蒸壓加氣混凝土砌塊生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)

[摘要] 本文介紹蒸壓加氣混凝土砌塊的性能、生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞] 蒸壓加氣混凝土砌塊; 物理性能; 生產(chǎn)工藝; 質(zhì)量控制

　　蒸壓加氣混凝土砌塊是以水泥、石灰、礦渣、砂、粉煤灰、發(fā)氣劑、氣泡穩(wěn)定劑和調(diào)節(jié)劑等物質(zhì)為主要原料, 經(jīng)磨細(xì)、計(jì)量配料、攪拌澆注、發(fā)氣膨脹、靜停、切割、蒸壓養(yǎng)護(hù)、成品加工等工序制造而成的多孔混凝土制品。主要適用于框架結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)建筑的外墻填充、內(nèi)墻隔斷, 也可應(yīng)用于抗震圈梁構(gòu)造多層建筑的外墻或保溫隔熱復(fù)合墻體, 還可用于建筑屋面的保溫和隔熱。與傳統(tǒng)的黏土磚相比, 蒸壓加氣混凝土砌塊可以節(jié)約土地資源, 改善建筑墻體的保溫隔熱效應(yīng), 提高建筑節(jié)能效果。因此,大力開(kāi)發(fā)和應(yīng)用蒸壓加氣混凝土砌塊制品可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益, 具有廣闊的發(fā)展前景。

1 蒸壓加氣混凝土砌塊的物理性能

1.1 輕質(zhì)性

　　蒸壓加氣混凝土砌塊的容重一般為400kg/m3~700kg/m3, 相當(dāng)于空心黏土磚的1/3、實(shí)心黏土磚的1/5、混凝土的1/4, 也低于一般輕集料混凝土的容重, 見(jiàn)表1。因而, 采用蒸壓加氣混凝土砌塊作墻體材料可以大大減輕建筑物的自重, 節(jié)約建筑材料和工程費(fèi)用。

1.2 保溫性

　　蒸壓加氣混凝土砌塊內(nèi)部含有大量氣泡和微孔, 因而有良好的保溫性能。容重400kg/m3~700kg/m3的加氣混凝土導(dǎo)熱系數(shù)通常為0.09W/(m·K)~0.17W/(m·K) , 保溫能力是黏土磚的3~4倍、普通混凝土的4~8倍, 見(jiàn)表2。

1.3 抗壓性

　　06級(jí)蒸壓加氣混凝土砌塊抗壓強(qiáng)度為3.5MPa, 07級(jí)為5.0MPa。蒸壓加氣混凝土砌塊整體強(qiáng)度大,每個(gè)砌塊一般相當(dāng)于10塊黏土磚, 因此其砌體的強(qiáng)度利用率高, 強(qiáng)度利用系數(shù)為.7~0.8,而黏土磚的強(qiáng)度利用系數(shù)只有0.2~0.3。

1.4 耐火性

　　蒸壓加氣混凝土砌塊導(dǎo)熱系數(shù)低, 熱遷移慢, 能有效抵抗火災(zāi), 并保護(hù)結(jié)構(gòu)不受火災(zāi)影響。其耐火溫度高達(dá)700℃, 為一級(jí)耐火材料, 屬無(wú)機(jī)不燃物,高溫下不會(huì)產(chǎn)生有害氣體, 是消防免檢產(chǎn)品。

1.5 吸聲性

　　蒸壓加氣混凝土具有球狀密閉多孔結(jié)構(gòu), 因而有一定的吸聲性能, 吸聲系數(shù)為0.2~0.3, 吸聲性能優(yōu)于普通的混凝土, 適用于對(duì)吸聲有特殊要求的建筑墻體。加氣混凝土墻的隔聲量, 100mm厚為45dB, 180mm厚為53dB, 240mm厚為58dB。

1.6 耐久性

　　150mm×150mm×150mm的試件在大氣中暴露一年后抗壓強(qiáng)度提高25%, 10年后強(qiáng)度仍然保持穩(wěn)定, 大部分加氣混凝土在自然碳化后強(qiáng)度略有提高, 這說(shuō)明加氣混凝土具有良好的耐久性能。

1.7 抗?jié)B水性

　　蒸壓加氣混凝土具有密閉獨(dú)立球狀結(jié)構(gòu), 因而吸水導(dǎo)濕緩慢。經(jīng)試驗(yàn), 采用淋浴噴頭分別向240mm厚的黏土磚墻和加氣混凝土墻噴淋, 黏土磚墻12h后全部浸透, 而加氣混凝土墻噴淋72h后滲水深度80mm~100mm。因此, 加氣混凝土制品適用于多雨地區(qū)的外墻。

1.8 易加工性

　　蒸壓加氣混凝土砌塊不僅可以在工廠內(nèi)生產(chǎn)出多種規(guī)格, 還可以進(jìn)行鋸、刨、鉆、釘。

2 蒸壓加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝蒸壓加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1

