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建筑石膏在重庆防火封堵材料中的应用

2019-12-04 20:03


  石膏制品的导热系数一般为0.35w/(m·K),约为水泥混凝土的25%,粘土砖的30%。本文利用建筑石膏的独特性能,以氢氧化铝和高铝水泥为阻燃剂,以石膏为胶凝剂、膨胀珍珠岩、高岭土和滑石粉为填料,添加适量防爆剂,制备无机防火堵料。研究了建筑石膏用量对无机防火封堵材料初凝时间、抗压强度和耐火性能的影响,探讨了其机理,为无机防火封堵材料的配方设计和性能改进提供了依据。
  1实验部分
  1.1试验仪器和试剂TGA/SDTA851型热重差热分析仪,瑞士MelteltoeldoCo公司,温度范围:50-800℃,加热速度:20℃/min,空气流量:25.0ML/min;3010万能材料试验机,D6801A数字温度计,深圳新宝瑞仪器有限公司氢氧化铝,分析纯,上海吉德公司;石膏、闫成国梦石膏粉厂、高铝水泥、郑州新密2号高铝水泥厂、膨胀珍珠岩、蒋艳星光耐火厂、高岭土、江阴龙游磁铁矿厂、滑石粉、扬州群鑫粉体材料有限公司;防爆剂;武汉中鼎经济纤维生产公司。除另有说明外,以上均为工业品。

  1.2防火封堵材料的制备及样品制备:先将膨胀珍珠岩和防爆剂粉碎,然后将每一组分(80目)筛分,按比例称量,充分混合备用。样品制备:室温下,取适量防火堵料,与水按1:0.7的比例混合,倒入规格为62.5mm×40mm×40mm、直径为60mm×10mm、深度为40mm的金属试模中,顶部内径为?5mm,底部内径为?5mm(每个试模配一块比试模大、厚度为2.5mm的平板玻璃),捣实找平,分别记为a、B、C试样。
  2结果和讨论
  2.1无机防火堵料水化硬化工艺。由于建筑石膏的存在,无机防火封堵材料具有较强的水化活性。常温下15-45min开始水化结晶,24小时内形成网状硬化体,凝结过程经历了三个阶段:(1)表面吸附。固体表面分子比内部分子具有更多的自由能,固体颗粒越细,比表面能越大。因此,无机防火堵料遇水后,在固体表面张力的作用下,水分子被吸附,降低体系的表面能。当固体颗粒被水分子完全溶解时,吸附达到平衡状态。(2)分子渗透。在分子间力和离子力的作用下,吸附在无机防火封堵材料固体颗粒表面的水分子渗透到固体颗粒分子和离子之间的孔隙中,促进了无机防火封堵材料的初凝。(3)水化反应。表面吸附和渗透阶段为物理吸附阶段。物理吸附状态的水分子与无机防火封堵材料中的β半水石膏和过烧硬石膏反应形成二水石膏晶体。这些晶体交替生长,形成致密物,使无机防火封堵材料达到终凝状态。
 

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