砌块生产（精选9篇）
砌块生产 篇1
RT15-001混凝土砌块生产线是北京瑞图科技发展有限公司在充分吸收国外先进技术和工艺基础上, 结合中国国情, 设计开发并加工制造, 所有关键的电控元器件、电机减速机和液压气动阀等部件全部采用国内外知名品牌的产品, 从而保证设备运行的高可靠性。设备在外观设计、结构设计、操作方便等方面更具人性化, 设备远销世界各地20余国家与地区, 获得了国内外用户的一致好评。
RT15-001性能达到发达国家同类产品水平, 其独有的码垛技术领先于世界, 多项专利荣获国家建设部、国家发改委以及多项行业评比大奖。通过变换模具可生产各种混凝土建筑砌块如空心砖、实心砖、砌砖、砌面砖;各种铺路砖, 用于水利行业的护坡筑坝砌块以及各种用于公园、机场、码头等用途的特种混凝土构件。该生产线可年产标准砌块20.3万m3, 适用于制造高质量的混凝土砌块, 可满足用户对高质量混凝土加工的要求, 还可以粉煤灰、煤矸石、石粉等固体垃圾废料为原材料进行生产加工。
主要结构及技术特点
用户体验
鹤岗天城建筑材料有限责任公司第三期工程引进瑞图RT15-001全自动生产线, 是目前亚洲最大的砌块生产线, 年生产能力9792万块标准砖, 创造了丰厚的利润, 产品符合GB/T15229-2002标准, 并通过ISO9001∶2008质量管理体系认证。国家墙改政策为该公司提供了广阔的发展空间, 年可消耗24万吨煤矸石、4万吨粉煤灰。
终端产品及应用展示
砌块生产 篇2
加气混凝土砌块的生产机理、性能特点及应用前景
摘要：加气混凝土砌块是一种节能、节土、利废的新型建筑材料,与传统建筑材料相比有较多的优点,因而被广泛地应用于建筑行业中.本文着重介绍了加气混凝土砌块的生产机理,详细阐述了其性能特点,进而对其应用前景进行了展望.作 者：王建红 作者单位：湖北工业大学,湖北,武汉,430068期 刊：北京电力高等专科学校学报 Journal：BEIJING DIANLI GAODENG ZHUANKE XUEXIAO XUEBAO年，卷(期)：,27(1)分类号：X84关键词：加气混凝土 生产机理 性能特点 应用前景
砌块生产 篇3
采用江河淤泥、固体废弃物为主要原料,生产墙体材料,在国外研究与使用已有一段时期。近年来,在我国墙体材料改革过程中,发展绿色建材逐渐得到了重视。南通地处长江入海口北侧,其江岸线长达163km,江水域面积达642km2;境内内河面积达710km2,拥有非常丰富的淤泥资源。南通政府率先响应国家政策,本着“节能利废、因地制宜”的原则,利用江河淤泥,发展新型淤泥烧结材料,既疏通江河水道、改善航运和水利设施,又大大降低环境负担,消除环境污染,有利于保护当地生态环境、水质资源和土地资源,对实现可持续发展具有重要意义[1,2]。
淤泥矿物成分与普通黏土相似,具有在高温下发泡膨胀的特点。采用淤泥替代黏土、页岩等原料生产陶粒,以获得能耗低、热工性能好、耐久性能优异的新型建材成为重要研究课题[3]。
1 淤泥原料性能对陶粒制备的影响
1.1 原料的物理性能
淤泥原料的物理性能主要包括含水率、颗粒大小、塑性指数,这些性能对陶粒成球和制备具有重要的影响。
1.1.1 含水率
淤泥原料的含水率应当适宜。含水率过低,则对陶粒成型产生影响;含水率过高,则容易造成焙烧时水分不能及时排出,从而引起陶粒表面产生裂纹,影响陶粒质量。因此,料球的含水率一般控制在15%~25%为宜。根据GB/T 50123—1999《土工试验标准》进行试验。先将淤泥试样预先放置于温度20℃、相对湿度75%的环境中预干燥2d,然后在105℃烘箱中烘干至恒重,测定含水率。试验结果表明,所测淤泥样本含水率为16.8%左右,符合制备陶粒的要求。
1.1.2 塑性指数及颗粒分析
塑性指数是指原料的液塑限含水率之差,表示的是原料成型的难易程度。塑性指数大则原料容易成型,成型颗粒粘结较好,所需含水率较小。制备陶粒所使用黏土的塑性指数通常为7~15。试验按照GB/T 50123—1999标准进行。试验结果表明,所测淤泥样本的塑性指数为13左右,符合制备陶粒的要求。
淤泥颗粒不宜太大,如果颗粒太大,则焙烧时颗粒间粘结性能相对较差,易产生缝隙,导致化学反应产生的气体在形成适当液相黏度前大量外溢,从而大大减少所制备陶粒的气孔量,增大产品的密度。选择部分淤泥样本,按照JTG E40—2007《公路土工试验规程》进行了颗粒分析试验,试验数据见表1,土粒来源为长江南通段。
从表1可以看出,淤泥颗粒在0.005mm以上通过率较高,其颗粒细度和可塑性处在较合适的范围内,可满足陶粒制备的要求。
1.2 原料的化学成分
采用Philips PW 4400 XR荧光分析仪对淤泥原料进行化学成分分析,结果见表2。通过淤泥原料化学成分分析发现,淤泥化学成分主要由Si O2、Al2O3、Fe2O3、Ca O、Mg O、Na2O和K2O等组成。
Riley在研究膨胀陶粒时,发现在某湿度范围内,当所用陶粒原料的化学成分组成位于由Si O2、Al2O3及助熔成分(Ca O、Mg O、Na2O、K2O、Fe2O3及Fe O等)组成的三相图的核心区(图1中虚线以内区域),所得陶粒具有良好的烧胀性,适合作为烧制陶粒的原料,Riley三相图的核心区域见图1[4]。
原料中,硅、铝氧化物之和与R2O(Na2O、K2O、Fe2O3)+RO(Ca O、Mg O、Fe O)总和的比值在3.5~10范围内时,所生产的陶粒均能满足实际生产要求。文献[5-7]阐述了利用酸碱氧化物比例率值(F/SA)对陶粒原料进行控制的方法,比例率值计算方法见式(1)。
文献认为,比例率值介于0.175至0.45之间时均能烧出合格的陶粒,根据化学成分分析结果计算表明,淤泥样品的比例率值为0.19。从化学成分分析来看,可以满足陶粒烧制的要求,但也存在如下问题。
(1)长江淤泥中的Ca O含量较高,在煅烧的过程中可能形成过烧Ca O或钙黄长石。当陶粒与水接触时,这些成分与水发生水化反应,破坏陶粒结构,降低强度等性能。
(2)从化学成分分析计算结果看,淤泥样品的烧失量较高,这主要是由于淤泥中腐殖质含量较高导致的。腐殖质在较低温度下燃烧分解,可以降低能耗,但含量较高时会导致陶粒表面产生开裂。
2 陶粒加气砌块性能的影响因素分析
陶粒加气砌块是新型多功能材料,相同条件下比普通砌块密度小25%~40%。陶粒加气砌块强度高,无碱骨料反应等耐久性问题,重量轻,保温性能好,装饰贴面粘贴强度高,设计灵活,施工方便,砌筑速度快,增加使用面积、综合工程造价低,用其建造的各种工程具有良好的经济效果和技术前景。
2.1 陶粒对砌块性能的影响
陶粒品种、级配、用量等不同会导致陶粒泡沫混凝土密实度的不同,进而影响其强度。陶粒堆积密度的大小及陶粒的掺量对所生产的砌块的密度、强度等有着显著的影响,砌块的密度和抗压强度随着陶粒堆积密度的增大而增大。通过试验,研究了陶粒掺量对砌体强度的影响,试验结果见图2。
研究发现,砌块的立方体抗压强度随陶粒掺量的增加而增加,当体积掺量在50%~70%间时,增长速度较快,当陶粒体积掺量达到70%后,砌块的立方体抗压强度趋于平稳,当陶粒体积掺量达到90%~100%时,砌块的立方体抗压强度几乎不再增加。
2.2 粉煤灰掺量对砌块性能的影响
陶粒加气砌块配合比的研究主要包括对引气浆体、陶粒与浆体、粉煤灰掺量等方面内容的研究。配合比决定了加气砌块的内部组成、细观结构等根本性影响因素。为此,通过试验研究了粉煤灰掺量对砌块抗压强度及收缩的影响,结果如图3和图4所示。
试验结果表明,在其他条件不变的情况下,随着粉煤灰掺量的增加,试件的立方体抗压强度减小,干燥收缩值亦随之减小。试验研究表明,粉煤灰掺量控制在材料总量的20%±2.5%为宜,且应根据所采用材料、生产环境等实际情况进行适当的调整。
3 淤泥陶粒加气砌块性能研究
3.1 淤泥陶粒加气砌块抗压性能研究
3.1.1 试验设备与方法
所用的主要仪器设备主要有材料试验机、电子天平、电热鼓风干燥箱、游标卡尺等。
该试验是根据GB/T 11969—2008《蒸压加气混凝土试验方法》进行;具体步骤如下:
(1)查看试件外观,确保外观良好,测量试件的尺寸,并计算试件的受压面积S;
(2)将试件放置在材料试验机下压板的中心位置,试件的受压方向应垂直于制品的发气方向;
(3)开动试验机,当上压板与试件接近时,调整球座,使得接触均衡;
(4)以(2±0.5)k N/s的速度连续均匀地施加载荷,直至试件破坏,记录破坏载荷P。
3.1.2 试验数据处理
抗压强度公式(2):
式中,fcc—试件的抗压强度,MPa;
P—破坏载荷,N;
S—试件的受压面积,mm2。
采用上述公式进行数据处理,试样的抗压强度结果见表3。
MPa
根据表3中的数据可知,该淤泥加气砌块抗压强度在集中在11~12MPa之间,符合国家标准。
3.2 淤泥陶粒加气砌块导热系数研究
导热系数衡量材料传导热量的能力,降低材料的导热系数是保证墙体保温性能的主要技术措施。
试块导热系数试验参照GB/T 10294。对试制的产品加工为300mm×300mm×45mm,试样烘干后进行导热系数测定,试验装置见图5。
测得长江淤泥陶粒加气砌块的平均导热系数为0.22 W/m·K,与传统的墙体材料相比,淤泥陶粒加气砌块的导热系数明显下降,保温效果提升明显。
4 陶粒加气砌块的生产工艺研究
4.1 陶粒加气砌块的生产工艺
