基本成份及性質
耐酸膠泥是由水玻璃和耐酸水泥調製而成的。國內目前在建築上常用的水玻璃是鈉玻璃,它的化學成份是矽酸(Na2O·nSiO2),分子式中的n稱為水玻璃模數。模數=SiO2含量Na2O含量×Na2O分子量SiO2分子量模數越高,粘度越大,可溶性相應下降。平常使用的水玻璃是固體水玻璃的水溶液，波美度大致是24°～48°左右(比重112～115左右)。水玻璃具有較好的膠結性能,不燃燒,耐腐蝕,有較高的耐酸能力(除不能抵抗氫氟酸、矽氟酸、300℃以上的熱磷酸和高級脂肪酸外),不耐鹼。一般市場上出售的耐酸水泥是由磨細的石英砂或粉碎的天然輝緣岩和固化促進劑氟矽酸鈉(NaSiF6)組成耐酸膠泥的硬化,首先是水玻璃與氟矽酸鈉發生水解,生成矽膠和Na(OH)、HF、NaF,然後HF與Na(OH)作用生成NaF及水。
耐酸膠泥的配製
耐酸膠泥是以水玻璃為主要粘結劑,調製耐酸膠泥的水玻璃溶液模數以216～218為宜,波美度45°(比重114左右)為宜。水玻璃模數太低(如低於214)固化太快,固化時間少於20min,操作人員往往來不及砌築;模數太高(如高於3以上)固化太慢影響施工。水玻璃貯存時應密封,以防與空氣中CO2發生反應。氟矽酸鈉在採購耐酸水泥時配給,其純度應不小於90～95%。注意乾燥保存,使用時濕度不大於1%,若含水量過大則需在使用前烘乾,烘烤溫度控制在60℃以下。耐酸粉料(石英粉、輝綠岩粉)要求濕度不大於1%,耐酸率在94%以上,細度要求4900孔/cm及1600孔/cm篩的篩余重量分別不大於5%及15～30%。耐酸膠泥配製重量比推薦比例如下。耐酸粉料:氟矽酸鈉:水玻璃(石英粉或輝綠岩粉)(100%純度)100:515～616:37～44氟矽酸鈉用量一般為水玻璃用量的15%,氟矽酸鈉純度不是100%時摻量按比例增加。先將耐酸粉料與氟矽酸鈉拌合均勻,然後慢慢加入水玻璃,一邊加一邊攪拌,整個調製過程應控制在5min以內。每次拌合的數量視砌築人數和施工速度而定,應在30min左右使用完畢(30min左右初凝),再拌合新料。
施工中的關鍵技術措施
耐酸膠泥施工關鍵是“乾燥”,因為它的固化過程就是使生成的Si(OH)4逐漸脫水的過程。施工中特別要重視的是防水、防潮、保持乾燥、乾燥養護。這往往是決定成敗的主要原因。為此需要採取相應的措施。
1)由於電廠、變電站的蓄電池室一般設在建築物的底層,而底層的地坪、牆面都比較潮濕,水份很容易通過泥土和磚、石、混凝土的孔隙產生毛吸現象。為了防止這些現象發生,可採取兩種措施。一是施工時沿外牆挖一條較深的排水溝,使附近土壤中的水流入溝中排走,減少泥土中的含水量,也就減少了室內地坪、牆面的潮濕來源。二是砌築磚牆時採用防水砂漿做好防潮層。在混凝土地坪下做一層瀝青卷材防水層,以此切斷潮源。
2)施工前可用竹蓆等材料將窗封閉,一方面減少室外潮濕空氣的進入,另一方面有利於室內烘烤出的水蒸氣排出。
3)施工最好選擇在氣候乾燥的季節進行,但無論何時施工,都要事前在室內加熱烘烤,烘烤時間因各種條件不同而異,一般以內牆反面乾燥為準。當然,如果時間允許,越乾燥越好。熱源最好使用無塵熱源,如電爐等。
4)最好能在砌築層表面事先根據瓷磚尺寸彈出或劃出每塊瓷磚的具體位置,將需要切割的瓷磚切割好。這樣便於施工人員有條不紊地連續操作。
5)施工前應將挑選出的瓷磚清潔並乾燥。
6)施工人員進入室內應換乾淨工作鞋,拌料人員應戴口罩(氟矽酸鈉粉有毒)。
7)砌築耐酸瓷磚時要求採用擠漿法鋪砌,將空氣擠出。耐酸膠泥砌築厚度控制在8mm左右。
8)施工時室溫以20℃左右為宜。
9)耐酸膠泥要求乾燥養護,嚴防水份進入,更不能為了清潔地面用水沖洗。若讓其自然固化,室溫在10～20℃,大約需要兩周左右。室溫在20℃～30℃時,大約需要一周左右。若室溫低於10℃時則應加熱養護,一則可以加速固化,另外可以乾燥空氣,利於固化。養護的最佳室溫是30℃～35℃,這樣只需要3—5天的養護時間就行了。原因是溫度升高時氟矽酸鈉的溶解度隨溫度升高而加大,導致耐酸膠泥的固化加快,強度增加。是不是養護溫度越高越好呢?不是。當溫度升到60℃～80℃時,耐酸膠泥很快就固化了,但因耐酸膠泥固化過快產生的收縮與瓷磚的熱膨脹造成瓷磚鬆動、脫落。在氣溫較低的情況下養護結束後不能一下子將熱源撤走,溫度的驟然下降也會因為各種材料溫度收縮不一致而分離。
10)膠泥養護結束後用40%～50%的硫酸液進行酸處理(或用15%～25%的鹽酸,或用40%左右的硝酸均可)。因為耐酸膠泥__中的水玻璃只有70%左右與氟矽酸鈉發生了反應。酸處理可以把多餘的水玻璃反應為硫酸鈉析出,並形成很好的矽酸膠泥,由此大大提高抗水性。每次酸處理均有硫酸鈉白色粉末析出。
第二次酸處理之前需第一次析出的硫酸鈉粉末掃刷乾淨。每次酸處理的間隔時間最少5h以上,一般以8h為宜,否則上一次的酸化反應還不完全。一般酸處理4～5次即可。以上作法是在多年施工中學習、研究、試驗,不斷摸索改進出來的,實踐證明是成功的。
