水玻璃模数调整的几个问题概要.docx
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水玻璃模数调整的几个问题概要
以水玻璃为胶结料的耐酸胶泥、耐酸砂浆和耐酸混凝土,是建筑防腐蚀工程中应用最为广泛的防腐材料。
不论是钠水玻璃,还是钾水玻璃,作为胶凝材料,其模数是一个重要的质量指标。
无论是耐酸胶泥、耐酸砂浆,还是耐酸混凝土,它们的耐酸性能,在很大程度
上取决于水玻璃模数的大小,因此,《
建筑防腐蚀工程施工及验收规范》(GB50212—2002)第5.2.1条和第5.2.2条作为质量指标明
确要求,它们的模数为2.60~2.90。
但实际采购进场的水玻璃,其模数和密度不合要求的情况时有发生。
为便于施工单位对模数和密度进行必要的调整,防腐规范附录B钾水玻璃模
数的测定调整中第B.3.15“4”
条明确规定:
若钾水玻璃模数不符合防腐规范的规定,则硅胶粉或氧化钾的加入量,应按式B.3.15-3或式B.3.15-4进行计算。
当采用混合法调整时,应按式B.3.15-5进行调整。
而密度调整则按式B.3.16进行计算。
1.加入硅胶粉将低模数调整为高模数,硅胶粉的加入量应按下式计算:
G=
Mx-M
M×
P×A×G1×100(1)
式中
G———
低模数钾水玻璃中应加入硅胶粉的质量(kg);
Mx———
调整后的钾水玻璃模数;M———
低模数钾水玻璃模数;P———
硅胶粉的纯度(%);A———
低模数钾水玻璃中的SiO2含量(%);G1———
低模数钾水玻璃的重量(kg)。
式(1)就是防腐规范的式B.3.15-3。
由于所给G1和G的内涵不确切,从而导致计算结果显示奇异!
为直观起见,我们通过例1来看看是否有误。
例1设M=2.40,Mx=2.70,A=24(%),P=
100(%)=1,G1=1(kg)。
则G=2.70-2.40
2.40×
1×0.24×1×100=3(kg)
计算结果表明:
要把SiO2含量为24.0%、模数为2.40的钾水玻璃调至模数为2.70时,应在每千克低模数钾水玻璃中加入3kg纯硅胶粉,这显然是错误的。
但可以指出:
采用式(2)计
算似较简便:
SiJ=
MG-MD
MD×SiC
×SiD
(2)式中SiJ———每100g低模数钾水玻璃中应加
入硅胶粉的数量(g);
MG———
调整后钾水玻璃的模数(高模数);MD———
调整前钾水玻璃的模数(低模数);SiD———
每100g低模数钾水玻璃中SiO2的含量(g);
SiC———
硅胶粉的纯度(%)。
例2已知:
MD=2.40,SiD=24g,MG=2.70,SiC=100(%),每100g低模数钾水玻璃中K2O的含量(g)即KD=15.70g。
则SiJ=2.70-2.40
2.40×1
×24=3(g)
即每100g模数为2.40的钾水玻璃中加入3g纯硅胶粉,便可将模数调高至2.70。
正确与否,可用式(3)进行验证:
M=S
iK
×1.57
(3)式中M———钾水玻璃模数;
Si———
钾水玻璃中SiO2含量(%);1.57———
K2O的分子量与SiO2分子量的比值;
K———
钾水玻璃中K2O的含量(%)。
由例2可知:
SiD=24g,SiC=3g,KD=15.7g,它们实际上均是100g钾水玻璃中SiO2和K2O的含量,即Si=24+3(%)=27(%),K2O=15.7(%),
●学规范□盛天保
水玻璃模数
调整的几个问题
36
代入式(3)计算得M=2.70。
计算结果表明:
将低模数钾水玻璃调至高模数,按式(2)计算硅胶粉添加量的公式是正确可行的。
需要指出的是:
这里调整前后钾水玻璃中K2O的含量是一样的,没有变化。
2.对于加入氧化钾,将高模数钾水玻璃调整为低模数钾水玻璃,防腐规范给出的计算式B.3.15-4为:
G=
M1-Mx
Mx×P
×B×G1×1.19×100(4)
式中
G———
高模数钾水玻璃应加入氧化钾的质量(kg);
M1———
高模数钾水玻璃的模数;Mx———
调整后钾水玻璃的模数;B———
高模数钾水玻璃K2O含量(%);G1———
高模数钾水玻璃的重量(kg);1.19———
K2O换算成KOH的换算系数;P———
K2O的纯度(%)。
为简明直观起见,我们仍通过实例演示,检查按式(4)计算是否正确。
例3设P=100(%)=1,M1=2.90,Mx=2.60,B=15(%),G1=1(kg)
则
G=
2.90-2.60
2.60×1×0.15×1×1.19×100
=2.06(kg)
演算结果表明:
欲将1kg模数为2.90的钾水玻璃,调至模数为2.60时,需加入2.06kg的“K2O”才行。
显然有误!