陶粒加气砌块的生产工艺大体上可分为原料的配比、成型、养护和切割四个主要方面。
(1)原料的配比
原料的配比与搅拌主要分为水泥浆的制备、泡沫的发泡、陶粒的配比和陶粒混凝土的最终搅拌四个方面。泡沫的发泡采用压缩空气法,即利用压缩空气将发泡剂溶液和压缩空气穿过一个特制的发泡筒,在发泡筒内的混合室进行混合,然后再在压缩空气的作用下,将形成的泡沫吹出发泡筒形成泡沫。最后,在搅拌机中将水泥浆、掺配后的陶粒和泡沫搅拌均匀,完成陶粒加气混凝土的配比。
(2)成型
陶粒加气混凝土搅拌均匀后,注入陶粒混凝土成型模具中进行成型。模具与陶粒混凝土的接触边界应经过一定的处理,以避免水泥浆的硬化粘结导致脱模困难。
(3)养护及切割
养护方式主要分为自然养护和蒸汽养护两种。自然养护是将成型后的砌块在地势较高,不易雨水灌淹的地方堆码成5~6层,用塑料布遮盖,保温养护36h左右,达到脱模强度时脱去模板,然后再继续养护7d,该养护方法操作灵活、技术简单,且成本较低。而蒸汽养护则是通过蒸汽对砌块进行养护,其优点是产品硬化快,出厂快,不受气候的影响,缺点是养护成本高,投资大。将养护后的砌块按照实际要求,切割成合理的尺寸。
4.2 改进意见
根据目前南通地区陶粒、陶粒加气砌块生产过程中存在的问题,提出以下几点建议。
(1)严格控制生产原料品质
对剔除杂质、原料陈化、塑性指数、原料配比、成型含水率等应严格把关,以保证制品成型、焙烧工艺的顺利进行,进而提升产品质量等级。
(2)提高机械化程度,尽量避免人为因素对产品质量的影响
从已有研究结果分析,产品生产线的自动化程度上有明显欠缺,对窑温、进出料速度的控制调整完全需要操作人员的肉眼观察,不能准确、及时地根据实际情况迅速、正确地作出反馈。
(3)砌块生产工艺调整
结合陶粒、发泡浆体、粉煤灰的性能基于“三匹配”原则进行配合比设计,针对保温墙材、承重墙材等侧重点不同要求的砌体应建立完整科学的配合比设计计算方法。
5 结论
(1)长江淤泥塑性指数集中在13左右,含水率为16.8%左右,其颗粒细度和可塑性处在较合适的范围内,符合陶粒生产的要求。
(2)淤泥的化学成分主要由Si O2、Al2O3、Fe2O3、Ca O、Mg O、Na2O和K2O等组成,根据化学成分分析结果计算表明,淤泥样品的比例率值为0.19,介于介于0.175至0.45之间,符合陶粒制备的要求。
(3)砌块的立方体抗压强度随着陶粒掺量的增加而增加,当体积掺量位于50%~70%,增长速度较快,当陶粒体积掺量达到70%后,砌块的立方体抗压强度趋于平稳;随着粉煤灰掺量的增加,试件立方体抗压强度随之减小,干燥收缩值随之减小,经过实验研究,粉煤灰掺量控制在材料总量的20%±2.5%为宜。
(4)长江淤泥陶粒加气砌块抗压强度介于11~12MPa之间,符合国家标准;且具备较好的热工性能,平均导热系数为0.22W/m·K。
(5)南通拥有丰富的淤泥资源,采用淤泥替代黏土生产陶粒有区域优势,其丰富的淤泥储量能保证正常的陶粒生产需求,且长江淤泥的物理性能和化学成分均满足陶粒生产的要求,可以完全替代黏土进行陶粒的生产。
摘要：通过长江淤泥(南通段)的物理性能及化学成分分析,对淤泥烧制陶粒进行了探讨。分析了陶粒及粉煤灰掺量对陶粒加气砌块性能的影响,并对陶粒加气砌块的抗压强度及热工性能进行测试。介绍了陶粒加气砌块的生产工艺,根据陶粒加气砌块的制备现状,从原料、工艺、设备三方面提出了改进意见。
关键词：淤泥,陶粒,陶粒加气砌块,生产工艺
参考文献
[1]刘红梅,韩艳丽,朱爱东,等.淤泥烧结砖生产工艺改进试验研究[J].中国建材,2010(11):104-105.
[2]刘红梅,陆晓燕,朱爱东,等.南通淤泥烧结多孔砖原料物理性能试验研究[J].新型建筑材料,2011(09):41-44.
[3]陆晓燕,陈宇峰.利用长江淤泥生产陶粒的试验研究[J].南通大学学报:自然科学版,2011,10(4):64-65.
[4]Xu G R,Zou J L,Li G B.Ceramsite obtained from waterand waste water sludge and its characteristics affected by(Fe2O3+CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)[J].Water Research,2009,43(11):2885-2893.
[5]Xu G R,Zou J L,Li G B.Effect of sintering temperature onthe characteristics of sludge ceramsite[J].Journal of HazardousMaterials,2008,150(2):394-400.
[6]Shih K,White T,Leckie J O.Spinel formation for stabilizingsimulated nickel-laden sludge with aluminum-rich ceramicprecursors[J].Environ Sci Technol,2006,40(16):5077-5083.
加气砌块合同 篇4
合同编号： 临（托Ⅱ南区）CG007-2014 供方：临沂誉都建材厂 需方：永同昌建设集团有限公司临沂分公司
根据《中华人民共和国合同法》有关条款规定，经供需双方友好协商，需方临沂托斯卡纳小镇II南区工程项目需供方的混凝土加气砌块。特签定如下购销合同：
一、文字定义
本合同所指的“合同”、“本合同”均特指共享双方签订之产品买卖合同、如涉及其他合同、则广义该合同的具体名称。本合同中、任凭当事人合称”一方“、合称“双方”
二、合同标的 产品名称：加气砌块砖
产品型号、规格：600*240*200、600*240*170
购买数量：约1500立方
三、本合同的产品价格根据市场行情和材料询价表随时调整（含税价），本次价格155元/m³（不含税价在含税价格基础上扣除3个百分点），供方根据需方使用计划及时安排车辆给予送货。
四、交货地点和方式
1.交货地点：河东经济开发区
2.交货方式：供货方送货、费用供方承担。运输途中因不可抗力或承运人找出的货物损失均由供方承担。需方收货人李伟当场验收签字。双方确认以需方指定收货员签收的货单数量级解锁货款为依据。需方
收货后、可以对供方的产品进行治疗检测，如对供方的产品有异议，可在收货后7个工作日以书面方式向供方提出，供方需无条件更换产品。
五、标的物所有权转移
标的物所有权自需方收货时起转移
六、付款方式：根据进场数量适时付款。
七、本合同解除的条件及解决纠纷的方式
供方提供的产品不符合本合同的质量要求、协商解决未果的情形，守约方有权解除本合同。执行本合同发生的争议，经双方协商解决、如协商不成，则提交临沂市兰山人民法院依法裁决。
八、其他条款
1.本合同签订日期：2014 年7月。
2.本合同一式贰份，供需双方各一份。本合同有限期是双方签字盖章至本工程结束，需方结清全部货款终止。
供方：需方：
地址：地址：
浅谈陶粒小型空心砌块的生产工艺 篇5
1 原料
1.1 水泥
陶粒砌块的优选水泥品种为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,因为其混合材料掺量较小、早期强度较好。有利于砌块的码垛和模板的周转。水泥强度等级一般选用32.5级或32.5R。高强度承重陶粒砌块可选用42.5级或42.5R生产强度等级低的砌块也可采用矿渣水泥、粉煤灰水泥以及复合硅酸盐水泥。水泥的细度为0.08 ram方孔筛筛余量宜<8%,以偏细为好。
1.2 陶粒
陶粒包括粘土陶粒和陶砂、页岩陶粒和陶砂、粉煤灰陶粒和陶砂,陶粒除最大粒径不宜>l0 mm之外,还应符合GB/T 17431.1-1998《轻集料及其试验方法第1部分:轻集料》的规定。
陶粒的密度以低为优,以符合砌块密度设计标准为原则,若陶粒的吸水率>20%时,最好能采用封闭预处理。降低其吸水率。陶粒在使用前半天最好能淋水预湿,以提高与其他物料的界面结合力。承重砌块,陶粒堆积密度可≤1 200 kg/m3,筒压强度≥10 MPa;非承重砌块,陶粒堆积密度<600 kg/m,筒压强度>4 MPa,碎石形陶粒为首选,圆球形陶粒为次选,因为碎石形陶粒与水泥的结合更好,更有利于提高砌块强度。陶粒密度大小应符合级配要求。尺寸过大,水泥砂浆进模困难,甚至卡模;尺寸过小,将增大砌块收缩值,造成裂纹。陶砂粒径宜为0.16 mm~5 mm。
1.3 普通砂
采用普通砂代替轻砂,能降低陶粒混凝土拌和物的需水性,改善和易性,提高砌块强度,减少收缩。普通砂的品种宜选用河砂或人工砂,不宜选用海砂和山砂。砂子的泥土含量应<2%,其最大粒径应<3 mm。
1.4 掺合料
掺和料是辅助胶凝材料。可采用粉煤灰、磨细矿渣及其他矿物粉料。作用在于改善拌和物的工作性和砌块的性能,并可代替部分水泥和细集料。掺入的粉煤灰应符合GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的规定。粉煤灰优选一级灰,其次可选二级灰。若无干排灰,湿排灰也可选用,但应烘干后加入石灰、石膏磨细至比表面积>400 m2/kg。除粉煤灰之外,还可以选用矿渣微粉、硅灰等活性微集料,掺和料活性越高越好。
1.5 外加剂
