水泥泛碱原因

白水泥和彩色水泥混合材

成果简介 随着国家建设的发展和人民生活水平的提高、城市建设步伐的加快，城市美化美容的概念越来越深入人们的心中。人们对建筑物造型和饰面的技术要求愈来愈高。人行路、屋顶瓦越来越多地应用于城市建设当中，彩色水泥制品用途越来越广泛，市场前景广阔。

在彩色水泥制品生产过程中，彩色混凝土砌块或构件、花阶砖、水磨石等的面层常会出现泛白现象，使制品的颜色明显暗淡，并失去色泽，污染图案，装饰效果大为降低。特别是水磨石，时间长了，加之颜料迁移或被氧化，则退去了原来的颜色。彩色水泥制品面层泛白，实质上是一种白色薄膜遮盖了面层的色彩，故人们常称之为白霜。

白霜的主要成分是CaCO3。白水泥属硅酸盐水泥系列，其矿物组成中C2S、C3S的水化产物不可避免地生成Ca(OH)2。在彩色水泥制品表面的水化产物中的Ca(OH)2再与空气中的CO2发生碳化反应，生成CaCO3富积于表面，是彩色水泥产生泛碱现象的主要原因。泛碱现象使彩色水泥色彩老化，质量大打折扣；而且白水泥的生产成本较普通硅酸盐水泥高，所以降低白水泥成本、抑制彩色水泥泛碱对白水泥生产及彩色水制品生产企业有着重要的意义。

目前国内外在彩色水泥应用方面多是加入有机的保水剂、光亮剂等，使彩色水泥表面形成一层光滑的保护层。但其成本高、耐久性差，治标不治本。本项目主要针对彩色水泥泛碱及降低白水泥生产成本、提高白水泥强度着手。通过外掺部分无机的活性物质，改善白水泥性能、改善彩色水泥色彩。

技术特点 本研究针对硅酸盐水泥泛碱的主要原因是其水化产物中的Ca(OH)2与空气中的CO2发生碳化反应，生成白色的CaCO3使彩色水泥色彩老化；本项目通过外掺物使Ca(OH)2被反应并生成水泥的强度矿物，使泛碱得到根本的抑制，强度得以提高；由于外掺物成本低廉，使彩色水泥成本下降。

实验选用低成本且具有潜在火山灰活象的工业废渣作为白水泥的混合材。所用混合材为白色，对白水泥白度没有明显的影响，其化学成分富含Al2O3和SiO2，在白水泥水化产物的碱性环境下得到激发。使白水泥水化产物中的氢氧化钙进一步反应生成水泥的水化产物水化硅酸钙和水化铝酸钙。从而提高了白水泥的强度，降低的白水泥泛碱的现象。具体指标如下：

（1）混合材对白水泥白度的影响 通过向白水泥中掺加不同量的白色混合材，混合材的掺量达到20%时，对白度都没有明显的影响。

（2）混合材对白水泥强度的影响 当混合材掺量不大时，对白水泥的强度影响不大，当混合材掺量为5%时，白水泥的强度最佳。

（3）混合材对彩色水泥色彩的影响 与未掺加混合材的彩色水泥砖相比，加入混合材的色彩鲜艳，泛碱少或未泛碱。

经济效益 该项目利用活性工业废渣作为白水泥混合材，在不降低或略微降低白水泥白度的情况下，白水泥混合材改善了白水泥性能及彩色水泥色彩。实验结果表明：掺入适量白水泥混合材能提高了白水泥的抗压强度、降低白水泥的成本、对白水泥的白度无明显影响，改善了彩色水泥制品的色彩。白水泥混合材的价格在50~100元/吨，白水泥价格在300~350元/吨，掺加5%的白水泥混合材，每吨白水泥可降低成本10元左右。