　　在靜停固化步驟中, 設(shè)置有保溫材料制成的靜停養(yǎng)護(hù)窯, 澆注后的混凝土漿料進(jìn)入靜停養(yǎng)護(hù)窯中, 通過(guò)散熱器散熱以及通風(fēng)來(lái)控制窯內(nèi)的溫度(40℃～60℃) 和濕度(70%～95%); 在蒸壓步驟之前, 增加預(yù)養(yǎng)步驟, 通過(guò)保溫材料制成的預(yù)養(yǎng)窯實(shí)現(xiàn), 窯體內(nèi)保持密封并能承受0.04MPa以下的微壓, 窯體上設(shè)置有噴嘴, 噴嘴使用飽和蒸汽使窯體內(nèi)形成循環(huán)氣流以養(yǎng)護(hù)坯體, 窯體同時(shí)使用散熱器來(lái)保持窯內(nèi)溫度在80℃～100℃之間; 在蒸壓步驟之后、分垛步驟之前, 還增設(shè)保溫步驟, 通過(guò)保溫材料制成的冷卻窯實(shí)現(xiàn), 坯體進(jìn)入窯體內(nèi)保溫1h～3h, 窯體內(nèi)保持密封, 并同時(shí)使用對(duì)流換熱器緩慢降低窯內(nèi)坯體的溫度。

3 蒸壓加氣混凝土砌塊質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 對(duì)水泥的要求

　　水泥水化時(shí), 除了能生成大量的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水化物外, 還能析出大量的Ca(OH)2。在蒸壓條件下, 這些游離的Ca(OH)2與含硅材料中的SiO2和Al2O3作用, 以水熱合成方式生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。兩種方式所產(chǎn)生的水化礦物質(zhì)同時(shí)提高制品的強(qiáng)度。由于水泥中CaO的含量約為60%, 而其中只有20%左右經(jīng)過(guò)水化析出游離的Ca(OH)2。因此, 從提高蒸壓加氣混凝土的強(qiáng)度來(lái)看, 采用石灰- 水泥混合鈣質(zhì)體系更為有利。

3.2 對(duì)生石灰的要求

　　在生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊過(guò)程中, 通過(guò)生石灰提供有效的Ca與含硅材料中的SiO2和l2O3進(jìn)行充分的水熱反應(yīng), 生成水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽而獲得強(qiáng)度, 同時(shí)參與鋁粉的發(fā)氣反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中釋放出大量的熱能, 使坯體溫度達(dá)到80℃~90℃, 使坯體在靜停硬化階段得到自然養(yǎng)護(hù)。在單位時(shí)間里釋放出的熱量過(guò)大, 又會(huì)影響?zhàn)B護(hù)的效果。因此, 生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊所使用的生石灰應(yīng)當(dāng)符合JC/T 621《硅酸鹽建筑制品用生石灰》的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí), 必須添加調(diào)節(jié)劑來(lái)控制石灰的水化放熱速度。

3.3 對(duì)礦渣的要求

　　生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊的礦渣是經(jīng)過(guò)水淬的粒狀高爐礦渣, 要求其A級(jí)礦渣(CaO+MgO)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少應(yīng)大于或等于65%。這種礦渣所含的玻璃質(zhì)成分中的SiO2和Al2O3具有活性, 儲(chǔ)藏大量的化學(xué)內(nèi)能, 因而可以提高澆注的穩(wěn)定性, 對(duì)坯體的硬化起到一定的促進(jìn)作用。同時(shí), 在蒸壓條件下, 礦渣中的硅酸鹽礦物質(zhì)能夠與SiO2作用生成低堿水化物, 從而提高蒸壓加氣混凝土砌塊的強(qiáng)度。

3.4 對(duì)砂的要求

　　砂的化學(xué)成分和礦物質(zhì)組成對(duì)蒸壓加氣混凝土砌塊的質(zhì)量影響甚大。因此, 對(duì)砂的選擇要求很高, 應(yīng)按照J(rèn)C/T 622《硅酸鹽建筑制品用砂》中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選用。一般來(lái)講, 砂中的石英含量越高, 用其生產(chǎn)出來(lái)的蒸壓加氣混凝土砌塊的質(zhì)量就越好。

3.5 對(duì)粉煤灰的要求

　　在生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊的過(guò)程中, 粉煤灰兼有集料和生成膠凝材料的雙重作用。粉煤灰同時(shí)提供SiO2和Al2O3與CaO進(jìn)行水熱反應(yīng), 生成水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽, 使砌塊獲得強(qiáng)度。因此, 用于生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊的粉煤灰應(yīng)具有必要的細(xì)度, 細(xì)度不足時(shí)應(yīng)通過(guò)二次加工進(jìn)行磨細(xì)。

3.6 蒸壓養(yǎng)護(hù)要求

　　蒸壓加氣混凝土砌塊的蒸壓養(yǎng)護(hù)是獲得強(qiáng)度等性能的必要條件, 不僅關(guān)系到制品性能的好壞, 也關(guān)系到生產(chǎn)效率的高低和能源的消耗。最佳養(yǎng)護(hù)制度不僅對(duì)坯體進(jìn)行充分和合理的養(yǎng)護(hù), 使制品在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度, 而且最大限度地避免了坯體和制品可能受到的損傷。因?yàn)橥胁獊?lái)石等產(chǎn)物只有在174.5℃以上時(shí)才會(huì)大量生成, 因此, 蒸壓加氣混凝土砌塊只有在此溫度和壓力水平上, 并保持一定時(shí)間,才具有良好的綜合物理性能。根據(jù)是否真空等情況,蒸壓加氣混凝土砌塊的養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般需要6h~12h。