王躍奇

寧波市建工檢測(cè)有限公司

淺談?wù)魤杭託饣炷翚饪捉Y(jié)構(gòu)及其影響因素

王躍奇

寧波市建工檢測(cè)有限公司

蒸壓加氣混凝土又稱(chēng)蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土，是以石英砂、水泥、石灰和石膏為主要原料，經(jīng)科學(xué)配料、攪拌、預(yù)養(yǎng)、切割，在高溫高壓下養(yǎng)護(hù)而制成的細(xì)密多孔狀輕質(zhì)加氣產(chǎn)品。空隙率較高。它具有質(zhì)輕、保溫、節(jié)能等特點(diǎn)。產(chǎn)品性能很大程度上取決于氣孔結(jié)構(gòu)，是非常重要的，本文就原材料及加工工藝過(guò)程探討分析對(duì)氣孔結(jié)構(gòu)的影響因素。

蒸壓加氣混凝土；氣孔結(jié)構(gòu)；影響因素

1 孔的概述及分類(lèi)

蒸壓加氣混凝土的內(nèi)部有很多蜂窩狀的很多微小孔，制作良好合格的孔應(yīng)該是類(lèi)似與圓形的，而且孔與孔之間是沒(méi)有聯(lián)系的封閉狀態(tài)，這就是閉孔結(jié)構(gòu)。蒸壓加氣混凝土按照內(nèi)部微孔的大小進(jìn)行分類(lèi)可粗略的分為宏觀孔和微觀孔兩類(lèi)。宏觀孔指的是由于在制作時(shí)有氣體的產(chǎn)生，這些氣體的沖撞與料漿導(dǎo)致而成，孔的直徑大約為幾個(gè)毫米或者以下。微觀氣孔存在于宏觀氣孔的內(nèi)部，是各種水化物凝聚或著是由于水蒸氣和多孔材料毛細(xì)孔形成的，直徑是宏觀孔的十分之一之下。一般來(lái)說(shuō)，這兩種孔對(duì)蒸壓加氣混凝土的性能影響最大。

2 孔的形成過(guò)程

蒸壓加氣混凝土形成氣孔是由于在原材料中采用了發(fā)氣的材料，目前最常使用的產(chǎn)氣方法是在材料中加入鋁粉。其在堿性環(huán)境下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成氣體，使得蒸壓加氣混凝土形成氣孔。在實(shí)際生產(chǎn)中常用到的鋁粉有帶脂干鋁粉和膏狀鋁粉。后者在使用上更加便捷，所以較為常用。

產(chǎn)氣的主要原理是由于生產(chǎn)材料水泥和石灰水在在加水作用下形成堿性環(huán)境，料漿在加熱條件下，溫度不斷升高，鋁粉和水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，直至所有的鋁粉消耗完畢。在此過(guò)程中，反應(yīng)首先在與堿溶液接觸的鋁粉表面進(jìn)行，由于鋁粉表面粗糙，所以生產(chǎn)過(guò)程中造成了變形和折面等，這是反應(yīng)開(kāi)始的初始點(diǎn)，而其他區(qū)域或因脫脂處理不完全仍然覆蓋少量憎水物質(zhì)或者存在氧化層，其參加化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間將推遲。產(chǎn)生而大量氣體會(huì)暫時(shí)的圍繞吸附在鋁粉表面，之后反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，形成的氣泡中不斷沖入氫氣，氣泡變大，在料漿中一些因子的保護(hù)下，逐漸的想成了氣泡。待到料漿漿稠，產(chǎn)生一定的強(qiáng)度將氣泡固定，便形成了氣孔。在蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)過(guò)程的靜停階段及蒸壓階段，隨著硅鈣鋁的水化產(chǎn)物形成和結(jié)晶的完成，就會(huì)形成穩(wěn)定的氣孔。

這個(gè)過(guò)程中涉及到主要鋁粉反應(yīng)方程如下：

2Al+3Ca(OH)2+3CaSO4·2H2O+mH2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4+31H2O+H2↑

3 孔結(jié)構(gòu)對(duì)制品的重要性

蒸壓加氣混凝土的性能收到孔的大小結(jié)構(gòu)和分布情況的限制，而且其中的關(guān)系較為復(fù)雜。一般情況下，制品孔越多則其吸水性能較強(qiáng)，制品也較為輕而且導(dǎo)熱性能小，使得抗凍的性能有所提高，但是這樣的結(jié)果是強(qiáng)度降低。蒸壓加氣混凝土氣孔對(duì)于制品的強(qiáng)度的有很大影響。有可以從下面的漢森公式看出。

R=R0(1-1.075Vp2/3)

