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建筑石膏在無機防火堵料中的應用

閱讀：210發布時間：2017-11-15

建筑石膏在無機防火堵料中的應用

         石膏制品的導熱系數一般在0.35 W/（m·K），約為水泥混凝土導熱系數的25%，黏土磚的30%[5]。本文利用建筑石膏具有的*性質，采用*和高鋁水泥為防火劑，建筑石膏為膠凝劑，*、高嶺土和*為填充料，添加適量的防爆劑，制備了無機防火堵料，研究了建筑石膏的用量對初凝時間、抗壓強度和耐火性能的影響，并探討了其作用機理，為無機防火堵料的配方設計和性能改進提供依據。
1 實驗部分
         1.1 實驗儀器與試劑TGA/SDTA851 熱重- 差熱聯用分析儀，瑞士METTLERTOLEDO公司，溫度范圍50～800 ℃，升溫速度20.00 ℃/min，空氣流量25.0 mL/min；3010 材料試驗機、DM6801A 數字式溫度表，深圳欣寶瑞儀器有限公司。*，分析純，上海久德公司；石膏，鹽城市郭猛石膏粉廠；高鋁水泥，鄭州市新密第二高鋁水泥廠；*，姜堰市興光耐火材料廠；高嶺土，江陰市龍游磁土廠；*，揚州群鑫粉體材料有限公司；防爆劑，武漢市中鼎經濟纖維生產公司。以上除特別注明外均為工業品。
1.2 防火堵料及試樣制備防火堵料的制備：先將*和防爆劑碾碎，然后將各組份分別過篩（80 目），按配比稱量，充分攪拌后備用。試樣制備：在常溫下，取適量防火堵料按1∶0.7 加水攪拌均勻，分別倒入規格為62.5 mm×40 mm×40 mm、Ф60 mm×10 mm和深為40 mm、頂內徑為Ф65 mm、底內徑為Ф75 mm 的金屬試模內（每只試模配備1 個大于試模、厚度為2.5 mm 的平板玻璃），搗實抹平，分別記作試樣A、試樣B 和試樣C。
2 結果與討論
           2.1 無機防火堵料的水化與凝結硬化過程無機防火堵料因含有建筑石膏而具有很強的水化活性，常溫下15～45 min 即開始水化結晶，24 h 內形成結晶網絡硬化體，其凝結過程經歷了3 個階段：（1）表面吸附。固體的表面分子比內部分子有過剩自由能，且固體顆粒越細，比表面能越大，因此，無機防火堵料遇水后，在固體表面張力的作用下，吸附水分子，降低體系的表面能，當固體顆粒被水分子*包溶時，吸附達到平衡狀態。（2）分子滲透。吸附在無機防火堵料固體顆粒表面的水分子在分子間力和離子間力的作用下，滲透進入固體顆粒分子間和離子間的孔隙內，促使無機防火堵料發生初凝作用。（3）水化反應。表面吸附和滲透階段都是物理吸附，處于物理吸附狀態的水分子與無機防火堵料中的β半水石膏、過燒硬石膏發生水化反應，生成二水石膏晶體。這些晶體交錯生長逐步形成密實的物體，使得無機防火堵料達到終凝狀態。

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