常用外加剂有高效减水剂、促凝促硬剂或早强剂、微沫剂等,其中必不可少的为高效减水剂,其他几种可酌情选用,应符合GB 8076-1997《混凝土外加剂》的要求
高效减水剂:主要用于配合掺和料提高陶粒砌块强度(约10%~20%),并改善物料的拌和及成型性能,品种有聚羧酸盐、FDN(萘磺酸盐)、SMC(三聚氰胺甲醛盐),推荐用量为0.5%~1%。
促凝促硬剂或早强剂:主要用于提高陶粒砌块凝结速度,加快模板周转。促凝促硬剂可使用氯化钙或硫酸钠,氯化钙推荐用量3%~4%,硫酸钠推荐用量2%~2.5%早强剂推荐三乙醇胺复合氯化钠,复合加入比例为氯化钠1%,三乙醇胺0.05%。
微沫剂:主要提高物料的拌和性能,并在砌块内形成封闭球形微气孔,降低砌块密度,有利于提高其抗冻性能。微沫剂选用新型复合松香皂、松香热聚物,推荐掺量为水泥的0.01%~0.02%。
生石灰:可起到激发粉煤灰活性的作用,掺量应不大于总重量的1%。
2 配合比
陶粒小型空心砌块各原料的配合比应根据砌块性能、集料种类、粉煤灰用量、孔洞率大小、外加剂及生产工艺的不同等因素确定。应按重量计量。
2.1 水泥
水泥用量与砌块强度要求、成型机性能、养护方式、陶粒质量与用量等因素均有关。水泥用量过低,砌块强度发展较慢,且强度低,用量大又影响成本。在保证陶粒砌块性能的基础上,水泥配比量可控制为物料总质量的7%~15%。成型机性能低、常温养护,可取高值:不掺用废聚苯颗粒或珍珠岩,可取低值。
2.2 陶粒
陶粒用量主要与砌块的密度要求、陶粒的粒度与质量、成型机性能、养护方式等有关。在一般情况下,陶粒的配比量应为30%~80%。当砌块要求低密度与升温养护时,可取高值。随着陶粒配比量的增加,由于其骨架作用加强,砌块的干燥收缩值减小。同时,陶粒的增加使水泥浆比例下降,水泥的减少使系统的碱度降低,砌块的抗碳化能力降低。
2.3 活性细集料用量
活性细集料的作用是参与水化反应,生成水化产物,协助水泥共同发挥胶结作用,与高效减水剂共同使用时效果更好。从降低成本及砌块性能共同考虑,一般可使用一级或二级粉煤灰及矿渣微粉。如采用湿排灰(包括湿排的灰渣),则应检测含水量,据此控制拌和料的用水量活性细集料的用量一般为物料总质量的10%~35%。当以提高强度和改善砌块性能为目的时,可取10%~15%,当其作为填充料使用时,其配比量可为20%~35%,当其配比量超过35%时,砌块早期强度不易保证。在陶粒砌块中,活性细集料的极限配比量为40%(常温养护时)。
2.4 砂
适用于强度要求较高而对密度要求又不过低的陶粒砌块。在一般陶粒砌块中不宜配比,以免影响砌块密度。配比量约为物料总质量的5%~30%,大多在20%以下,宜选用中砂。
2.5 沸石粉
因其具有极大的表面积,是一种优质的火山灰质硅铝酸盐矿物掺和料,在不降低水泥用量时。掺用沸石粉可提高砌块强度约10%~20%。当保持原强度时,掺用沸石粉可降低水泥用量10%~20%。沸石粉用于对强度要求较高的陶粒砌块,或要求降低水泥用量的砌块,常用配比量为2%~5%。
2.6 水灰比
陶粒的多孔性决定了其具有高吸水性,则要求配比较大的水量,否则物料过干,难以成型。陶粒砌块的水灰比约为0.45~0.7,水在干物料总质量中约占9%~15%。减水剂及粉煤灰用量较大时,水灰比可降低,相反,水灰比则上升。陶粒的吸水率很高时,水灰比则大,反之则小。当掺用废聚苯颗粒时,水灰比则随其掺加量增加而降低。应严格控制骨料中的含水率和搅拌时的水灰比,水分大,轻骨料经振动表面易糊化,水泥浆沉积在砌块底部,上下密度不一致,影响质量。
3 生产设备
陶粒小型空心砌块大多采用砌块机压振成型,主要设备是强制式双卧轴混凝土搅拌机及压振成型机。由于陶粒吸水性强,表面比碎石粗糙,搅拌时的物料内阻力较大,且其孔隙较多,毛细压力导致滑移阻力大,又因陶粒的密度小,在搅拌时易上浮,不易与水泥浆混合。因此,搅拌难度比普通混凝土大,必须使用强制式搅拌机压振成型机,以振为主,以压为辅,压振结合,得到高密实度混凝土。其成型激振力来自成型激振器,激振器的激振方式及激振力大小决定砌块的强度,成型压力只是一种辅助成型作用,主要是压紧物料使之在激振下不会崩出模箱,提高砌块上表面的密实度。
4 生产工艺
压振成型工艺主要有三个工艺单元:物料搅拌、压振成型、养护,见图1。
4.1 搅拌工艺要点
由于陶粒的技术特征及拌和物各组成材料的密度不同,在搅拌过程中易引起陶粒混凝土离析分层和轻集料的上浮及坍落度损失,因此陶粒砌块物料的搅拌时间必须比普通砌块长一些,一般至少延长60 s,延长搅拌时间可弥补陶粒的不易混合性。强制式搅拌机不应少于3 min,具体搅拌时间应根据水灰比及陶粒掺量而定。
采用三阶段投料搅拌新工艺:第一阶段为湿润阶段,先向搅拌机内加入陶粒,再加入一部分水(约30%~40%)。搅拌10 s~15 s,使陶粒表面湿润;第二阶段为干混阶段,向搅拌机内投入水泥、石灰、石膏、活性矿物材料(粉煤灰、矿渣粉等),使陶粒表面粘附上这些胶凝材料,为它们之间相互粘结做好准备;第三阶段为湿混阶段,加入各种外加剂和其他辅助材料,再加入剩余的全部拌和水,搅拌至规定时间,即可出料。若陶粒经过预湿,可改为两阶段搅拌工艺在搅拌机开机前首先应空机运转3 s~5 s,并加入少量水使机筒内湿润,减少陶粒加入后的摩擦阻力。
水灰比控制很重要,加水量太多,则成型后陶粒吸收的水在压振下释放出来,使成型困难,制品易变形;用水量过少,则陶粒在搅拌时吸水量很大,物料过干,坯体发散。搅拌好的物料应该是用双手捧起猛握成团,松手后不松散,只分裂成碎瓣,若猛握出水或难以成团则不合格。
注意陶粒搅拌的假干现象。由于陶粒大量吸水,搅拌时易使物料变干,但当物料加入成型机压振后,陶粒吸收的水会放出,本来很干的物料会变湿,这是陶粒搅拌与其他材料搅拌最大的不同。搅拌过程中要随时检查拌料情况,如出现拌和料不均匀、干湿度不合格、配比失衡,应及时调整重配。
4.2 成型工艺要点
陶粒砌块拌和物通常掺有粉煤灰,粘滞性较大、流动性较差,在成型过程中卸料、布料困难,时间拉长脱模时易形成真空,使砌块的壁肋有被拉裂、破损的可能,因此,要注意解决下料、排气问题。另外,物料的压缩比大,模箱高度要适当增加。
4.2.1 控制好加料量
加料量的多少与密实度密切相关,并最终影响砌块强度。要根据陶粒的粒径、颗粒级配、水泥与陶粒的配比、水灰比等综合因素,掌握好加料量。加料量不足,压振后制品不密实,表面松散,易产生缺棱掉角;加料过多,易造成卡料,加大压振时间,降低生产效率,砌块尺寸超高,且成型困难。故下料应均匀、适当,边下边振。
模具边角处加料应饱满。陶粒大多为圆球形,易滚动,在模具边角处不易形成饱满的物料。因此,在向模具内加料时要注意加足,必要时应进行插捣,砌块脱模后要注意清扫,检查边角密实状况、外观及尺寸,如发现不合格立即返工。模具设计要考虑砌块的强度,要经常检查,定期更换,确保砌块几何尺寸。
4.2.2 压振时间应略长
由于陶粒的粗糙性,压振阻力大,又因其易上浮,致密性差,因此,振实速度要比普通砌块慢得多,所以,压振时间要比普通混凝土时间长,不宜短于10 s,以l0 s/次~15 s/次为宜,成型周期也应以30 s/次左右为宜。刚成型的陶粒砌块因未凝固和未产生强度,输送时抖动易产生疏松掉料。
4.3 养护方式
因时因地选择合适的养护方式,强化28d龄期内砌块养护控制,根据气候季节,冬季、雨季不能正常生产时,选用蒸汽养护,干季选用自然养护。
4.3.1 自然养护
成型后的砌块,用塑料布遮盖,为保证陶粒砌块不失水,可适当喷壶洒水湿润,保温保湿养护36 h左右后再脱去模板,7 d~14 d龄期每天喷水不少于2次。由于陶粒砌块的水泥用量较普通砌块高,刚成型的陶粒砌块内部混凝土温度较高,有利于水化升温,但要防止砌块表层与内部的温差过大而产生表面网状干燥裂纹,影响强度,因而成型早期必须保证足够湿度,以保持水化反应的连续性。
4.3.2 蒸汽养护
蒸汽养护的优点是砌块硬化快,不受气候影响,缺点是养护成本高,投资大,适合大型企业。蒸汽养护主要应注意控制砌块在窑内的静停时间(3 h内),升温速度不宜过大,一般15℃/h~20℃/h为宜,恒温养护时的温度不宜超过70℃。温度降至大气温度时才可出窑。
4.3.3 太阳能养护
太阳能养护房的结构由三部分组成:墙体保温结构、屋面吸热结构、地面保温蓄热结构。
墙体保温结构:由三层构成,其内侧和外侧是轻质保温砖,中间是夹芯保温材料。轻质保温砖可以用水泥和珍珠岩制成,中间夹芯层可以用50 mm~l00 mm厚聚苯乙稀泡沫塑料板,也可以填充石棉、矿棉、海绵等保温材料。墙体高度南墙以l m~2 m为宜,北墙以2.5 m~3 m为宜。北墙高、南墙低可以使屋面形成一个坡度,便于排水和吸收阳光。
屋面吸热结构:由两层组成,其外层是真空夹层玻璃,这种夹层玻璃中间真空,保温效果很好,可以将太阳能辐射热有效地保存在室内;其内层是吸热层,这种吸热层是一种吸热良好的涂料,吸收率达90%以上,可在养护房内墙壁上也涂一层吸热材料。
地面保温蓄热结构:由两层组成,底层是吸热、蓄热特种材料层,既有良好吸热作用,又能将热量储存起来。当外界温度降低时,会把储存的热量释放出来,使养护室在夜晚不致降温过大,做到缩小昼夜温差。由于吸热和储热材料硬度差、不耐磨、所以要在上面制作一层20 mm~3O mm厚的地面,用水泥砂浆铺设即可。
