白水泥知多少?
(1)用白水泥制备混凝土时,粗细骨料宜采用白色或彩色大理石,石灰石,石英沙和各种颜色的石屑,不能掺入其它杂质,以免影响其白度及色彩。
(2)白色水泥的施工和养护方法与普通硅酸盐水泥相同,但施工时底层及搅拌工具必须清洗干净,否则将影响白色水泥的装饰效果。
(3)白色水泥浆刷浆时,必须保证基层湿润,并及时养护涂层。为加速涂层的凝固,可在水泥浆中加入1%~2%(水泥质量)无水氯化钙,或再加入水泥质量7%的皮胶水,以提高水泥浆的黏结力,解决水泥浆脱粉,被冲洗脱落等问题。
(4)白色水泥在硬化的过程中所形成的碱饱和溶液,经干燥作用便在水表面析出氢氧化钙、碳酸钙等白色晶体(称为白霜);低温和潮湿无风状态可助长白霜的出现,影响其白度及鲜艳度。
降低熟料烧成热耗和提高水泥白度是白水泥生产中的两个重要课题。白色硅酸盐水泥熟料由于含铁量低、液相量少、煅烧困难,烧成温度高达1550~1600℃。为了改善熟料的烧成过程,通常在生料中添加矿化剂,但令人遗憾的是大多数矿化剂虽能改善熟料烧成过程,却对水泥白度的提高作用甚微,甚至有些矿化剂会使水泥白度降低。目前一般在白水泥生料中引入0.2%~0.4%的CaF2以改善熟料的烧成。朱教群等通过实验,认为CaCl2是白水泥生产的有效矿化剂和增白剂,可显著降低熟料的f-CaO,提高白水泥的白度,如图1和图2所示。
生料中引入CaCl2,在625~635℃形成一定量的低共熔物,促使CaCO3在750~820℃分解,形成氯硅酸钙或硅方解石,然后通过两个过渡相的分解或不一致熔融,进一步吸收f-CaO,促进C3S的形成。因此白水泥生料中掺入CaCl2会降低熟料中f-CaO数量,且随掺量增加,矿化作用增大,f-CaO降低愈多。但是,掺入CaCl2的生料在高温下会发生下面两个反应:
CaCl2+H2O→HCl↑+CaO
CaCl2+Fe2O3→FeCl3↑+CaO
以上两个反应都释放出CaO产物,显然,CaCl2掺量增加,其分解的数量也会增加,反应释放出的CaO数量同时增加。综合以上两种效果,就可以得出掺入CaCl2后熟料中f-CaO量与CaCl2掺量的变化规律,如图1所示。当CaCl2在生料中掺量为1%时,熟料中f-CaO降到最低。
国内外学者研究结果表明:随着水泥熟料中C3S含量增加,水泥的白度提高,反之则下降。在白水泥生料中引入CaCl2改善了熟料的烧成过程,促进熟料矿物C3S的形成,C3S的生成数量增加。同时从上式可以看出,由于FeCl3的挥发可减少熟料中着色氧化物Fe2O3的数量。这两个因素都会提高熟料的白度。但是当CaCl2掺量过多时,势必导致更多的CaCl2分解。由于CaCl2+H2O→HCl+CaO是吸热反应,并由此降低了物料温度,从而影响了C3S的形成,导致C3S的形成数量降低,不利于熟料白度的提高。因此,在白水泥生料中掺入CaCl2后,其C3S形成数量在掺量为1%时达到最高,同时熟料白度也提高。
来源:林宗寿