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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*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,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**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。
硅酸盐制品层状结构
具有由一系列[ZO4]四面体以角**相连成二维无限延伸的层状硅氧骨干的硅酸盐矿物。硅氧骨干中较常见的是每个四面体均以三个角**与周围三个四面体相连而成六角网孔状的单层,其所有活性氧都指向同一侧。它广泛地存在于云母、绿泥石、滑石、叶蜡石、蛇纹石和粘土矿物中,通常称之为四面体片。四面体片通过活性氧再与其他金属阳离子(主要是Mg2+、Fe2+、Al3+等)相结合。这些阳离子都具有八面体配位,各配位八面体均共棱相连而构成二维无限延展的八面体片。四面体片与八面体片相结合,便构成了结构单元层。
如果结构单元层只由一片四面体片与一片八面体片组成,是1∶1型结构单元层,如高岭石、蛇纹石中的层。如是由活性氧相对的两片四面体片夹一片八面体片构成,则为2∶1型结构单元层,如云母、滑石、蒙脱石中的层。如果结构单元层本身的电价未达平衡,则层间可以有低价的大半径阳离子(如K+、Na+、Ca2+等)存在,如云母、蒙脱石等。后者的层间同时还有水分子存在。此外,八面体片中与四面体片的一个六元环范围相匹配的是中心呈三角形分布的三个八面体。当八面体位置为二价阳离子占据时,此三个八面体中都必须有阳离子存在,才能达到电价平衡。若为三价阳离子时,则只需有两个阳离子即可达到平衡,此时另一个八面体位置是空的。
硅酸盐制品链状结构
具有由一系列[ZO4]四面体以角**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**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。
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