太阳能养护辅助设施:在阴雨天或夜晚养护房温度下降时,为克服对自然条件的依赖性,要设计辅助升温设施,以保证生产的延续性。辅助措施有两类:(1)蒸汽加热,主要设备是蒸汽锅炉和散热器。散热管道可以在养护室内盘旋2~4圈,安装在养护室的墙壁上,在散热管道上打出喷气孔。将蒸汽直接喷入室内。(2)直接以火加热,采用东北烧大炕的方法,将锅炉建在半地下,让其烟道在养护室的地面和内墙面往返盘旋,向室内散热。
4.4 堆码
砌块码垛应以方便养护、计量和砌块通风干燥为原则,可根据生产实际场地大小,每l00 m3为一垛堆放,相邻垛与垛保持0.2 m~0.4 m间隔,纵向间隔50 m设一个通道,宽0.8 m~1.0 m;横向间隔2.5 m设一个通道.宽0.8 m~1.0m。
砌块堆码场地要求平整、密实,场地允许经受0.15 MPa~0.20 MPa的压力。砌块堆码高度需考虑堆码时砌块的实际强度,应避免浇水养护时最下面一层砌块因强度不足而破碎。人工堆码高度不超过2 m。
一般每3 000 m2设6~7个给水点,堆场内排水要畅通,陶粒砌块养护后若不作干燥、碳化处理,则需适当延长堆放时间,以减少砌筑时砌块的干缩率砌块要按不同系列、规格、强度等级、生产日期分别进行堆放,并在码垛上进行标识。
5 结语
轻质陶粒小型空心砌块近年来产量猛增。从避免采用天然轻集料破坏自然资源的角度看,利用各种工业固废的轻质陶粒小型空心砌块,将有广阔的发展前景。
摘要：介绍了陶粒混凝土小型空心砌块的原料要求、配比、生产工艺、生产设备及发展前景。
砌块生产 篇6
建筑能耗是指建筑物建成后, 在使用过程中的能耗, 包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能耗。其中, 空调、采暖能耗占50%~60%左右。
2008年3月5日温家宝在作政府工作报告时提出, 建筑节能, 科技创新是关键, 要坚持把推进自主创新作为转变发展方式的中心环节。在过去的几年里, 建设部一直大力推进建设领域科技创新。今年还将继续启动低能耗、超低能耗及绿色建筑示范工程项目, 建筑节能产业重点围绕建筑物墙体、楼面、遮阳等建筑围护系统等。我国95%以上的现有建筑都是不节能的建筑, 这些建筑在使用过程中消耗的能源已占全社会总能耗的30%左右, 已经成为中国三大用能领域之一。国家在十一五期间将对这些建筑进行改造使之能实现节能50%的标准。建设部今年按《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》 (国发[2005]21号) 和《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》 (国办发[2005]33号) 的精神, 将采取多项措施推进既有建筑节能改造和新建建筑节能强制标准。对新建建筑全面推行节能50%和部分地区65%的强制标准。
在普通住宅中, 冬天采暖、夏天制冷中30%的能量没有为人体利用, 而是通过窗户、墙体散失到户外。冬季通过外墙散发的热量, 约为建筑物总散热量的20%左右, 夏季通过外墙壁吸收的热量, 约为建筑物总吸热量的30%, 因此, 国家强制执行的节能标准也主要侧重房屋结构的维护节能。
外墙保温技术归纳起来分为两大类:单一材料和复合外墙。过去, 建筑墙体普遍采用单一材料砌筑外墙, 如砖砌墙体、空心砌块墙体、加气混凝土墙体等, 着重考虑其承重功能。但是这种重质材料的保温性能很差, 很多单一材料墙体本身导热系数太大, 不能满足保温隔热的要求。采用砖或砌块等单一材料的墙体要达到建筑节能的要求, 则墙体厚度就会过厚, 很不合理。以北京为例, 外墙传热系数从0.8 W/ (m2·K) ~1.16 W/ (m2·K) 降低至0.4 W/ (m2·K) ~0.6 W/ (m2·K) 。按照节能50%的要求, 单一的墙体材料烧结空心砖无法达到节能指标的要求。而采用高效保温材料与之复合, 则可发挥两者的长处, 既能承重, 保温效果又好, 而且厚度不大。因此, 在发达国家的新建建筑已基本上采用复合墙体。这也是我国墙体材料革新的发展方向。
在复合墙体中, 由于保温材料所处的相对位置不同, 分为三种: (1) 外墙外保温;在墙体外侧增加保温措施, 粘贴聚苯板或现场喷涂聚氨酯等。优点是造价适中, 围护结构保温彻底, 效果好, 并对外墙有保护作用。缺点是对保温材料的耐候性、耐久性提出了很高的要求。施工时要有严格的施工队伍和技术支持, 及相应的管理水平、措施; (2) 外墙内保温:在外墙内侧贴保温板或抹聚苯颗粒胶粉。优点是造价低、施工简单、但易产生热桥, 保温不彻底; (3) 夹心保温:把保温材料 (聚苯、岩棉、聚氨酯等) 放在墙体中间, 形成夹心墙。保温效果好, 但施工难度大, 造价高。因此虽然外保温墙体较为重要, 但在施工和使用中暴露的问题很多。
生产高隔热保温性能的烧结注孔保温砌块见图1就是为了在建筑物墙体厚度小于370 mm、不用配合其他保温措施的情况下, 实现建筑节能50%的目标。为了提高保温效果, 降低产品导热系数, 提高热阻值, 内腔填充有高保温隔热性能材料如矿棉、聚苯颗粒等, 砌块的主要热阻由保温隔热材料热阻和封闭空气间层热阻组成。
要使烧结保温砌块的墙体, 自身能够达到建筑节能标准的要求, 必须要解决块型的设计、保温材料的选择、保温材料的加入方式、具体的生产工艺及工艺参数的确定、块体的热工指标等诸多问题。在满足建筑模数要求、建筑结构要求、建筑节能标准要求、便于施工操作和保持墙体总厚度的原则指导下对保温砌块的块型进行设计。
德国在研制隔热砖时, 特别重视蓄热性能。德国用粘土烧制而成的隔热单墙砖, 孔洞为矩形条孔错位排列, 孔洞内全部填以隔热性能良好的泡沫砂浆, 使空心砖制品的长期蓄热性能提高了3倍。用该砖砌筑的房屋冬暖夏凉、节约能源, 比传统空心砖隔热性能有了大幅度提升。
吉林省光大实业集团和西安墙体材料研究设计院通过长期的考察和实验研究, 在完成了小试和工业试验后, 吉林省光大实业集团开发建设了“烧结注孔保温砌块 (砖) ”生产线, 生产高隔热性能烧结注孔保温砌块 (砖) 。利用烧结注孔保温砌块 (砖) 砌筑的墙体, 克服了复合保温墙体的各种弊端, 兼备围护和保温的双重功能, 利于施工与质量保证, 大幅提高了建筑物的居住舒适度, 墙体的耐久性和施工程序都好于其他类型墙体, 建筑综合效益效果显著。在建筑物墙体厚度小于400 mm、不用配合其他任何保温措施的情况下, 实现建筑节能65%的目标, 必然是今后的发展方向。
烧结注孔保温砌块 (砖) 在空心砖 (砌块) 孔洞内部采取自动化机械注入EPS预发颗粒, 经高压蒸汽成型为复合保温砌块, 并在其水平和竖向灰缝设置贯穿隔热带, 增强了砌块砌体的隔热保温性能, 从而阻断墙体灰缝热桥, 经热工检测, 采用普通砂浆砌筑与抹面, 用190 mm×190 mm×190 mm与190 mm×190 mm×90 mm产品复合砌筑的300 mm厚墙体, 传热系数实测值为0.54 W/ (m2·K) , 400 mm厚墙体传热系数实测值为0.385 W/ (m2·K) , 完全可以达到高隔热保温性能、隔声性能、耐久性能、单一墙体材料390 mm厚墙体达到建筑墙体节能率65%的要求, 填补了我国单一烧结墙体材料390 mm厚自保温墙体的强度和节能标准达标的空白。
2 产品性能
吉林省光大实业集团生产的烧结注孔保温砌块产品:目前我国大孔洞率的空心烧结砖生产技术已经日趋成熟, 砖型和孔型设计也已经基本定型。根据东北地区的建筑习惯, 在满足建筑模数要求、便于施工操作、墙体总厚度小于400 mm的原则指导下光大集团对砌块型体进行了重新设计, 满足建筑墙体热工指标和建筑结构的要求, 研制设计了新的块型和孔型。砌块外壁设计了两个槽, 隔热带镶嵌在该槽中;砌块肋设计了曲形肋和壁来增长热传导线路, 从而提高了块体的热工指标。选定边肋和中肋为曲折形的190mm×190 mm×190 mm砌块和190 mm×90 mm×190 mm砌块、240 mm×240 mm×190 mm砌块, 见图2。
烧结注孔保温砌块 (砖) (图3) 的一个横向灰缝面 (1) 的中部设有一条隔热带 (2) , 纵向灰缝面 (3) 上也设一条隔热带 (4) , 两隔热带连为一体, 形成平立面灰缝连续式热阻带。隔热带的材料和砌块 (砖) 孔中的保温材料均为同一种聚苯乙烯泡沫材料。
在孔中注入聚苯泡沫并利用EPS在垂直和水平方向成型出高于砖体10 mm的隔热带, 横向灰缝面和纵向灰缝面上的隔热带相互连接, 可以阻断墙体外侧面和内侧面间灰缝传热通道, 即阻断了实际的灰缝热桥 (如图3所示) , 这样就解决了灰缝的传热问题, 从而可以使墙体的保温性能大大提高。
3 生产技术及工艺
3.1 生产工艺流程
要使烧结注孔保温砌块 (砖) 墙体在不用配合其他任何保温措施的情况下能够达到建筑节能的要求, 必需要解决空心砌块的生产设计、填充材料的选择、保温材料的注入方式、具体的生产工艺流程及工艺参数的确定、块体的热工指标控制等诸多因素。
烧结注孔保温砌块 (砖) 是在已烧成的煤矸石空心砌块 (砖) 的孔中注入已预发的聚苯乙烯泡沫微珠, 高温高压蒸汽成型。
其主要生产工艺原理是利用隧道窑余热锅炉产生的0.5 MPa 100℃蒸气, 预发成达到要求的密度级别的泡沫微珠;由压缩空气将泡沫微珠注入到成型机中的空心砌块孔中, 经高温高压蒸气加热成型, 由环式输送机运送半成品和成品, 机械包装、码运至堆放场地。工艺流程图如图4所示。
