王 俠

(中國(guó)建筑材料工業(yè)規(guī)劃研究院，北京市100035)

隨著我國(guó)對(duì)新型墻體材料推廣力度的不斷加大，加氣混凝土砌塊在我國(guó)城市建筑墻體材料中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)技術(shù)水平也有了很大提高，產(chǎn)品性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都得到不斷優(yōu)化。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊主要有3種類型:粉煤灰加氣混凝土砌塊、砂加氣混凝土砌塊、粉煤灰與砂混合加氣混凝土砌塊。為了掌握不同硅質(zhì)材料所制備加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及其對(duì)產(chǎn)品性能的影響，我們?cè)诮陙?lái)做了大量的比較試驗(yàn)，逐步掌握了3種類型加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝要點(diǎn)以及不同硅質(zhì)材料對(duì)產(chǎn)品性能的影響規(guī)律，為穩(wěn)定企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量打下了基礎(chǔ)。

1 粉煤灰加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)

表1 豐城電廠濕排粉煤灰化學(xué)成分 /%

表2 豐城電廠濕排粉煤灰的性能指標(biāo)

粉煤灰是煤粉在1400℃高溫爐膛中燃燒后被靜電除塵在煙氣中收集下來(lái)的細(xì)小球形玻璃質(zhì)顆粒，粉煤灰的化學(xué)成分主要是:SiO2、Al2O3，還有少量的 CaO、Fe2O3、MgO、SO3及一些未燒盡的炭。不同的粉煤灰活性相差很大，對(duì)加氣混凝土砌塊的性能及生產(chǎn)工藝也有很大影響，試驗(yàn)主要采用江西豐城電廠的水排沉淀堆積原狀粉煤灰，其化學(xué)成分及性能參數(shù)見(jiàn)表1、表2。

1.1 粉煤灰漿制備

因豐城電廠水排原灰堆積時(shí)間較長(zhǎng)且有一些雜質(zhì)，在生產(chǎn)前需對(duì)粉煤灰進(jìn)行粉磨，磨前利用制漿機(jī)將廢漿、粉煤灰、石膏充分?jǐn)噭蚝罄迷鼭{泵抽入20m3過(guò)渡罐均勻流入磨機(jī)，流量控制在35T/h左右，入磨前擴(kuò)散度控制在20cm～22cm，過(guò)磨后粉煤灰漿的流動(dòng)性及懸浮性增強(qiáng)，擴(kuò)散度變?yōu)?4cm～26cm，磨后的粉煤灰漿利用過(guò)渡坑抽入50m3料漿儲(chǔ)罐均化備用。

1.2 澆注及配料

料漿制備好后利用自動(dòng)化配料系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)配料，配料中的生石灰，其物理化學(xué)性能見(jiàn)表3。

表3 生石灰的物理化學(xué)性能

水泥采用P.O 42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，發(fā)氣劑采用鋁粉膏。每模(6m×1.2m×0.6m模箱，總體積5.1m3，凈體積 4.32m3)的物料配合比為:粉煤灰漿3800kg/模(已摻入脫硫石膏)，石灰500 kg/模，水泥200 kg/模，鋁粉 2.3 kg/模。

澆注溫度為46℃，澆注擴(kuò)散度16cm～18cm，澆注后放入靜養(yǎng)室靜養(yǎng)，發(fā)氣時(shí)間為24min～28min，發(fā)氣胚體溫度為72℃ －76℃，發(fā)氣后胚體表面平整且與模箱齊平，切割時(shí)間為2h左右，切割前胚體溫度85℃ －90℃。

1.3 生產(chǎn)工藝特點(diǎn)

(1)粉煤灰相對(duì)砂有較好的易磨性。1.83m×7m球磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)35T/h左右。(2)對(duì)設(shè)備磨損小。因粉煤灰為球形玻璃體，對(duì)鋼鍛、襯板、渣漿泵及澆注攪拌機(jī)葉輪的磨損較小，生產(chǎn)粉煤灰加氣混凝土每年鋼鍛磨損量為4～8T，渣漿泵葉輪每年更換一次，澆注攪拌機(jī)葉輪每半年更換一次。(3)粉煤灰料漿的細(xì)度及濃度較為容易控制，澆注時(shí)胚體容重易于掌控。(4)胚體易塌模，產(chǎn)品脆性大。因粉煤灰分散性較強(qiáng)導(dǎo)致澆注后靜養(yǎng)時(shí)胚體易出現(xiàn)塌模，并且出釜后產(chǎn)品脆性大，易在搬運(yùn)或碼垛時(shí)缺棱掉角。

