溫度對加氣混凝土砌塊性能的影響

孫 楠

（商洛學(xué)院化學(xué)工程與現(xiàn)代材料學(xué)院/陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室，陜西商洛726000）

溫度對加氣混凝土砌塊性能的影響

孫 楠

（商洛學(xué)院化學(xué)工程與現(xiàn)代材料學(xué)院/陜西省尾礦資源綜合利用重點實驗室，陜西商洛726000）

研究溫度對制備的加氣混凝土砌塊的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能的影響，以金尾礦為試驗原料，制備了加氣混凝土砌塊。經(jīng)過研究表明，當(dāng)水溫度為65℃，料漿溫度為47℃時，養(yǎng)護28 d制備出的加氣混凝土抗壓強度為4.12 MPa，抗折強度為1.22 MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.106 w·m-1·k-1，具有良好的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能。

溫度；抗折強度；抗壓強度；導(dǎo)熱系數(shù)

加氣混凝土砌塊又叫加氣塊，加氣混凝泥土，加氣混凝土［1-3］。單位體積的加氣混凝土砌磚由3/5的氣孔和2/5的固體材料組成［4-5］，在節(jié)約材料、節(jié)約能源和環(huán)境保護方面具有相當(dāng)不可取代的優(yōu)勢。俄羅斯克里沃羅格鐵礦［6-7］將尾礦大于14 mm礦渣作為制作混凝土砌塊的骨料，用于生產(chǎn)粘土-硅酸鹽渣磚等。我國每年礦產(chǎn)資源的開發(fā)所產(chǎn)生的尾礦數(shù)以億萬噸，而綜合利用率不到10%［8-12］。雖然我國尾礦綜合利用工作起步較晚，但近年來由于國家對尾礦綜合開發(fā)利用的大

力支持，所以尾礦的綜合利用和開發(fā)也發(fā)展迅速，在積極借鑒國外成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，開發(fā)利用尾礦研究并取得了較大的成績。本文利用商洛某金尾礦制備不同水溫下的加氣混凝土砌塊并研究其各項性能，這對今后利用商洛尾礦制備加氣混凝土砌塊有一定的指導(dǎo)意義。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗原料

金尾礦：采用商洛某金礦廠已經(jīng)提取過金的金礦剩余的金尾礦，化學(xué)成分如表1所示。

表1 金尾礦的化學(xué)成分

水泥：采用商洛某水泥廠生產(chǎn)出來的PC325復(fù)合硅酸鹽水泥。

石灰：采用石灰窯生產(chǎn)出來的塊狀石灰，氧化鈣的有效含量為65%以上。

石膏：化學(xué)成分主要是CaSO4。

鋁粉：采用鋁元素的有效含量為不低于58%的鋁粉作為發(fā)泡劑。

1.2 試驗儀器

分別采用DKZ-5000型電動抗折試驗機測試試樣的抗折強度，用微機控制電子萬能試驗機WDW-50測試試樣的抗壓強度；采用DRH-III全自動雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀測試試樣的導(dǎo)熱系數(shù)。

1.3 試驗方法

本試驗研究的是溫度對加氣混凝土砌塊的性能影響，所以在試驗成分中金尾礦、水泥、石灰、水等的添加量保持不變，溫度依次增加。采用澆注成型工藝，制備不同溫度下的加氣混凝土砌塊，并將制備的不同溫度下的加氣混凝土砌塊進行3、7、28 d養(yǎng)護。試驗原料配比及溫度如表2所示。

表2 原料配比及溫度

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對加氣混凝土砌塊抗壓強度的影響

圖1為加氣混凝土砌塊的抗壓強度隨溫度升高的變化情況。如圖1所示，在溫度由38℃升高到47℃時加氣混凝土砌塊的抗壓強度持續(xù)增加，但當(dāng)溫度大于47℃時加氣混凝土砌塊的抗壓強度隨溫度的升高而降低；溫度為47℃，養(yǎng)護28 d時試樣的抗壓強度提升最大為4.12 MPa。

圖1 試樣的抗壓強度

2.2 溫度對加氣混凝土砌塊抗折強度的影響

圖2為加氣混凝土砌塊的抗折強度隨溫度升高的變化情況。如圖2所示，在溫度由38℃升高到47℃時加氣混凝土砌磚的抗折強度緩慢增加，但當(dāng)溫度大于47℃時加氣混凝土砌塊的抗折強度隨溫度的升高而降低；溫度為47℃，養(yǎng)護28 d時試樣的抗壓強度提升最大為1.22 MPa。