3.2 工艺技术要点
3.2.1 烧结空心砌块
烧结空心砌块见图5, 是“烧结注孔保温砌块 (砖) ”的半成品, 在“烧结注孔保温砌块 (砖) ”的生产过程中, 它起到强度骨架和模板的作用, 要承受装入预发好的EPS颗粒和充入的高压蒸汽的压力, 所以要求烧成的空心砌块必须达到国家标准GB13545-2003规定的质量要求。
光大实业集团生产的烧结注孔保温砌块 (砖) 是利用该厂生产的全煤矸石非承重空心砖生产而成。将煤矸石原料经过一定的配比, 由装载机卸进板式给料机, 经颚式破碎机破碎后进入锤式粉碎机细碎达到粒度要求后进入双轴搅拌机加水搅拌, 再进陈化库陈化72h。经陈化后的原料颗粒易疏解, 原料中水分均化程度提高, 从而使原料颗粒表面和内部性能更加均匀, 更趋一致, 提高混合料的成型性能。陈化后的原料经过半硬塑砖机挤出成型, 砖坯经自动化码坯系统直接码至窑车上, 推入隧道式干燥室干燥后, 进入隧道窑烧成。干燥与焙烧一次性连续完成。
烧结空心砌块 (砖) 的强度和几何尺寸, 是烧结注孔保温砌块 (砖) 生产过程中注入聚苯乙烯泡沫微珠和冲入高压蒸气的必须条件。要使成型后的保温砌块不产生裂纹和变形, 空心砌块 (砖) 的强度必须要满足0.4MPa的压力的作用, 空心砌块 (砖) 的几何尺寸也要满足底模、套模、上模正常的机械动作, 还要保证泡沫微珠的准确注入和高压蒸气的冲入效能, 以使泡沫微珠充分膨胀, 同空心砌块 (砖) 结合成一体并保证隔热带的强度和几何尺寸。因此, 生产线窑车上的烧结空心砌块 (砖) (见图6) 要经过拣选, 剔除外观有瑕疵和几何尺寸有误差的烧结空心砌块 (砖) , 以保证下一道填充工序的完成。
空心砌块的块体温度是保证聚苯泡沫微珠充分膨胀的重要因素。因此应严格控制装入成型机中的空心砌块的温度, 在70℃以上的空心砌块中注入EPS颗粒, 则会由于EPS颗粒的受热变形 (收缩) 而影响EPS膨化成型效果, 最终导致其保温性能的下降。同时, 如果空心砌块的温度过低, 则在EPS颗粒的热成型过程中将需要大量的热消耗于空心砌块上, 这会造成能量的浪费和延长了生产周期。根据我们试生产过程所掌握的情况来看, 空心砌块的温度一般在50℃~70℃为宜。
3.2.2 可发性聚苯乙烯 (EPS)
目前在建筑工程上使用的保温材料主要是EPS、XPS、聚胺酯以及无机保温浆料等, 通过分析认为EPS的优点在于成本相对较低, 预发后可以在砌块孔中浇注成型, 并可以采用模具浇注成带有水平和垂直隔热带的砌块。
可发性聚苯乙烯 (EPS) 通称聚苯乙烯和苯乙烯共聚物见图7。由市场购入, 要求其各项技术指标必须满足国家标准《隔热用聚苯乙烯泡沫塑料》 (GB10801-2003) 所规定的, 表观密度为15 kg/m3的EPS导热系数为0.04 W/ (m·K) 的要求。必须是符合建筑防火要求的阻燃材料, 经过自动控制间歇式预发和连续式预发形成满足热工标准密度的泡沫微珠。
EPS原料由市场购入, 对聚苯乙烯微粒预发成微珠的容重控制, 是保证达到保温隔热指标的关键技术条件。生产中应对预发的EPS颗粒加入量、蒸汽的温度和流量等工艺参数进行严格的控制, 并且根据原料、块型等的变化进行参数的调整。
由于成型模具是双层壁的, 因此发泡EPS的成型被称为“蒸气室成型”。模具内壁尺寸即为空心砌块实际的尺寸, 底模具有气孔。以使蒸汽透过泡沫体并使热气扩散出去。双层壁之间的空间形成蒸汽室, 其中通入用于加热珠粒的蒸汽。
3.2.3 高温高压蒸气
余热锅炉产生的高压蒸气是聚苯乙烯微粒预发成微珠和聚苯乙烯微珠注孔成型的动力和溶剂, 蒸气的压力必须保证0.4 MPa以上, 温度110℃以内。由贮气罐向间歇式预发器、连续式预发器和成型机分送合格的高压蒸气, 自动控制升温及强制冷却成型。蒸气管道和贮气罐要做到保温不降压及使用安全。
吉林省光大实业集团烧结注孔保温砌块生产线内腔填充聚苯颗粒采用专用设备完成, 运用先进的自动化工艺技术将已烧成的空心砌块孔中注入聚苯泡沫。
3.3 生产过程中的注意事项
自动成型机上砌块装入底模位置要准确, 布料机布料自动计量要精确, 施放蒸气的时间要充分考虑泡沫微珠的膨胀和收缩及块体胀力的物理变化。
套模和上模在就位时的压力要保证模板的基本密封, 还要保证块体的承受压力。
成品机械打包要保证砌块外壁聚苯隔热带不受碰撞和挤压, 使隔热带完整的形体保证起到提高热阻的作用。
4 关键生产设备
该保温砌块生产线主要工艺设备有EPS预发器、蒸汽锅炉、注孔成型机等工艺设备组成。
4.1 EPS预发器
4.2 注孔成型机主要参数
生产品种:190 mm×190 mm×190 mm;生产产量:1000块/h;蒸气需用量:0.8 t/h;蒸气压力:0.35 MPa~0.4MPa;蒸气温度:100℃;每块砖泡沫微珠填充量:60 g~70 g。
蒸气锅炉用焙烧窑的余热回收器 (四台) 改造加固后满足蒸气压力0.5 MPa要求;20 m30.5 MPa压力蒸汽贮罐配合供气系统。
5 结论
该项目的烧结注孔保温砌块 (空心砖) 产品已通过吉林省建设厅的新产品新技术鉴定验收, 鉴定验收结论为:烧结保温砌块 (砖) 内腔填充有高保温隔热性能材料聚苯颗粒, 完全可以达到高隔热保温性能、隔声性能、耐久性能, 强度达到国家标准, 将填补吉林省单一烧结墙体材料自保温墙体的强度和节能标准达标的空白, 为新型节能建筑作出贡献。该产品的强度竖孔砌筑可达到10 MPa以上, 290 mm厚390 mm厚墙体传热系数分别可达到0.54 W/m2·K和0.385 W/m2·K, 应用在工业与民用建筑工程中, 可以实现单一墙体材料满足建筑节能50%和65%的标准要求。
利用烧结注孔保温砌块 (砖) 砌筑的墙体, 在使用功能和面积不变的情况下由于墙体厚度减少, 使其建筑面积减小, 相应的可以减少工程前期费用、城市配套费用、设计费用、等各项与之相关费用, 可以减轻墙体自重, 降低房屋基础费用等。在建筑墙体的耐久性能、保温性能等方面是优于其他形式的复合材料墙体, 有较优越的防火性能, 可以与建筑物同一使用寿命, 可以避免外保温墙体 (约15年) 的维修产生新的白色 (EPS) 垃圾, 该产品建筑墙体平方米单价与其他外保温墙体单价基本持平。有较强的市场竞争力, 砖瓦企业可以通过技术改造, 生产烧结注孔保温砌块 (砖) , 提高空心砖产品的附加值, 增加企业的竞争活力。
砌块生产 篇7
石材工业是资源加工型产业, 在石材从荒料加工为成品的过程中, 约有一半的石材荒料成为石粉、小石子和边角料等废弃物, 这些废弃物堆积成“人造石山”, 既占用场地又污染环境还浪费资源[1,2,3,4]。
将石材加工废弃物再利用, 生产保温隔热砌块, 可有效提高资源的利用率, 对发展经济和环境保护具有重大的意义。
2 原材料和试验方法
2.1 原材料
(1) 水泥
采用福建炼石PO42.5水泥, 相关物理力学性能见表2-1。
(2) 粉煤灰
采用华能电厂生产的Ⅱ级粉煤灰, 其性能见表2-2。
(3) 外加剂
采用福建省建筑科学研究院生产的FDN减水剂 (粉剂) ,
掺量为胶凝材料的0.8%, 其性能见表2-3。
(4) 拌合水采用自来水。
(5) 石材加工废弃物
来源于罗源某石场的石材加工废弃物, 材质为花岗岩, 通过进一步破碎和过筛, 获得粒径不大于0.075mm的石粉和粒径不大于5mm的小石子混合而成的石屑, 石屑细度模数控制在2.6~3.1。
(6) 填充物
采用密度等级为300~400kg/m3的泡沫混凝土。
2.2 保温隔热砌块配合比设计
2.2.1 影响砌块强度等级的因素
影响砌块强度的因素有很多, 王瑜和田红提出了成型工艺系数D和养护条件系数H的影响因素, 并探讨了空心率K对砌块强度的调整系数M[5,6], 见表2-4。
(1) 空心率对砌块强度的影响
砌块的孔洞变化对砌块强度的影响不是正比例函数关系, 而是变阶的折线函数关系。即使是同一配合比, 不同的壁厚和不同的肋厚, 将导致砌块不同的强度。
(2) 成型工艺对砌块强度的影响
不同的成型工艺对混凝土空心砌块密实度影响较大, 从而对强度产生影响, 成型工艺系数D规定如下:
根据砌块成型设备的不同有三种类型:
1) 自动计量振动加压型, D=1.00;
2) 振动加压型, D=1.10;
3) 振动不加压型, D=1.20。
(3) 养护条件对砌块强度的影响
不同的养护条件对砌块的强度有很大的影响, 养护条件系数H规定如下:
1) 蒸汽养护, H=1.00;
2) 定时淋水养护, H=1.15;
3) 自然养护, H=1.30。
2.2.2 保温隔热砌块配合比计算
(1) 计算砌块用混凝土的配制强度
砌块用混凝土的强度计算公式为[6]:
Ri—砌块用混凝土的配制强度, MPa;
Rk—砌块设计强度, MPa;
Sm—砌块毛面积, 即砌块坐浆面面积, m2;
Sj—砌块净面积, 即砌块坐浆面中实体砌块的面积m2;
D、H、M—成型工艺系数、养护条件系数和空心率系数。
(2) 计算砌块用混凝土的水胶比
JGJ 55-2011中规定了水胶比的计算公式:
(3) 确定砌块用混凝土的用水量
空心砌块成型用的是干硬性材料, 在可工作的条件下, 相当于维勃稠度40s~50s。严理宽等给出了混凝土小型空心砌块配合比设计中每立方混凝土用水量的使用范围[7], 详见表2-5。因国产成型机激振力偏小, 用水量宜选上限。
