沸石粉是天然沸石巖經(jīng)磨細(xì)后形成的一種火山灰質(zhì)材料。天然沸石的骨架結(jié)構(gòu)是由4個(gè)氧和1個(gè)硅(或鋁)構(gòu)成的四面體基礎(chǔ)單元在三維空間組成的,因此沸石結(jié)構(gòu)中形成了很多孔道和孔穴,使沸石具有一定的吸附性,但這些孔道和孔穴中常被鈣、鎂等雜質(zhì)陽(yáng)離子和有機(jī)物分子所占據(jù),相互連通程度也較差,將天然沸石直接加以利用,其吸附能力往往達(dá)不到要求,對(duì)天然沸石粉進(jìn)行改性處理后,可使其具有較大的比表面積和孔隙率,從而提高沸石粉的吸放濕性能。另外沸石具有較高的火山灰活性,可作為混凝土礦物摻合料代替部分水泥參與水化反應(yīng)。
隨著人們生活水平的逐步提高,人們開始追求更加舒適的生產(chǎn)生活環(huán)境,室內(nèi)空氣濕度是重要的環(huán)境參數(shù)之一。目前室內(nèi)調(diào)濕方法分為主動(dòng)式調(diào)濕和被動(dòng)式調(diào)濕,主動(dòng)式調(diào)濕即采用空調(diào)技術(shù)?;被動(dòng)式調(diào)濕是基于被動(dòng)式調(diào)濕材料來(lái)進(jìn)行室內(nèi)的調(diào)濕,調(diào)濕材料是依靠自身的吸、放濕特性,感應(yīng)所調(diào)空間空氣的濕度變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣相對(duì)濕度,從而保持環(huán)境空間濕度相對(duì)恒定的功能材料,它克服了現(xiàn)行空調(diào)技術(shù)能耗高、污染環(huán)境、破壞生態(tài)的缺點(diǎn)。
沸石粉的吸濕率隨著?H2SO4濃度的增加呈現(xiàn)先上升后降低的變化趨勢(shì),放濕率與吸濕率變化規(guī)律一致。當(dāng)H2SO4質(zhì)量摩爾濃度為1mol/L、?1.5mol/L、?2mol/L?時(shí),改性沸石粉的吸放濕率均高于未改性沸石粉,在?H2SO4濃度為2mol/L時(shí),沸石粉的吸放濕率最高,分別為8.17%?和6.53%,吸放濕滯后率為20.07%;在?H2SO4濃度為3mol/L?時(shí),改性沸石粉的吸放濕率底于未改性沸石粉,主要是由于酸濃度的提高,使得沸石結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化及其微孔結(jié)構(gòu)被破壞,影響了沸石的吸附性。因此后續(xù)混凝土調(diào)濕試驗(yàn)采用的改性沸石粉的改性條件為?H2SO4質(zhì)量摩爾濃度為2mol/L,改性時(shí)間2h。
混凝土的吸放濕試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出,沸石粉混凝土單位面積的吸濕量均大于基本配比混凝土;當(dāng)沸石粉摻量相同時(shí),改性沸石粉混凝土單位面積的吸濕量大于天然沸石粉混凝土;當(dāng)改性沸石粉代替量增加時(shí),改性沸石混凝土的吸濕量呈上升趨勢(shì);改性沸石混凝土的吸放濕滯后率也低于天然沸石粉混凝土和基本配比混凝土。
沸石粉混凝土抗壓強(qiáng)度和調(diào)濕性能試驗(yàn)表明,酸改性沸石粉代替量為15%?時(shí),混凝土抗壓強(qiáng)度最優(yōu),酸改性沸石粉代替量為20%?時(shí),混凝土調(diào)濕性能最優(yōu)。在優(yōu)先考慮混凝土強(qiáng)度的前提下,混凝土的最佳酸改性沸石粉代替量應(yīng)取15%。