圖2 試樣的抗折強度

2.3 溫度對加氣混凝土砌塊導(dǎo)熱性能的影響

圖3為加氣混凝土砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高的變化情況。如圖3所示，在溫度由38℃升高到47℃時加氣混凝土砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)緩慢下降，但當(dāng)溫度大于47℃時加氣混凝土砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的升高而升高；溫度為47℃，養(yǎng)護28 d時試樣的導(dǎo)熱系數(shù)提升為0.106 w·m-1·k-1，在溫度為38℃，養(yǎng)護3 d時導(dǎo)熱系數(shù)最大，而38℃，養(yǎng)護3 d時的導(dǎo)熱系數(shù)是47℃養(yǎng)護28 d時的導(dǎo)熱系數(shù)2倍。

圖3 試樣的導(dǎo)熱性能

3 結(jié)論

采用商洛金尾礦作原料制作加氣混凝土砌塊是可行的，該產(chǎn)品屬于經(jīng)濟循環(huán)、環(huán)保型新型墻體材料，其具有節(jié)約能源、節(jié)約礦物資源的優(yōu)點，完全符合我國當(dāng)前走的可持續(xù)發(fā)展道路。當(dāng)漿料溫度為47℃，養(yǎng)護28 d時制備的加氣混凝土砌塊的抗壓強度為4.12 MPa；抗折強度為1.22 MPa；導(dǎo)熱系數(shù)為0.106 w·m-1·k-1；性能最優(yōu)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11971-1997《加氣混凝土力學(xué)性能試驗方法》制備的加氣混凝土砌塊符合A3.5的標(biāo)準(zhǔn)。

［1］黃曉燕，倪文，王中杰.銅尾礦制備無石灰加氣混凝土的試驗研究［J］.材料科學(xué)與工藝，2012，20（1）：11-15.

［2］桂苗苗，彭軍芝，蔡振哲.石灰消化性能及其對蒸壓加氣混凝土性能的影響［J］.新型建筑材料，2011，45（3）：45-47.

［3］朱敏聰，朱申紅，夏榮華.利用金礦尾礦制作加氣混凝土的試驗研究［J］.新型建筑材料，2008，1（8）：22-25.

［4］洪乃豐.水環(huán)境腐蝕與混凝土的耐久性［J］.腐蝕與防護，2006，27（4）：174-177.

［5］張淑會，薛向欣，金在峰.我國鐵尾礦的現(xiàn)狀及其綜合利用［J］.材料與冶金學(xué)報，2004，3（4）：241-245.

［6］David A.Iron ore and taconite mine reclamation and revegetation practices on the mesabi range in northeastern minnesota［M］.Iron Ore and Taconite Mine Reclamation and Revegetation，2000：18-27.

［7］Wagner F，Schober G，Mortel H.Measurement of thegaspermeabilityofautoclavedareated concretein conunction in its physical properties［J］. Cem Concr Res，1995，25（8）：16-21.

［8］崔孝煒.養(yǎng)護工藝對尾礦混凝土微觀結(jié)構(gòu)的影響［J］.商洛學(xué)院學(xué)報，2014，28（6）；54-57.

［9］潘琳，呂平，趙鐵軍，等.海工鋼筋混凝土的腐蝕與防護［J］.建筑施工標(biāo)準(zhǔn)，2005，27（11）：53-55.

［10］陳大風(fēng).橋梁涂裝耐腐蝕性研究［D］.成都：西南交通大學(xué)，2007：11-15.

［11］李漠，管小軍.表面涂層對混凝土抗氯離子滲透性能的影響［J］.新型建筑材料，2006，2（11）：52-53.

［12］戴金輝，葛兆明.無機非金屬材料概論［M］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999：25-30.

（責(zé)任編輯：李堆淑）

Temperature Effect on the Performance of the Aerated Block

SUN Nan
（College of Chemical Engineering and Modern Materials/Shaanxi Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Tailings Resources，Shangluo University，Shangluo 726000，Shaanxi）

The effect of temperature on concrete is researched.The experinent uses gold tailings to preporate the aerated block.The research showed that：when the water temperature is 65℃，the slurry temperature is 47℃，at 28 d the optimum performance of aerated concrete compressive strength is 4.12 MPa，bending strength is 1.22 MPa，thermal conductivity coefficient is 0.106 w·m-1·k-1，the concrete has good mechanical properties and thermal conductivity.

temperature；flexural strength；compressive strength；thermal conductivity coefficient

TU522.3

A

1674-0033（2015）04-0037-03

10.13440/j.slxy.1674-0033.2015.04.010

2015-04-29

商洛市科技計劃基金項目（DK-2014-2）

孫楠，女，陜西寶雞人，碩士，助教