这是其一;其二是“2.06”
也应该是KOH。
因为式(4)中已乘入1.19的换算系数。
可将其删除并简化成式(5)
进行计算:
KJ=
MG-MD
MD×KC
×KG
(5)
式中
KJ———
由高模数钾水玻璃调至低模数时,每100g高模数钾水玻璃中,K2O的加入量(g);
MG———
高模数钾水玻璃的模数;MD———低模数钾水玻璃r的模数;KG
———每100g高模数钾水玻璃中K2O的含量(g);
KC———
K2O的纯度(%)。
例4设MG=2.90,MD=2.60,KG=15(g),KC=
100(%),SiG=27.71(g)。
则KJ=2.90-2.60
2.60×
1×15=1.73(g)
计算结果的验证
M=
27.71
15+1.73
×1.57=2.60
正确无误。
由此可见,按式(5)进行调整计算不仅是可行的,而且也较简捷明了。
如果采用KOH进行调
整,则乘以换算系数1.19,便为所得。
以例4为例,KOH的加入量为:
1.73×1.19=2.06(g)。
注意,调整前后钾水玻璃中SiO2含量恒定不变。
3.采用高、
低模数的钾水玻璃相互混合,调制成所需要的模数。
这是防腐规范提供的第三种情况的模数调整方法。
它要求调整时应按下式计算:
Gh=
MR-MLMh-MRNc
Nh
×GL
(6)
式中
Gh———
应加入高模数钾水玻璃的重量(kg);GL———
低模数钾水玻璃的重量(kg);Mh———
高模数钾水玻璃的模数;ML———
低模数钾水玻璃的模数;Nh———
高模数钾水玻璃的K2O含量(%);NL———
低模数钾水玻璃的K2O含量(%);MR———
需要调整后的钾水玻璃模数。
式(6)为防腐规范中式B.3.15-5的计算
式,是一个既烦琐又不便应用的计算式。
不难看出:
NL和Nh的引入,不仅是多余的,而且是错误的。
因为可以有不同的NL值、Nh值和SiO2含量,只要它们的比值恒定于某一值,就可以满足ML值和Mh值。
显然,由此按式(6)计算出的Gh值就会很多。
回首防腐规范1976年版本附录四给出的模数混合调整的计算方法:
G=(M2-M1
)×G1
M-M2
(7)式中
G———
往低模数水玻璃中加入高模数水玻璃的重量(kg);
G1———
低模数水玻璃的重量(kg);M———
高模数水玻璃的模数;M1———
低模数水玻璃的模数;37
M2———
要求的水玻璃的模数。
显然,式(7)较之式(6)要简捷明了。
但为更便于应用和记忆,采用交叉计算法,条理可更清晰、更简洁。
例如现有两批水玻璃,其模数分别为:
2.90和2.45,现欲将其模数调至2.60,则两批水玻璃该以何种比例混合,或每千克低模数水玻璃中需加入多少高模数的水玻璃(kg)?
方框里的数字含义是:
有一份(重量)高模数2.90的水玻璃,如果要把它调到2.60,需要加入低模数2.45的水玻璃二份(重量)。
必须指出:
以上所述钾水玻璃模数调整的几种情况下的计算方法,其基本原理也适用于钠水玻璃,只要变动某些符号的内涵和换算系数即可。
若稍加注意,上述交叉法同样
适用于水玻璃密度的调整,而无需去记住防腐规范附录B.3.16的计算公式。
加水量(kg)=
D0-D
D-1
×G0
(8)
式中
D0———
稀释前水玻璃的密度(g/cm3);D———
稀释后水玻璃的密度(g/cm3);G0———
稀释前水玻璃的重量(kg)。
例5D0=1.45,D=1.40,G0=1(kg)。
加水量(kg)=1.45-1.40
1.40-1
×1=0.125
交叉法
方框里数字的含义是:
每千克密度1.45g/cm3的水玻璃,其密度调至1.40g/cm3时,需加入0.125(kg)的水。
与公式(8)计算结果一致。
需要指出的是,当遇两批水玻璃模数和
密度均不相同,而采用混合法进行调整时,宜先调整模数后调整密度。
流线形建筑,其形状为前头圆、后头光,表面十分光滑,称流线形。
这种形状的物体,其特点是所受的阻力较小。
汽车的发展也是由原始的方形演化为现代的流线形,因为流线形比任何其他形体所遇到的阻力都小,这就是流线形的生命
力,所以火车头、
飞机、潜水艇、火箭等的造型都在向流线形发展。
流线形建筑,也具有阻力小的特点,除此之外,还具有和谐的曲线美感,能产生很
奇特的建筑艺术效果。
在建筑应用方面,流线形建筑随着科学技术的发展,应用得越来越广泛。
古代西洋建筑多用石材建造,肥梁胖柱,古代中国建筑虽是木构架体系,秦砖汉瓦也很笨重,到了19世纪末,出现了钢筋混凝土,现代的轻钢结构、硬塑屋面结构,使流线形建筑的应用更为普遍。
例如德国爱因斯坦天文台,主楼是一个高矗的塔,呈曲线形,塔顶是一个半球曲体的观测台,而塔下基座仿船舶的造型,也大量地应用了曲面造型,整栋建筑犹如一只点火待发的火箭。
流线形建筑,其造型多为曲线形建筑,造型既优美又灵巧,很适合现代各种轻钢结构、硬塑屋面结构曲线造型的需要。
●建筑杂谈□盖湘涛
流线形建筑
(一)
1.45
1.0
1.40
0.050.125
0.4
(一
)
1
=
=
每千克低模数水玻璃中
需加入高模数的量(kg)
原来
模数调整
后模数混合
的重量比
(一)
2.90
2.45
2.60
0.30=0.50
0.15(一
)
1
2
=
=
38