[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。
[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、計量配料、攪拌澆注、發(fā)氣膨脹、靜停、切割、蒸壓養(yǎng)護、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, 也可應用于抗震圈梁構(gòu)造多層建筑的外墻或保溫隔熱復合墻體, 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, 提高建筑節(jié)能效果。因此,大力開發(fā)和應用蒸壓加氣混凝土砌塊制品可以取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益, 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, 相當于空心黏土磚的1/3、實心黏土磚的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, 見表2。
1.3 抗壓性
06級蒸壓加氣混凝土砌塊抗壓強度為3.5MPa, 07級為5.0MPa。蒸壓加氣混凝土砌塊整體強度大,每個砌塊一般相當于10塊黏土磚, 因此其砌體的強度利用率高, 強度利用系數(shù)為.7~0.8,而黏土磚的強度利用系數(shù)只有0.2~0.3。
1.4 耐火性
蒸壓加氣混凝土砌塊導熱系數(shù)低, 熱遷移慢, 能有效抵抗火災, 并保護結(jié)構(gòu)不受火災影響。其耐火溫度高達700℃, 為一級耐火材料, 屬無機不燃物,高溫下不會產(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度提高25%, 10年后強度仍然保持穩(wěn)定, 大部分加氣混凝土在自然碳化后強度略有提高, 這說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立球狀結(jié)構(gòu), 因而吸水導濕緩慢。經(jīng)試驗, 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)護窯, 澆注后的混凝土漿料進入靜停養(yǎng)護窯中, 通過散熱器散熱以及通風來控制窯內(nèi)的溫度(40℃～60℃) 和濕度(70%～95%); 在蒸壓步驟之前, 增加預養(yǎng)步驟, 通過保溫材料制成的預養(yǎng)窯實現(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)護坯體, 窯體同時使用散熱器來保持窯內(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, 通過保溫材料制成的冷卻窯實現(xiàn), 坯體進入窯體內(nèi)保溫1h～3h, 窯體內(nèi)保持密封, 并同時使用對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
3.1 對水泥的要求
水泥水化時, 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)同時提高制品的強度。由于水泥中CaO的含量約為60%, 而其中只有20%左右經(jīng)過水化析出游離的Ca(OH)2。因此, 從提高蒸壓加氣混凝土的強度來看, 采用石灰- 水泥混合鈣質(zhì)體系更為有利。
3.2 對生石灰的要求
在生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊過程中, 通過生石灰提供有效的Ca與含硅材料中的SiO2和l2O3進行充分的水熱反應, 生成水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽而獲得強度, 同時參與鋁粉的發(fā)氣反應。反應過程中釋放出大量的熱能, 使坯體溫度達到80℃~90℃, 使坯體在靜停硬化階段得到自然養(yǎng)護。在單位時間里釋放出的熱量過大, 又會影響?zhàn)B護的效果。因此, 生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊所使用的生石灰應當符合JC/T 621《硅酸鹽建筑制品用生石灰》的標準。同時, 必須添加調(diào)節(jié)劑來控制石灰的水化放熱速度。
3.3 對礦渣的要求
生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊的礦渣是經(jīng)過水淬的粒狀高爐礦渣, 要求其A級礦渣(CaO+MgO)的質(zhì)量分數(shù)至少應大于或等于65%。這種礦渣所含的玻璃質(zhì)成分中的SiO2和Al2O3具有活性, 儲藏大量的化學內(nèi)能, 因而可以提高澆注的穩(wěn)定性, 對坯體的硬化起到一定的促進作用。同時, 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度。
3.4 對砂的要求
砂的化學成分和礦物質(zhì)組成對蒸壓加氣混凝土砌塊的質(zhì)量影響甚大。因此, 對砂的選擇要求很高, 應按照JC/T 622《硅酸鹽建筑制品用砂》中規(guī)定的標準進行選用。一般來講, 砂中的石英含量越高, 用其生產(chǎn)出來的蒸壓加氣混凝土砌塊的質(zhì)量就越好。
3.5 對粉煤灰的要求
在生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊的過程中, 粉煤灰兼有集料和生成膠凝材料的雙重作用。粉煤灰同時提供SiO2和Al2O3與CaO進行水熱反應, 生成水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽, 使砌塊獲得強度。因此, 用于生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊的粉煤灰應具有必要的細度, 細度不足時應通過二次加工進行磨細。
3.6 蒸壓養(yǎng)護要求
蒸壓加氣混凝土砌塊的蒸壓養(yǎng)護是獲得強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)護制度不僅對坯體進行充分和合理的養(yǎng)護, 使制品在較短時間內(nèi)達到設(shè)計強度, 而且最大限度地避免了坯體和制品可能受到的損傷。因為托勃莫來石等產(chǎn)物只有在174.5℃以上時才會大量生成, 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)護時間一般需要6h~12h。