R表示空隙率為VP時(shí)的強(qiáng)度，單位為MPa；

R0表示空隙率為0時(shí)的強(qiáng)度，單位為Mpa；

Vp指的是空隙率，%

宏觀氣孔由于氣孔直徑較大，所以對(duì)產(chǎn)品性能也有較大影響。從實(shí)踐生產(chǎn)中看，如果氣孔的分布均勻度較高的話(huà)，質(zhì)量會(huì)有所提高，因?yàn)檫@樣會(huì)使制品的受力變得均勻，不容易發(fā)生由于氣孔造成受力不均損壞的現(xiàn)象。氣孔的結(jié)構(gòu)的好壞也會(huì)影響到強(qiáng)度，好的話(huà)還能彌補(bǔ)一部風(fēng)強(qiáng)度。由此可見(jiàn)，孔結(jié)構(gòu)對(duì)制品具有及其重要的意義。

4 孔結(jié)構(gòu)的影響因素

4.1 原材料

原材料是生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土的基礎(chǔ)，所以他們對(duì)于孔結(jié)構(gòu)的影響最大，下面對(duì)主要原材料進(jìn)行一一分析。第一，鋁粉。這是氣孔形成首要原因，對(duì)孔節(jié)后影響最大，鋁粉的使用量不恰當(dāng)，產(chǎn)氣的速度得不到控制，使得會(huì)引起鋁粉的發(fā)氣速度和料漿的稠化速度不相適應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)品損失較大。第二，石灰。石灰主要的用是提供鋁粉反應(yīng)的堿環(huán)境，石灰在水中也會(huì)放出大量的熱，從而促進(jìn)料漿的稠糊和加快反應(yīng)速度。所以，石灰反應(yīng)速度影響鋁粉的產(chǎn)氣。第三，水泥。這是一種廣泛使用的材料，在這個(gè)制品生產(chǎn)過(guò)程中主要是協(xié)助稠化速度，料漿初始溫度、水泥細(xì)度以及礦物含量這些因素都會(huì)影響水泥的反應(yīng)速度。第四，石膏。這是蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)中用到的調(diào)節(jié)材料，主要是調(diào)節(jié)水泥凝固時(shí)間，抑制石灰的消化以及參與鋁粉的放氣反應(yīng)。最終的目的是為了形成良好的氣孔結(jié)構(gòu)。

4.2 水料比

水料比指的是生產(chǎn)中加入水的量與干料之間的比例關(guān)系。從大量的實(shí)踐生產(chǎn)中可以看出，水料比也是影響氣孔結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要因素。至于什么樣的水料比是最適宜，是最能讓產(chǎn)品性能提高的需要在實(shí)際的生產(chǎn)中不斷的摸索。一般而言，水料比大，料漿阻力較小，發(fā)氣形成的氣孔孔徑相對(duì)較大，大孔比例偏高，易形成連通孔。水料比小，氣孔結(jié)構(gòu)相對(duì)均勻。因此，水料比應(yīng)穩(wěn)定在較小的范圍內(nèi)，數(shù)值也需要較低才好。

4.3 工藝制度

蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)中，在原料混合之后，就進(jìn)入澆注、靜停以及蒸壓階段。這其中的每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響最終氣孔的結(jié)構(gòu)，尤其是靜停，因?yàn)檫@是氣泡形成的時(shí)候，對(duì)良好氣孔結(jié)構(gòu)的形成至關(guān)重要。在生產(chǎn)中是通過(guò)攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)澆筑的，澆注溫度會(huì)影響初始發(fā)氣率。靜停時(shí)間一般為兩到三小時(shí)，剛開(kāi)始發(fā)氣快，后面逐漸穩(wěn)定。蒸壓加氣混凝土的生產(chǎn)中，蒸壓工藝是在高溫、高壓的環(huán)境下進(jìn)行的，所以在工藝加工中需要特別注意，才能不影響氣孔結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品有良好性能。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，蒸壓加氣混凝土產(chǎn)品中氣孔結(jié)構(gòu)占了總體積的三分之二，這與制品的使用性能緊密相關(guān)，而且其中的關(guān)系較為復(fù)雜，本文對(duì)多角度全面的分析了影響孔的各種因素，在理論層面上進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析介紹。在實(shí)際的生產(chǎn)中還有許多因素，比如說(shuō)生產(chǎn)設(shè)備以及人員的影響，所以在生產(chǎn)中需要依據(jù)實(shí)際改變，最終才能生產(chǎn)處性能優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

[1]薛海.淺談?wù)魤杭託饣炷翚饪捉Y(jié)構(gòu)及其影響因素[J].磚瓦,2016(12):33-37.

[2]彭軍芝.蒸壓加氣混凝土中孔的形成,特征及對(duì)性能的影響研究[D].重慶大學(xué),2011.