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硅酸盐制品,硅酸盐矿物的特征是它们的正四面体结构,有时这些正四面体以链状、双链状、片状、三维架状方式连结起来。按正四面体聚合的程度,硅酸盐再细分为:岛状硅酸盐类、环状硅酸盐类等。
硅酸在水中的溶解度很低,25℃下约为0.002mol⋅L-1。在溶解度范围内,硅酸以单硅酸形式存在。硅酸在溶液中浓度高于溶解度时发生聚合,聚合作用是硅酸的重要性质,即单硅酸聚合成低聚硅酸,再聚合成高聚硅酸。
硅酸盐制品链状结构
具有由一系列[ZO4]四面体以角顶相连成一维无限延伸的链状硅氧骨干的硅酸盐矿物。链与链间由金属阳离子(主要有Ca、Na、Fe、Mg、Al、Mn等)相连。已发现链的类型有20余种,其中主要的是辉石单链[Si2O6]4-和闪石双链[Si4O11]6-。
在链状结构硅酸盐矿物中,由于硅氧骨干呈一向延伸的链,而且平行分布,所以其晶体结构的异向性比岛状和环状的要突出得多。矿物在形态上表现为一向伸长,经常呈柱状、针状以及纤维状的外形。在物理性质上,解理平行于链的方向较发育,平行或近于平行链的方向折射率较高,垂直于链的方向较低,双折射率较岛状或环状矿物的大。化学组成中具有过渡元素的矿物的多色性和吸收性是非常明显的,如富含铁、钛等元素的辉石族和闪石族矿物。
硅酸盐制品,因原料和制品品种不同,生产硅酸盐建筑制品有常温自然养护、蒸汽养护 (95~100°C)和蒸压养护(175~180°C)等几种养护工艺。含硅原料若为结晶态氧化硅,如石英砂,在100°C以下溶解度很低,与Ca(OH)2的反应非常缓慢,因此混合料成型后,需在蒸压釜中进行蒸压养护;若为玻璃态氧化硅含量较多的材料,如粉煤灰、火山渣等,虽然在常温自然养护条件下也能与Ca(OH)2产生化学反应,只是速度较慢,就需要较长的养护龄期;如能采用蒸汽养护或蒸压养护,则能使反应明显加速,水化生成物的数量明显增多,从而迅速提高制品的强度,特别是蒸压养护,可明显地提高其抗裂性、抗冻性和抗碳化性能。生产硅酸盐建筑制品往往由于工业废渣或地方材料的成分变化较大,不利于质量控制。为了提高制品的耐久性,除尽量降低粉煤灰等含硅原料的含碳量,选择合适的集料颗粒级配和水固比,以提高制品的密实度外,还必须严格控制其有效氧化钙含量,使制品获得较高的强度和必要的碱度,以增强其抗碳化性能及对钢筋的保护作用。
硅酸盐制品试验部分
仪器与试剂
仪器:家用微波炉。
试剂:水泥熟料标样;普通硅酸盐水泥标样;水泥生料标样;TEA(三胺)(体积配合比1:2);盐酸;KOH溶液;EDTA标样;钙黄绿素-甲基百里香酚蓝-酚酞混合指示剂(CMP混合指示剂)。
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