(4) 计算砌块用混凝土的胶凝材料用量
(5) 计算砌块用混凝土的骨料用量
用体积法可计算出骨料用量 (S+G) , 即石粉和小粒径石子用量, 也就是石屑用量。
2.2.3 保温隔热砌块实际配合比计算
预制备砌块设计强度等级为MU7.5, 主规格为390mm×190mm×190mm, 三排八孔, 模具视图见图1, 采用自动计量振动加压设备, 定时喷水自然养护。
经计算, W/B=0.59, 依据表2-5, 取用水量为180kg/m3, 减水率为20%, 则单方用水量为:180× (1-20%) =144kg/m3, 胶凝材料用量为:144/0.59=244kg/m3, 粉煤灰取代15%的水泥, 水泥和粉煤灰用量分别为207 kg/m3和37kg/m3, 减水剂用量为:244×0.8%=1.95kg/m3, 石屑用量为: (S+G) =1992kg/m3。砌块配合比为:水泥:粉煤灰:减水剂:石屑:水=207:37:1.95:1992:144。
2.3 砌块最终配合比的确定
分别用不同细度模数和不同石粉含量的石屑生产砌块, 用泡沫混凝土填充砌块孔洞。养护到龄期后, 测试砌块性能, 各项性能均满足要求的砌块对应的配合比为最终配合比。
3 试验结果和分析
3.1 石屑中石粉含量对砌块性能的影响
用相同细度模数的小石子, 经水洗、烘干, 掺入不同数量的石粉, 获得相同细度模数、石粉含量分别为5%、10%、15%、20%和25%的石屑, 生产一系列的砌块, 养护到规定的龄期后, 测试其性能参数, 测试数据见表3-1。
表3-1显示, 随着石粉含量的增加, 砌块的块体密度基本没有变化, 干燥收缩率、抗压强度和传热系数先增大, 后降低。这是因为石粉不参与水泥的水化过程, 而是包裹在骨料周围, 填充在骨料之间的孔隙内, 主要起填充作用。水泥在水化过程中产生的很多微孔和内部毛细管, 会引起保温隔热砌块后期的自收缩, 极大的损害砌块的力学性能。而石粉粒径较小, 可填充至微孔和毛细管内, 在很大程度上抵消砌块内部微孔和毛细管的压力, 弥补砌块的自收缩, 既增加砌块的密实性, 又降低砌块内部开口大气孔和孔隙的数量, 增加闭口气孔和闭口孔隙的数量, 导致砌块的干缩率下降、强度增加和传热系数的降低。
一定量的石粉有助于可改善砌块的内部结构, 降低其自收缩, 提高其强度和保温性能。但石粉含量不宜太高, 过量的石粉需要更多的水, 砌块硬化后, 这部分水会蒸发消失, 导致内部产生更多的孔隙, 对强度和收缩性极为不利。石粉含量为15%较优。
3.2 石屑细度模数对砌块性能的影响
采用石粉含量为15%、不同细度模数的石屑, 生产一系列的砌块。石屑组成见表3-2, , 测试其性能参数, 测试数据见表3-3。
由表3-3可知, 在石粉含量不变的情况下, 随着石屑细度模数的变化, 砌块性能参数基本没有变化, 说明在石粉含量为15%的前提下, 石屑细度模数在2.6~3.1是满足要求的。
因此, 选择石粉含量为15%, 细度模数为2.6~3.1的石屑, 粉煤灰对水泥的取代率为15%, 则最终的配合比为:水泥:粉煤灰:减水剂:石屑:水=207:37:1.95:1992:144。该配合比成型的砌块的其他性能参数见表3-4。
4 效益分析
4.1 经济效益
把原材料中的石屑替换为河砂和5mm以下小石子, 其他原材料不变, 采用本文的模具生产MU7.5的砌块, 砂率选取40%[8], 经计算其配合比为:水泥:粉煤灰:减水剂:中砂:石子:水=207:37:1.95:808:1212:144。目前福州市场上天然砂售价为120元/m3, 5mm以下小石子售价50元/m3。以福州某普通小型空心砌块生产厂为例, 年产量为20万立方米砌块。每年购买天然砂和小石子的费用为1103万元。
当采用石材废弃物生产的石屑生产砌块时, 额外产生的费用见表4-1。
需生产的小石子质量为:200000×0.49×1992×0.85=16.6万吨/年。破碎机的生产能力为200吨/小时, 生产小石子的电费为:165933.6/200×148.2=12.3万元。则总的费用为:500+60+3+7.2+0.1+12.3=583万元/年。第一年节省费用为1103–583=520万元, 第二年比第一年节省的费用为:520+60-3=577万元。若该厂设在罗源县, 可大大降低运输成本, 显著提高经济利益。
4.2 社会效益
利用石材加工废弃物生产保温隔热砌块, 即解决尾矿带来的环境污染等问题, 又可以缓解建设工程中的“砂荒”问题, 提高自然资源利用率, 是缓解资源短缺、保护生态环境的一条根本途径, 是转变经济增长方式、实现可持续发展的必然选择, 也能促进石材加工废弃物整治和资源综合利用, 以上文提到的生产厂为例, 每年消耗的石材废弃物为16.6万吨。
5 结论
(1) 利用石材加工废弃物制备保温隔热砌块是可行的, 这对降低经济成本、提高废物利用率和加强环境保护有重大的意义;
(2) 本论文通过试验, 给出了保温隔热砌块的最佳配合比数据。
(3) 本文讨论了石粉含量和石屑细度模数对砌块性能的影响, 得出石粉含量为石屑总质量15%时, 保温隔热砌块综合性能较优, 石屑细度模数对砌块的影响不大。
参考文献
[1]沈丽欢, 钱琨, 陈凯, 等.石粉废弃物综合利用技术研究现状[J].石材, 2011, (6) :28-30.
[2]郭经纬.福建石材行业发展现状及思考[J].石材, 2005, (11) :33
[3]许江林.利用新技术实现固体废弃物石粉的综合利用[N].中国建材报, 2009-08-11 (5271) .
[4]宴辉.向福建石材工业行业发展进一言[J].石材, 2002, (12) :38-40.
[5]王瑜.空心砌块配合比设计初探[J].建筑砌块与砌块建筑.2000, (4) :25-27.
[6]田红.“空心砌块配合比设计”的再探讨[J].建筑砌块与砌块建筑.2004, (1) :29-31.
[7]严理宽等.混凝土砌块生产与应用[M].北京:中国建材工业出版色, 1992.1
砌块生产 篇8
关键词：蒸压加气混凝土,自保温砌块,生产工艺,应用
0前言
吉林省石羽加气混凝土有限公司 (原吉林省加气混凝土厂) 始建于1974年, 企业初期拥有1条年生产能力为10万m3的加气混凝土生产线, 厂区占地面积为12.2万m2。2008年底企业投资1.2亿元人民币, 在改造原有2条生产线的同时, 又引进德国的先进生产工艺和设备, 在吉林省德惠市的新厂区新建了第3条生产线, 使企业年生产能力达到60万m3, 是目前吉林省乃至东北地区最大的加气混凝土制品专业生产企业, 同时也是该地区最大的新型墙体材料生产基地, 主要产品为加气混凝土砌块、加气混凝土板材和加气混凝土专用节能保温砂浆等。蒸压加气混凝土自保温砌块 (简称为加气混凝土砌块) 综合性能突出, 单一材料即可满足严寒地区第三阶段围护结构建筑节能65%的要求。
1 原材料
1.1 原料要求
1.1.1 粉煤灰
本砌块的原料粉煤灰来自长春市电厂的湿排灰, 经原料处理后符合要求的粉煤灰掺量为70%以上。对粉煤灰的质量要求为, Si O2含量大于40%, Al2O3含量15%~35%, Fe2O3含量小于15%, 烧失量小于10%, 细度:0.045 mm方孔筛筛余20%以下, 0.080 mm方孔筛筛余10%左右。
如果粉煤灰0.045 mm方孔筛筛余超过20%时, 混合料浆浇注稳定性开始变差, 料浆变稠, 铝粉发气时易产生憋气、模具四角出现塌角现象, 表面有少量泌水[1];当筛余超过35%时, 易出现大面积泌水甚至塌模, 浇注后期易产生憋气、局部沉陷、气孔结构不好、蒸压前坯体分层裂缝等不良现象。但粉煤灰不应太细, 否则会在加气混凝土料浆中产生很大的应力, 使制品透气性下降, 导致终凝阶段的料浆及蒸压养护后的制品出现收缩裂缝。适宜的粉煤灰细度对浇筑参数的影响[2]为:细度:0.045 mm筛筛余20%以下, 料浆密度1.40~1.47g/cm3, 料浆稠度27~28 cm, 浇注稠度19~20 cm, 稳定状态良好。
1.1.2 生石灰
对生石灰的质量要求为活性氧化钙含量大于65%, 氧化镁含量小于6%。要求宜采用中速石灰, 消解温度高于80℃, 可以保证料浆的浇注稳定性。
生石灰在水化后生成氢氧化钙, 遇水消化时放出一定的热量, 使温度上升, 为坯体中水泥快速水化提供条件, 促使坯体硬化, 缩短坯体静停时间。另外, 生石灰也是铝粉发气的促进剂, 铝粉发气需要碱性环境, 料浆中生石灰遇水消化成为Ca (OH) 2, 提高了料浆碱度, 提供铝粉的发气条件。
1.1.3 水泥
宜采用42.5级普通硅酸盐水泥。在以生石灰为主的混合钙质材料中, 较少水泥用量对料浆的稠化速度不起主导作用, 但水泥用量的适当增加, 在一定程度上反而延缓料浆稠化, 保证料浆浇注稳定性, 随后可加速坯体硬化, 使其具有初始强度, 便于切割和入釜养护, 在硬化过程中还能显著提高坯体强度。
1.1.4 石膏
石膏中SO3含量应为35%以上, 二水石膏、半水石膏和硬石膏都可以使用。掺入少量石膏作为调节剂, 可以抑制石灰的消化速度, 有利于料浆浇注的稳定性。但石膏用量过多时, 可能影响气泡的稳定, 发生冒泡和收缩下沉、甚至料浆不能稠化而发生不稳定现象。在硅酸盐类制品中, 掺入少量的石膏可增加硬化后坯体的强度。
