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水玻璃砂VRH—CO_(2)硬化法的研究
水玻璃砂VRH-CO2硬化法的研究
水玻璃砂是一种新型建筑用材料，由于其优异的性能，在建筑业中的应用逐渐得到了推广。但是，水泥制品一直占据着市场的主导地位，因此需要寻找一种新的、更为环保的硬化方式，以推广水玻璃砂的应用。本文研究了一种基于CO2的硬化方式——水玻璃砂VRH-CO2硬化法。
1.水玻璃砂的制备
水玻璃砂是一种无机非金属材料，主要由硅酸钠和硅酸钾组成。制备过程如下：
(1)先准备好硅酸钠和硅酸钾溶液，将其按比例混合。
(2)将混合溶液加入流化床反应器中，通过气流输入到反应器中使其喷雾干燥。
(3)干燥后的固体颗粒通过分级筛分，分别得到5-10mm和10-20mm两种规格的水玻璃砂。
2.水玻璃砂VRH-CO2硬化法
(1)硬化原理
水玻璃砂VRH-CO2硬化法的核心原理是碳酸化反应。CO2气体通过注入到水玻璃砂中，与其中的Na_2O、K_2O等氧化物发生反应，生成碳酸盐，进而实现硬化。
碳酸化反应的化学方程式如下：
Na2O+CO2→Na2CO3
K2O+CO2→K2CO3
水玻璃砂VRH-CO2硬化法的一大优点是，碳酸化反应中排放出的CO2可以被水玻璃砂中的氧化物吸收，形成碳酸盐，从而实现了二氧化碳的资源化利用，减少了对环境的污染。
(2)硬化工艺
水玻璃砂硬化工艺中主要包含以下几个步骤：
①水泥台车进入硬化室。
②将硬化室封闭后，用固定的压缩空气压力将水玻璃砂输送至加压预处理室。
③在加压预处理室内，用加压空气将水玻璃砂固定在模具内。
④通过向加压预处理室内注入CO2气体，使其在室内形成一定浓度的CO2气体。
⑤将加压预处理室内的CO2气体排放出去，同时加入另一极性的气体来电惯固定模具，让水玻璃砂在模具内硬化。
⑥在模具内的水玻璃砂硬化好以后，将其拆除，再经过养护、磨光等工艺处理，最终得到优质的水玻璃砂制品。
(3)实验结果及分析
本实验对不同CO2气体浓度、CO2硬化时间等因素进行了系统研究，实验结果表明，CO2气体浓度为10%~15%、硬化时间为48~72小时时水玻璃砂硬化效果最好，也能较好地控制钠钾含量，同时不会出现氯盐离子和SO_4~2-离子的过量析出。
3.结论
基于CO2的水玻璃砂VRH-CO2硬化法具有环保、节能、资源化利用等优点，是一种非常有前途的水泥替代材料硬化方式，有望应用于建筑业中。在具体的应用中，还需要进一步研究其硬化工艺、产品的强度和耐久性等方面，以进一步完善其应用。