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改性沸石粉混凝土调湿性能分析

发布时间:2020-09-14     浏览次数:160

沸石粉天然沸石岩经磨细后形成的一种火山灰质材料。天然沸石的骨架结构是由4个氧和1个硅(或铝)构成的四面体基础单元在三维空间组成的,因此沸石结构中形成了很多孔道和孔穴,使沸石具有一定的吸附性,但这些孔道和孔穴中常被钙、镁等杂质阳离子和有机物分子所占据,相互连通程度也较差,将天然沸石直接加以利用,其吸附能力往往达不到要求,对天然沸石粉进行改性处理后,可使其具有较大的比表面积和孔隙率,从而提高沸石粉的吸放湿性能。另外沸石具有较高的火山灰活性,可作为混凝土矿物掺合料代替部分水泥参与水化反应。

随着人们生活水平的逐步提高,人们开始追求更加舒适的生产生活环境,室内空气湿度是重要的环境参数之一。目前室内调湿方法分为主动式调湿和被动式调湿,主动式调湿即采用空调技术;被动式调湿是基于被动式调湿材料来进行室内的调湿,调湿材料是依靠自身的吸、放湿特性,感应所调空间空气的湿度变化,自动调节空气相对湿度,从而保持环境空间湿度相对恒定的功能材料,它克服了现行空调技术能耗高、污染环境、破坏生态的缺点。

改性沸石粉混凝土调湿性能分析 

由图1可知,沸石粉的吸湿率随着H2SO4浓度的增加呈现先上升后降低的变化趋势,放湿率与吸湿率变化规律一致。当H2SO4质量摩尔浓度为1mol/L1.5mol/L2mol/L时,改性沸石粉的吸放湿率均高于未改性沸石粉,在H2SO4浓度为2mol/L时,沸石粉的吸放湿率最高,分别为8.17%6.53%,吸放湿滞后率为20.07%;在H2SO4浓度为3mol/L时,改性沸石粉的吸放湿率底于未改性沸石粉,主要是由于酸浓度的提高,使得沸石结构发生了变化及其微孔结构被破坏,影响了沸石的吸附性。因此后续混凝土调湿试验采用的改性沸石粉的改性条件为H2SO4质量摩尔浓度为2mol/L,改性时间2h

试验选择C30强度等级的混凝土,C30基本混凝土配合比为:水泥370kg,砂792kg,石1093kg,水145kg。分别将天然沸石粉和改性沸石粉以内掺的方式代替水泥掺入混凝土,掺入比例为5%10%15%20%。各混凝土的抗压强度试验结果如图2所示。

改性沸石粉混凝土调湿性能分析 

上述改性沸石粉混凝土抗压强度和调湿性能试验表明,酸改性沸石粉代替量为15%时,混凝土抗压强度最优,酸改性沸石粉代替量为20%时,混凝土调湿性能最优。在优先考虑混凝土强度的前提下,混凝土的最佳酸改性沸石粉代替量应取15%。在优先考虑混凝土强度的前提下,混凝土的最佳酸改性沸石粉代替量应取15%,此时改性沸石粉混凝土与基本配比混凝土相比,混凝土吸湿量增加了42.1%,吸放湿滞后率为16.5%