，虽然用的增加，导致了水化产物增加，使得水化产物更加密实，但此时宏观孔隙率和平均孔径的增大对抗压强度的影响占据了主导地位，所以抗压强度有所下降。干密度方面，结合表10和表16,随着少的增大，干密度呈下降趋势，主要是因为随着夕增大，浆体中氢氧化钠浓度增加，铝粉发气速率加快，体积膨胀率增大。体积膨胀率增大，平均孔径和孔隙率就会变大，从表18中，可以看出孔隙率和平均孔径变大，所以干密度减小。从表10可知，当用大于8%时，浇筑稳定性明显变差，小于8%时，浇筑稳定性较好。主要是因为当增大到8%时，铝粉发气速度已经远超过浆体的稠化速度，因此会出现冒泡甚至塌模的现象。6结论(1)当硫酸钠掺量/小于4%时，随着硫酸钠掺量的增加，JK砌块的抗压强度不断增强，而干密度变化不大。当S从4%增大到10%时，JK砌块的平均孔径和孔隙率增大，浇筑稳定性较差，干密度减小，抗压强度不再增加。(2)大模试验的抗压强度比小模试验高，主要由于小模试验存在模具保温性能不好，体积效应等的影响。大模试验得到的规律和小模试验一致。观察大模试验组的试验结果和试验过程，浇筑稳定性较好，未出现在憋气、塌模现象。