1.1.5 铝粉
要求金属铝含量大于98%、活性铝含量为82%~85%, 细度为0.080 mm方孔筛筛余1.0%以下, 比表面积为5000~6000cm2/g。铝粉在料浆中产生化学反应, 放出氢气, 使坯体内部形成均匀细小的气泡孔。铝粉具有密度小、产气量大、成本较低、来源广泛的特点。
1.1.6 复合辅助材料
用量很少的复合辅助材料主要包括气泡稳定剂和调节剂等。其中, 为了使气泡稳定地保持在加气混凝土料浆中, 形成良好的气孔结构, 通常需要加入气泡稳定剂。气泡稳定剂可采用植物油酸和三乙醇胺适量混合, 再加水稀释搅拌而成。另外, 为了调节铝粉的发气情况、料浆稠化、坯体硬化和消除制品裂缝、提高制品强度的需要, 可根据需求加入各种作用不同的调节剂。调节剂的品种主要包括纯碱、硼砂、水玻璃和菱苦土等。
1.2 配合比设计
加气混凝土的配合比和主要物料消耗量[3]见表1。
2 生产工艺过程及优化
2.1 生产工艺流程
加气混凝土的生产工艺过程可分为3个阶段[4], 即原材料准备阶段, 包括混合胶结料的制备;产品成型阶段, 包括配料、浇注、预养静停、切割等工序;蒸压养护阶段, 包括制品在高压釜经高温高压饱和蒸汽的作用, 胶凝物质硬化后产生强度, 以及出釜、检验和包装等工序。成品出厂前, 出蒸压釜后码坯存放不少于5 d。
2.2 生产工艺过程的优化
2.2.1 浇注稳定性对加气混凝土砌块性能的影响
浇注工序是生产的核心环节, 而浇注稳定性是影响加气混凝土产品质量的关键, 可以使加气混凝土内部形成良好的气孔结构, 对制品的性能和生产效率有着较大的影响。浇注稳定性实质上就是料浆的稠化与铝粉发气相适应的问题, 加气混凝土在浇注发气稠化过程中, 铝粉通过发生化学反应产生气体, 在料浆中形成大小均匀的气孔结构而固定下来, 应使发气更加顺畅, 气孔均匀, 静停后期料浆稠化迅速, 坯体的塑性强度增长较快, 缩短制品的静停时间, 有效提高生产效率。
除加气混凝土多种原材料的质量和加气混凝土的配合比对浇注稳定性有较大影响外, 如果浇注温度过高, 则料浆发气快, 稠化速率也快[5], 料浆升温加速, 引起料浆提前稠化, 导致冒泡和收缩。实际生产中, 浇注温度宜控制在 (40±2) ℃, 并根据原料和气温条件加以适当调整。静停时, 静养室的温度应保持在40~50℃内, 静停时间2 h, 以消除坯体脱模后由于坯体内外温差过大造成开裂的问题。
加气混凝土在切割时产生的废料与粉煤灰浆一起混磨配制料浆, 可大大提高浇注的稳定性, 并提高产品内在和外观质量, 既利用了废料, 又有利于生产。废加气混凝土砌块的掺量以不高于5%为宜[6], 过高反而会降低石灰的性能 (降低消化温度和增加消化时间) , 造成坯体后期温度降低, 影响发气与稠化, 不利于浇注稳定性。加气混凝土料浆可近似用宾汉姆流体来描述, 在一定的实验条件下[7], 随剪切速率的增大, 料浆的剪切应力增大, 黏度降低。控制适宜料浆的屈服值和黏度值, 可使浆体的流动性能较好, 有利于铝粉的发气, 使得气泡均匀、稳定地保存在料浆中。
2.2.2 养护制度对加气混凝土砌块性能的影响
蒸压养护是加气混凝土砌块获得强度的必要条件和重要工序, 坯体成型后, 为了加速胶凝材料的水热合成反应, 用蒸压釜实现定向高温高压, 使其在短时间凝结硬化达到预期的力学强度。在工艺完善情况下, 一般需要恒温8 h左右才能达到最高强度, 无限延长蒸压养护中的恒压时间对制品也不利。要求制定具体的抽真空度、升压、恒压、降压等4道工序的速度、压力和时间等详细的技术参数和规范, 在生产中规定相应的工艺措施[8,9], 建议蒸压养护制度如表2所示。
另外, 加气混凝土砌块的其它主要工艺参数包括:粉煤灰料浆密度1.42~1.46 g/cm3;浇注时坍落度 (200±20) mm等。
3 加气混凝土砌块的性能
蒸压加气混凝土自保温砌块的物理力学性能指标见表3, 其中, 抗冻性试验均为50次冻融循环的方法;砌块B05级和B06级适用于非承重的框架填充墙体, 砌块B07级或B08级可用于承重墙体的多层混合结构房屋, 最高层数一般为6~7层, 而采用较高强度等级的烧结普通砖建造的承重墙体的相同结构形式多层房屋, 最高层数亦为7层左右。
4 蒸压加气混凝土自保温砌块的应用
近年来, 蒸压加气混凝土自保温砌块已在长春高速铁路西客站、哈大高速铁路沿线站房、沈阳地铁二期工程、长春卷烟厂办公楼及厂房、内蒙古卷烟厂办公楼、吉林省四平市电厂新扩建项目等近百项大中型工程中应用, 技术经济效益和社会效益显著。
4.1 自保温砌块墙体的主要构造特点
目前, 长春地区 (严寒地区) 规定新建住宅和公共建筑应分别满足节能65%和50%的外墙传热系数限值的要求, 相应的蒸压加气混凝土自保温砌块墙体的热工参数分别见表4和表5, 其中, 当体型系数Sc≤0.3时, 建筑节能65%和50%的外墙主体部位传热系数限值Kp分别为0.45和0.50 W/ (m2·K) ;经测算, 如果改用内外普通的抹灰混合砂浆 (保温砌筑砂浆不变) , 同时适当调整自保温砌块的密度级别和厚度, 亦可达到相应的外墙传热系数限值的要求。
自保温砌块墙体中的钢筋混凝土梁和柱等部位的外侧应采取加强保温措施。例如, 在框架柱或异型框架柱等热桥处的外侧粘贴60 mm厚的阻燃型EPS板, 再包覆砌筑100 mm厚 (或者150 mm厚) 自保温砌块墙体;外墙柱与加气块交接产生通缝处用一布二浆 (1层耐碱玻纤网格布、2层聚合物砂浆) 加强, 外延深入砌块墙体内固定;加强保温部位的砌块墙体应与自保温砌块墙体主体 (300~450 mm厚) 外部保持外观平整一致。在自保温砌块墙体以上的门窗洞口附近, 洞口的上下2个部位的外侧均应为喷涂30 mm厚聚氨酯硬泡或25mm厚聚苯颗粒保温料浆、一布二浆 (窗口附加网不必翻包) , 并与洞口以下的自保温砌块墙体外部保持外观平整一致;同时, 洞口以上的钢筋混凝土窗过梁亦应采用上述框架柱或异型框架柱外侧相同的加强保温措施, 且与自保温砌块墙体主体外部保持外观平整一致。
自保温砌块砌筑时, 其含水率应小于30%, 砌块砌体灰缝尺寸应为10 mm左右。当自保温砌块墙体长度大于5 m时, 应在每层墙体高度的中部设置3Φ4@150的通长钢筋。自保温砌块墙体的外部必须采用适当的饰面防护层, 布置构造按建筑单体设计方案进行, 即不应采取外墙体为清水墙做法。
自保温砌块墙体内外侧抹灰前, 应涂刷界面剂 (固含量7%的EVA乳液) 进行处理。配制抹灰砂浆的水泥用量不宜过多, 否则可能造成抹灰层开裂。如果砌块墙体采用干粉保温砌筑砂浆时 (其导热系数小于砌体材料的导热系数) , 灰缝影响系数取1.00。如果采用普通的砌筑砂浆时, 灰缝影响系数取1.25, 从而使砌块材料的导热系数和蓄热系数、砌块墙体的传热系数均增大。配套使用的WB-5型干粉保温砌筑砂浆主要由胶凝材料、轻质细骨料 (陶砂和玻化微珠) 、细填料、木质纤维、EVA可再分散乳胶粉、纤维素醚等原材料组成, 搅拌均匀而制得。干粉状保温专用的砌筑砂浆、内抹砂浆和外抹砂浆的技术指标见表6。
4.2 自保温砌快墙体的直接造价分析
满足长春地区节能65%的外墙传热系数限值要求的自保温砌块墙体、其它品种砌块复合的EPS外保温墙体的直接造价测算结果见表7, 计算的依据为《吉林省建筑、装饰工程计价定额2009》, 具体价格亦可参照市场价格波动作适当调整。在表7中, B05级和B06级自保温砌块墙体造价分别比其它4种类别砌块外保温墙体造价的平均值 (154.3元/m2) 降低27.45元/m2和14.05元/m2。
5 结语
(1) 蒸压加气混凝土自保温砌块具有许多优异特性, 主要原料粉煤灰长期供应的来源稳定可靠, 全部采用无机原料制成, 生产工艺也较为简单。砌块组砌工效较高, 无需保温层的二次施工, 砌块墙体可分别满足长春地区 (严寒地区) 现行建筑节能65%和50%的外墙传热系数限值的要求, 且该墙体总造价低于其它种类砌块外保温墙体成本。
(2) 干粉保温砌筑砂浆导热系数略低于自保温砌块, 可有效消除水平及垂直灰缝冷桥产生的隐患, 并保留选择使用普通砌筑混合砂浆的替代方案。同时配套的干粉保温内抹砂浆和外抹砂浆使用可靠, 消除了抹灰层可能脱落、开裂的困扰。
参考文献
[1]刘会军.粉煤灰加气混凝土生产的浇注稳定性[J].墙材革新与建筑节能, 2009 (5) :25-27.
[2]刘会军.浅谈粉煤灰加气混凝土的生产工艺[J].砖瓦, 2009 (6) :34-36.
[3]陈胜利.加气混凝土的生产及应用[J].砖瓦, 2007 (7) :50-52.
[4]阳劲辉.计算机在加气混凝土生产过程控制中的应用[J].中国建材装备, 2002 (2) :32-33.
[5]刘会军.粉煤灰加气混凝土生产的工艺调整[J].墙材革新与建筑节能, 2009 (3) :36-38.
[6]张智杰.采用混磨工艺提高粉煤灰加气混凝土的浇注稳定性研究[J].新型建筑材料, 2009 (6) :33-35.
[7]闫加旺, 韦江雄, 庄梓豪, 等.加气混凝土料浆的流变性能及其与发气和稠化速率的关系[J].混凝土, 2009 (11) :27-30.
[8]何水清.粉煤灰加气混凝土砌块生产工艺及应用[J].福建建材, 2003, 79 (1) :26-29.
