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鋁粉膏發泡原理

發布日期:2019-04-03

        我國的加氣混凝土砌塊設備及其加氣混凝土砌塊生產工藝已經已經在我國發展了幾十年。加氣混凝土砌塊生產可以根據原材料類別、品質、設備的工藝特征等,采用不同的工藝進行生產。一般情況下,將粉煤灰或硅砂、礦渣加水磨成漿料,加入粉狀石灰、適量水泥、石膏和發泡劑、穩泡劑經攪拌注入??騼?,靜養發泡固化后,切割成各種規格砌塊或板材,由蒸養送入蒸壓釜內,經高溫高壓蒸氣養護形成多孔輕質的混凝土制品。 其中的發泡劑一般采用的是鋁粉,現在讓我們的德億空心磚機廠的技術人員為你解讀下加氣混凝土砌塊中鋁粉發泡時的物理學原理。

        在加氣混凝土設備生產過程中,鋁粉與水在堿性環境下反應,最初生成的氫氣立即溶解于液相中。由于氫氣的溶解度不大,溶液很快達到過飽和。當達到一定的過飽和度時,在鋁粉顆料表面形成一個或數個氣泡核,由于氫氣的逐漸積累,氣泡內壓力逐漸加大,當內壓力克服上層料漿對它的重力和料漿的極限剪應力以后,氣泡長大推動料漿向上膨脹。氣泡長大后內壓力降低,膨脹近于停止;但由于氫氣不斷補充,內壓力再次加大,氣泡進一步長大,料漿進一步膨脹,因此鋁粉與水反應產生氫氣與料漿膨脹是處于動態平衡狀態。 料漿膨脹的動力是氣泡內的內壓力,料漿膨脹的阻力是上層料漿的重力和料漿極限剪應力。發氣初期,鋁粉與水作用不斷產生氫氣,內壓力不斷得到補充,此時料漿可能還處于牛頓液體狀態,沒有極限剪應力,因此料漿迅速膨脹。隨著石灰、水泥不斷水化,料漿的骨架結構逐漸形成,極限剪應力不斷增大,這時,鋁粉與水的反應仍在繼續進行,只要氣泡內壓力繼續大于上層料漿的重力和極限剪應力,膨脹就會繼續下去。當鋁粉與水的反應接近尾聲,料漿迅速稠化,極限剪應力急劇增大,這樣膨脹就會逐漸緩慢下來。當鋁粉反應結束,氣泡內不再繼續增加內壓力,或者這種內壓力不足以克服上層料漿的重力和料漿的極限剪應力時,膨脹過程就停止了。

        眾所周知鋁是很活潑的金屬,它能與水反應,置換出水中的氫并生成強氧化鋁,由于暴露在空氣中的鋁粉顆粒表面已經被空氣中的氧所氧化,生成惰性的氧化鋁保護膜,妨礙了鋁與水的接觸。加氣混凝土料漿中存在一定量的堿性物質,如氫氧化鈣,氧化鋁可以溶解在堿性溶液中,生成偏鋁酸鹽。當鋁粉表面的氧化膜被溶解后,金屬鋁就與水反應,置換出水中的氫,并生成凝膠狀氫氧化鋁,但是,它也與氧化鋁一樣,妨礙水與金屬鋁表面的接觸,使反應不能繼續進行。但是氫氧化鋁同樣也能溶解在堿性溶液中,生成偏鋁酸鹽。這樣,在堿性溶液中,鋁就可以不斷地與水反應,生成氫氣,直到金屬鋁被消耗盡為止。而氫氣以近似圓球形的氣泡,均勻分布在科漿中,使料漿體積膨脹,硬化后形成多孔結構的硅酸鹽制品。

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