1.4 粉煤灰加氣混凝土砌塊性能

用純粉煤灰生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊做了性能檢測(cè)試驗(yàn)，取幾組典型產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表4 粉煤灰加氣混凝土砌塊的物理力學(xué)性能

2 砂加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)

普通石英砂的主要化學(xué)成分為SiO2，其含量為90%～99%，試驗(yàn)選用豐城當(dāng)?shù)刳M江的中細(xì)砂作為原料生產(chǎn)加氣混凝土砌塊，對(duì)選用砂的篩析粒徑分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

表5 石英砂的篩析粒徑分析

2.1 砂漿制備

砂顆粒相對(duì)粉煤灰較粗、沉淀快，不能利用制漿機(jī)制漿后入磨，試驗(yàn)中加裝了一個(gè)砂斗，利用調(diào)速皮帶機(jī)給磨機(jī)均勻布料，脫硫石膏摻入廢漿中在磨機(jī)口同砂一并粉磨，根據(jù)生產(chǎn)需要砂流量控制在20T/h左右，砂漿擴(kuò)散度控制在28cm～30cm，磨后的漿體利用過(guò)渡坑抽入50m3料漿儲(chǔ)罐均化備用。

2.2 澆注及配料

石灰、水泥、鋁粉及性能同生產(chǎn)粉煤灰加氣混凝土砌塊的一樣，具體每模(6m×1.2m×0.6m模箱，總體積 5.1m3，凈體積 4.32m3)的物料配合比為:料漿4000kg/模(已摻入脫硫石膏)，石灰450 kg/模，水泥250 kg/模，鋁粉 2.6kg/模。

澆注溫度為46℃，澆注擴(kuò)散度20cm～22cm，澆注后放入靜養(yǎng)室靜養(yǎng)，發(fā)氣時(shí)間為30min～35min，發(fā)氣胚體溫度為70℃ ～72℃，發(fā)氣后胚體表面平整但比模箱略矮，切割時(shí)間為2h～2.5 h，切割前胚體溫度80℃～85℃。

2.3 生產(chǎn)工藝特點(diǎn)

(1)砂的易磨性差。砂相對(duì)粉煤灰顆粒粗、硬度大較為難磨，為達(dá)到4900孔/cm2篩余40以內(nèi)，1.83m×7m球磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為20T/h左右。

(2)設(shè)備磨損大。砂對(duì)鋼鍛、襯板、渣漿泵及澆注攪拌機(jī)葉輪的磨損非常大，生產(chǎn)砂加氣混凝土每年鋼鍛磨損量為80～120T、渣漿泵葉輪每季度更換一次、澆注攪拌機(jī)葉輪每?jī)蓚€(gè)月更換一次。

(3)砂漿的細(xì)度及濃度較難控制，胚體容重易于偏重。

(4)胚體不易塌模，產(chǎn)品韌性好。因砂漿流動(dòng)性差澆注時(shí)胚體不易塌模，產(chǎn)品韌性好，搬運(yùn)或碼垛時(shí)不易缺棱掉角。

(5)產(chǎn)品出釜后易產(chǎn)生粘連，尤其是空翻設(shè)備中的底部面包頭粘連嚴(yán)重，導(dǎo)致合格率偏低。

2.4 砂加氣混凝土砌塊性能

用純砂生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊做了性能檢測(cè)，取幾組典型產(chǎn)品試樣的性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。

表6 砂加氣混凝土砌塊的物理力學(xué)性能

3 灰砂比對(duì)粉煤灰與砂混合加氣混凝土砌塊產(chǎn)品性能及生產(chǎn)工藝的影響

為了了解粉煤灰與砂的不同摻量(灰砂比)對(duì)加氣混凝土砌塊性能及生產(chǎn)工藝的影響，在保證其他原材料不變的情況下對(duì)粉煤灰與砂的不同摻量做了大量性能對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7試驗(yàn)結(jié)果顯示，灰砂比為6∶4時(shí)，加氣混凝土砌塊產(chǎn)品綜合性能最優(yōu)，而且生產(chǎn)工藝過(guò)程中料漿濃度及細(xì)度易于控制，1．83m×7m球磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為30T/h左右，相對(duì)純砂大大減小了鋼鍛、襯板、渣漿泵及澆注攪拌機(jī)葉輪的磨損，并且相對(duì)純砂胚體容重便于控制且澆注時(shí)胚體不易塌模，而且比純粉煤灰加氣混凝土砌塊的產(chǎn)品韌性好，搬運(yùn)或碼垛時(shí)不易缺棱掉角，產(chǎn)品出釜后不易產(chǎn)生粘連，大大提高了產(chǎn)品的合格率。

表7 不同灰砂比對(duì)加氣混凝土砌塊性能的影響