砌块生产 篇9
若某种主要原材料化学成分含量低, 该原材料就应根据其化学成分做适当调整, 使其符合工艺质量要求的以及成本也合适的产品。
目前加气混凝土砌块主要有两种:一种是由粉煤灰为主要材料配制而成的粉煤灰加气混凝土;另一种是由石英砂为主要材料配制而成的砂加气混凝土。
1 石灰的性能和用量
影响产品质量的最主要原材料是石灰, 石灰的品质决定着生产工艺是否稳定, 工艺不稳定, 产量就上不去, 而且质量不好。按照加气混凝土砌块生产所用石灰品质的要求, 生石灰, 活性氧化钙含量一般在≥75%以上, 必须是中速灰, 其特点: (1) 消化时间10 min~13 min左右; (2) 消化温度≥80℃~90℃; (3) 活性氧化钙含量≥75%~85%, 低于75%的坚决不用。
因其变化很大, 其配料也应发生变化, 整个配料比的加减量要根据石灰中所含有效氧化钙的数量和结晶状况、消化温度、消化时间、消化特性曲线以及料浆的稠度、稠化速度来调整, 还要根据料浆的塌落度、料浆浇注初始温度、稠化时间的长短来进行调整。
石灰用量高时, 温度就高, 反应快, 料浆稠度大, 稠化也快;用量小时, 料浆流动性好, 稠化也较缓慢。
2 水泥的品种和用量
水泥是加气混凝土强度的主要来源, 它为加气混凝土提供了主要的胶凝材料, 在生产加气混凝土料浆稠化过程中起水化反应。
为了降低生产成本, 宜选用425级、325级普通硅酸盐水泥为好。当水泥中的氧化钙含量高时, 其水化速度快, 凝结硬化也快。尤其在以水泥为主要加气混凝土料浆中, 水泥的作用更为明显。
在使用以石灰为主的混钙质材料时, 水泥对料浆的稠化速度不起主导作用, 但水泥用量的增加, 在一定程度上可以延缓稠化, 而坯体硬化过程中能显著提高坯体的强度。
3 粉煤灰、硅砂等硅质材料的细度, 生石灰的细度
硅质材料的细度决定着产品的强度和外观质量的优劣, 同时也决定料浆塌落度及需水量的多少。相同的水料比, 硅质材料越细, 料浆越稠, 需水量增大, 静停时间可能延长。
生石灰经颚破机或锤破机粗碎, 球磨机磨细, 磨细后0.080 mm方孔筛筛余量小于15%, 符合JC/T 621-2009《硅酸盐建筑制品引生石灰》标准。石灰细度大于标准要求, 会在制品中产生石灰爆点, 破坏坯体结构, 造成次品或废品。
4 水料比
无论哪种加气混凝土, 水料比都会对料浆的稠度和稠化速度产生重要的影响。在一般情况下, 水料比小, 达到稠化时间短, 水料比大, 料浆粘度增长速度慢, 达到的稠化时间长。
根据不同的粉煤灰 (所谓红灰、黑灰) 要随时检测它的二氧化硅含量及其他指标, 同时要检测其细度, 根据生产工艺要求, 调整水料比。还要根据各个厂家的设备、工艺及原材料, 采用不同的水料比, 它会直接影响生产成本。
5 料浆温度
料浆的初始温度对料浆的稠化速度有重要影响, 在使用石灰的各类加气混凝土中料浆温度不仅对水泥的水化速度产生影响, 更重要的是将影响石灰的消化进程。像大多数化学反应一样, 温度越高, 反应越快, 无论是快速灰、中速灰还是慢速灰, 即温度高, 反应快。同一种石灰, 在不同的温度下, 其消化规律却不同, 即温度越高, 消化时间越短, 消化温度越高, 消化曲线的斜率越大, 更重要的是要根据地域、季节变化, 掌握和确定料浆的初始温度。
6 搅拌工艺
搅拌工艺对料浆稠化的影响主要表现在搅拌强度和搅拌时间上。经过球磨机水磨的料浆, 首先要根据球磨机型号、进灰量、用水量, 还要掌握球磨机电流大小, 球磨机皮带转速控制。经过球磨机水磨的料浆, 通过砂浆泵打入储料罐进行长时间充分搅拌。
从储料罐打入配料罐内的料浆一般搅拌时间控制在3 min~4 min内完成, 在有限的时间内, 能否将水泥、石灰等胶凝材料与料浆进行充分搅拌均匀关系到料浆能否均匀的稠化和硬化。
搅拌强度对物料起到再分散的作用, 防止结团, 促进反应, 改善料浆流动性, 因此在生产中搅拌强度的差异对料浆的均匀性和稳定性有着十分重要的影响。
7 石膏的性能和用量
石膏属胶凝材料, 主要化学成分是硫酸钙, 需要将从矿床中开采出来的生石膏变成熟石膏。
目前加气混凝土生产企业大多数都在用电厂烟气湿法脱硫石膏, 成分与天然石膏基本相同, 纯度和细度更高, 成本还低。作为加气混凝土生产的调节剂, 石膏起到如下作用:
(1) 参加铝粉的放气反应; (2) 阻止水泥中铝酸盐的快速凝结; (3) 抑制石灰的消化, 使其消化时间延长并降低最终消化温度, 延缓料浆的稠化速度, 使之与发气温度相匹配; (4) 与铝酸盐反应, 生成水化硫铝酸钙, 促使坯体硬化, 提高进釜前坯体及控制空翻制品的强度, 改善收缩性能。切记掺入量过大, 对料浆浇筑的稳定产生不利影响。在实践中, 每立方要加入多少石膏, 要根据石灰检验报告单所提供的消化温度、消化特性、有效氧化钙的数量和结晶状况调整配比。
在以石灰为主的混合钙质材料生产加气混凝土时, 也要考虑水泥的用量, 在一定程度上可以加快稠化或延缓稠化都与石膏用量多少有着十分密切的关系。
作为生产加气混凝土的调节剂, 石膏掺入量过大不利于料浆浇筑的稳定性。
8 铝粉的性能和作用及用量
铝粉是很活泼的金属, 能置换出酸中的氢, 也可在碱性介质中置换出水中的氢。铝很容易与氧化合, 暴露在空气中的铝粉会很快生成一层致密的氧化铝薄膜。因此要想用铝粉制得氢气, 必须首先用碱溶液将这层氧化铝溶解, 生成偏铝酸钠 (Na Al O2) :
当铝表面的氧化膜被溶解后, 金属铝就与溶液中的水反应, 置换出水中的氢:
由于生成凝胶状的氢氧化铝, 阻碍了铝与水的接触, 反应不能继续进行。在碱液的存在下, 所生产的的凝胶氢氧化铝能够溶解在碱液中, 生成偏铝酸钠:
这样铝与水的反应就能继续进行而制得氢气, 可见铝与碱的反应, 实质上是铝与水的反应, 碱的存在只是起到了溶解氧化铝薄膜和氢氧化铝的作用, 促使铝与水反应加速, 加气混凝土料浆属于碱性介质, 铝粉在石灰中的碱性介质中置换水中氢气使料浆膨胀。
每立方米加气混凝土用多少铝粉, 要根据料浆塌落度、各种材料的用量来调配, 铝粉的用量直接影响着产量、产品质量和生产成本。
江苏省淮安市兴荣铝粉厂生产的GLs-65型加气混凝土水剂铝粉膏, 经实践使用, 工艺稳定, 各项性能符合JC/T 407-2000的指标要求。
9 料浆稠化
当料浆浇注到模箱中, 开始膨胀的时候, 会有大量的气体放出, 这是水泥和石灰发生反应, 同时脱硫石膏与铝粉膏也在参与放气反应, 大约30 min~40 min左右, 模箱中的料浆已膨胀至模箱口, 此时料浆已达到初期凝结, 会看到料浆冒泡, 听到发出的声响, 温度在75℃左右, 这个时候料浆中的物质仍然在水化, 再等待一定时间, 料浆凝结也就基本上稳定成为坯体。
为了使料浆成为具有一定强度、可以进行切割的坯体, 时间一般在90 min~120 min, 有时甚至早于90 min。这个静置停放的过程, 也就是料浆凝结过程。
料浆失去流动性的过程就是稠化过程, 料浆中的石灰、水泥、脱硫石膏不断水化, 同时铝粉膏在石灰中的碱性介质中置换水中氢气使料浆膨胀, 使其极限剪应力不断增大, 因此料浆的稠化过程就是料浆的极限剪应力不断增大的过程, 料浆的极限剪应力随时间而变化的曲线可以看作是料浆的稠化曲线。如果在实际的稠化曲线低于正常的稠化曲线, 表示料浆稠化太慢, 有可能塌模;如果料浆稠化太快, 稠化曲线高于正常曲线, 这时有可能产生不满模、憋气等现象。因此在稠化的过程中要不断修正, 调整稠化曲线。怎样来修正调整呢?就是要根据石灰的活性氧化钙含量、消化时间和消化温度, 根据用的是425级还是325级水泥, 石膏、铝粉膏做适当的增加或减少。
有时已经可以开始进行切割的坯体, 脱模后, 坯体出现裂纹, 每模会损失5~7块砖坯, 主要是石灰的消化时间过快, 料浆的初期温度增长过快, 大约在70℃~80℃左右, 随后, 温度又下降过快。料浆稠化时间一般都在120 min~150 min以上, 有时还要超过180 min。模箱四边会出现如老鼠洞一样的塌陷, 模板方向更为严重。这种情况的发生, 是石灰接近快速灰, 消化时间在6 min~8 min左右, 消化温度在90℃以上, 从块状石灰外观上看, 白色的石灰占80%以上, 灰色的占20%左右。这种石灰只有在石灰石原烧结温度上提高几度就可以达到:消化温度80℃~90℃左右, 消化时间10 min~13 min左右, 活性氧化钙含量75%以上即可。
另一种情况也会造成坯体开裂。个别企业因节省投资, 在生产以粉煤灰为主要原材料的加气混凝土砌块, 在冬季, 模箱、模板的循环在室外, 是冷箱、冷板, 浇注料浆后, 推入静养室静停稠化, 直到可以切割的坯体, 脱模后, 切割时也会出现裂纹, 同样要损失5~7块砖坯, 甚至更多砖坯。
还有, 石英砂为主要原材料的加气混凝土砌块, 会出现塌模造成不满模现象, 主要原因是石灰、水泥、铝粉用量少, 配比不科学、不合理造成的。
1 0 蒸压釜排空、排水、气压要求及保压时间
当切割好的坯体由小行车吊放在小车上, 进入釜内, 关好釜门后, 必须将冷空气排出, 排空时间要根据季节, 气温变化, 坯体温度等灵活掌握。
排空后升温由0.8 MPa上升至1.2 MPa~1.3 MPa需要耗时80 min~100 min左右。
蒸压釜以压力饱和蒸汽为载热载湿工作介质, 所以在蒸压蒸养坯体过程中, 蒸汽会不断地把自身热量传递给正在升温的坯体, 蒸压釜釜壁和小车等, 使它们的温度由表及里上升到所需温度;而蒸汽由于自身温度下降而变成100℃以下的冷凝水, 逐渐积聚在釜底, 如不及时排出釜外, 不但会造成釜内上下温度差过大, 使釜体产生有极大破坏力的“香蕉效应”和使蒸养出来的制品“夹生”, 出现“圆形水印”或如倒置的“高脚杯”, 而且还会使釜底遭到化学腐蚀, 所以要求随时随地排放出釜内的冷凝水。