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蒸压过程的控制是硅酸钙板产品性能好坏最直接的决定因素

来源:郑州盛世金鼎保温耐火材料有限公司  发布时间: 2020-02-24    作者:金鼎保温   667

国家建材行业标准JCT561--2008《纤维增强硅酸钙板》
中规定:纤维增强硅酸钙板是指以无机矿物纤维或纤维素纤维等松散短纤维为增强材料,以硅质-钙质材料为主体胶结材料,经制浆、成型、在高温高压饱和蒸汽中加速固化反应,形成硅酸钙胶凝体而制成的板材。
在X光衍射仪下,可以发现硅酸钙板有“托贝莫来石
(CS&H3)”等硅酸钙晶体,硅酸钙板也因此得名。“托贝莫来石"需要在高温、高压的蒸压釜内水热合成,在硅酸钙板的生产中,这道合成工序叫“蒸压养护",简称“蒸压"。除了配方,蒸压过程的控制是硅酸钙板产品性能好坏最直接的决定因素。
1硅酸钙的形成过程
硅酸钙由钙质材料与硅质材料水热合成,在实际的硅酸钙板生产中,由于加人水泥有利于成型控制,目前国内大部分的硅酸钙板厂家都采用少量水泥代替部分石灰的石灰-水泥体系作为混合钙质材料。在掺有水泥的情况下,硅酸钙板的水热反应情况见图1。
石英粉消石灰
水泥
SiO3
Ca(OH)2:Cs CSc.si:常压阶段
C:SH(A)
CSH(B)
CSHs(一般生产中,到此结束蒸压)
蒸压阶段siO2
C.sSgH图1硅酸钙板水化反应及水热反应简图材料的反应可以分两个部分,即石灰与硅质材料的反应和水泥与硅质材料的反应。
(1)石灰与硅质材料的反应。在水热条件下,Ca(OH):首先与SiO,颗粒表面发生反应,生成高碱性水化硅酸钙,随后高碱性水化硅酸钙又同内部未反应的SiO2颗粒反应,相继生成低碱性水化硅酸钙,直至生成硬硅钙石(CS.H)。其变化过程如下:C+S+H-→CSH(A)->CSH(B)-→C,SH-+CSH5→C&S&H
(2)水泥与硅质材料的反应。在常温条件下,CS水化生成CSH2并析出Ca(OH)2,CS水化生成C.SH2,但它们基本不与硅质材料反应。在水热条件下,水泥与硅质材料的反应分为两个方面:一方面上述水化物和SiO2作用逐渐由高碱水化物转化为低碱水化物CSH(B)及托贝莫来石;另一方面水泥析出的Ca(OH)2与SiO2水热合成托贝莫来石。
当然,实际水热反应情况并不只是CaO-SIO2-H2O三元系反应,因为水泥中还有铝酸钙、石膏等,硅质材料中一般也会含有氧化铝等矿物,所以水热反应时CaO-SiO2-AL2O--H2O四元系反应甚至CaO-SiO2-Al2O3-CaSO.-H2O五元系反应,水化物也不仅是托贝莫来石和CSH(B),还会有水石榴石和其它一些含Al的硅酸钙。
由于托贝莫来石结晶良好,性能稳定,通常情况下,硅酸钙板的水化产物应以托贝莫来石为主,并允许有适当的CSH
(B),这样,板材的物理力学性能就能得到保证。在所有硅酸钙水化物中,硬硅钙石的收缩最小,抗折强度,但相对托贝莫来石和CSH(B),硬硅钙石的合成温度更高,合成时间也长得多,所以实际生产中,至形成托贝莫来石为主的水化物时,就可以停止蒸压。