粉煤灰與砂加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝特點及性能

王 俠

(中國建筑材料工業(yè)規(guī)劃研究院，北京市100035)

隨著我國對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)濟指標(biāo)都得到不斷優(yōu)化。目前國內(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)工藝特點及其對產(chǎn)品性能的影響，我們在近年來做了大量的比較試驗，逐步掌握了3種類型加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)工藝要點以及不同硅質(zhì)材料對產(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

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的細小球形玻璃質(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，對加氣混凝土砌塊的性能及生產(chǎn)工藝也有很大影響，試驗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)見表1、表2。

1.1 粉煤灰漿制備

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

1.2 澆注及配料

料漿制備好后利用自動化配料系統(tǒng)進行自動配料，配料中的生石灰，其物理化學(xué)性能見表3。

表3 生石灰的物理化學(xué)性能

水泥采用P.O 42.5級普通硅酸鹽水泥，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℃，澆注擴散度16cm～18cm，澆注后放入靜養(yǎng)室靜養(yǎng)，發(fā)氣時間為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，切割時間為2h左右，切割前胚體溫度85℃ －90℃。

1.3 生產(chǎn)工藝特點

(1)粉煤灰相對砂有較好的易磨性。1.83m×7m球磨機臺時產(chǎn)量可達35T/h左右。(2)對設(shè)備磨損小。因粉煤灰為球形玻璃體，對鋼鍛、襯板、渣漿泵及澆注攪拌機葉輪的磨損較小，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，澆注攪拌機葉輪每半年更換一次。(3)粉煤灰料漿的細度及濃度較為容易控制，澆注時胚體容重易于掌控。(4)胚體易塌模，產(chǎn)品脆性大。因粉煤灰分散性較強導(dǎo)致澆注后靜養(yǎng)時胚體易出現(xiàn)塌模，并且出釜后產(chǎn)品脆性大，易在搬運或碼垛時缺棱掉角。

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試驗，取幾組典型產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)見表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

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

表5 石英砂的篩析粒徑分析

2.1 砂漿制備

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

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℃，澆注擴散度20cm～22cm，澆注后放入靜養(yǎng)室靜養(yǎng)，發(fā)氣時間為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，切割時間為2h～2.5 h，切割前胚體溫度80℃～85℃。

2.3 生產(chǎn)工藝特點

(1)砂的易磨性差。砂相對粉煤灰顆粒粗、硬度大較為難磨，為達到4900孔/cm2篩余40以內(nèi)，1.83m×7m球磨機臺時產(chǎn)量為20T/h左右。

(2)設(shè)備磨損大。砂對鋼鍛、襯板、渣漿泵及澆注攪拌機葉輪的磨損非常大，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、澆注攪拌機葉輪每兩個月更換一次。

(3)砂漿的細度及濃度較難控制，胚體容重易于偏重。

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

(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，取幾組典型產(chǎn)品試樣的性能數(shù)據(jù)見表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粉煤灰與砂的不同摻量做了大量性能對比試驗，試驗結(jié)果見表7。

由表7試驗結(jié)果顯示，灰砂比為6∶4時，加氣混凝土砌塊產(chǎn)品綜合性能最優(yōu)，而且生產(chǎn)工藝過程中料漿濃度及細度易于控制，1．83m×7m球磨機臺時產(chǎn)量為30T/h左右，相對純砂大大減小了鋼鍛、襯板、渣漿泵及澆注攪拌機葉輪的磨損，并且相對純砂胚體容重便于控制且澆注時胚體不易塌模，而且比純粉煤灰加氣混凝土砌塊的產(chǎn)品韌性好，搬運或碼垛時不易缺棱掉角，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 不同灰砂比對加氣混凝土砌塊性能的影響