在坯体中怎样区分化学结合水、大气吸附水和自由水

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在坯体中怎样区分化学结合水、大气吸附水和自由水




坯体为多毛细孔物体、坯体中水分结合方式不同，大体可分为化学结合水、自由水和大气吸附水，后两者又称为物理水。不同结合形式的水分排出时所需能量亦不同。
（1）化学结合水化学结合水是指包含在原料矿物组成中的水分。 例如黏土矿物中的Al2O3•2SiO2•2HO2中的两个水分子就是化学结合水。此水在一般干燥温度下不可能从坯体中排出，当把黏土加热到450～500℃时才能使大部分化学结合水排出。坯体在焙烧窑的预热带要排除全部化学结合水。化学结合水排出时坯体不产生收缩，只减轻重量，引起气孔率的增加，故不产生应力，可以快速进行。原料在排除化学结合水后永远失去可塑性。因此，可以把脱去化学结合水的黏土（俗称烧黏土）当作瘠化剂掺入到制砖原料中，以改善坯体的干燥性能。
（2）大气吸附水  牢固地存在于原料的细毛细管中（直径小于10-5cm的毛细管）及细小分布的原料胶体颗粒表面的水，均属大气吸附水。此水的吸附量决定于坯体周围空气的温度和相对湿度；空气中的相对湿度愈大，坯体中大气吸附水量愈多。在一定的温度下，坯体所含的水分与该温度下饱和空气达到动平衡时，该坯体所含水分是大气吸附水的最高点，超过这一点的就是自由水。这种结合形式的水分结合强度中等，排除这部分水时，坯体不发生收缩，不产生应力，干燥速度可加快而不产生开裂。

在一定温度、一定相对湿度的条件下，坯体内水分最终要与周围空气达到平衡状态，即坯体表面上的水蒸气分压与它周围空气中的水蒸气分压相等，此时坯体所含的水分叫平衡水，平衡水为大气吸附水的一部分，此水分不能再为干燥介质所排除。坯体内的平衡水量决定于周围空气温度和湿度，空气的温度越高或者相对湿度越低，平衡水量越少。
（3）自由水  自由水包括渗透结合水及大毛细管水（指直径大于10-5cm的毛细管中的水）。它是由原料直接与水接触而吸附的。如为使泥料易于成型而加入的超出大气吸附水最高含量的那部分水分，这种形式的水分与原料松弛地结合着，很容易被排除。当坯体排除这部分水分时，原料颗粒相互靠拢，产生收缩，其收缩体积大约等于失去的自由水体积。故自由水也成收缩水。在干燥过程中排除自由水时要特别小心，否则易引起坯体的开裂。排除自由水后，坯体再继续干燥时，其体积只有微小收缩。
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