粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊的質(zhì)量控制

閆宇嵩

（貴州省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院 550014）

引言

隨著我國(guó)城市發(fā)展速度規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建筑行業(yè)迎來(lái)了發(fā)展的黃金時(shí)期，其中混凝土作為重要的建筑材料，對(duì)于建筑工程質(zhì)量與安全有著非常重要的影響。本文所研究的蒸壓加氣混凝土是一種新型施工材料，它是基于可持續(xù)性發(fā)展理念下被研制出來(lái)的，在我國(guó)使用時(shí)間已經(jīng)有七十多年了。近幾年隨著人們環(huán)境意識(shí)的提升，如何采取綠色建筑材料顯得尤為重要，在這樣的背景下，蒸壓加氣混凝體成為了建筑市場(chǎng)材料供應(yīng)的中堅(jiān)力量。

與普通混凝土相比，蒸壓加氣混凝土主要在原料選擇上有著自己獨(dú)有的特色，一方面是以粉煤灰和改制材料為基本原料，另一方面在制作過(guò)程中，會(huì)添加特有的發(fā)氣劑，使之成為具有符合工藝需求的多孔砌塊。貴州蒸壓加氣混凝土砌塊發(fā)展較晚，基礎(chǔ)較薄弱，但發(fā)展速度很快。從近兩年的省級(jí)監(jiān)督抽查結(jié)果可以看出，貴州省蒸壓加氣混凝土砌塊的合格率在86%以內(nèi)，低于國(guó)家平均水平。很多企業(yè)得不到質(zhì)量好品質(zhì)穩(wěn)定的大宗原材料如粉煤灰等，從根本上造成產(chǎn)品質(zhì)量容易產(chǎn)生波動(dòng)。一方面原材料質(zhì)量波動(dòng)大，另一方面企業(yè)技術(shù)能力不強(qiáng)，不能根據(jù)原材料的實(shí)際狀況實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)配比。部分企業(yè)缺乏合理的質(zhì)量管理制度，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量重視不夠，甚至有的企業(yè)為了降低成本，人為縮短蒸養(yǎng)蒸壓時(shí)間，不按規(guī)程操作，不進(jìn)行產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)等等。

蒸壓加氣混凝土砌塊作為用量最大的新型墻體材料之一，其質(zhì)量影響到整個(gè)新型墻體材料產(chǎn)業(yè)以及建筑業(yè)的發(fā)展，所以提高蒸壓加氣混凝土砌塊的質(zhì)量非常必要。

1 原材料的控制

1.1 石灰

無(wú)論是本文研究的蒸壓加氣混凝土，還是普通的混凝土砌塊制作，石灰都是非常重要的原材料，在混凝土制作過(guò)程中，石灰可以與水發(fā)生反應(yīng)，形成胚體。然而由于蒸壓加氣混凝土的特殊性，在石灰使用過(guò)程中要對(duì)比例以及水量進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)放熱過(guò)多的情況，接下來(lái)文章就從多個(gè)方面討論蒸壓加氣混凝土制作過(guò)程中石灰控制內(nèi)容。

1.1.1 石灰的細(xì)度

在上述分析中已經(jīng)提到，混凝土制作過(guò)程中加入石灰一方面是對(duì)于材料的需求，另一方面也是為了提高混凝土成品質(zhì)量。與普通混凝土相比，蒸壓加氣混凝土要求制作過(guò)程中放熱不能過(guò)大，避免出現(xiàn)混凝土胚體開(kāi)裂的情況，但是又因?yàn)槭壹?xì)度問(wèn)題，如果控制不當(dāng)，極易出現(xiàn)熱量快速揮發(fā)的情況，給蒸壓加氣混凝土制作帶來(lái)危害，筆者根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究與試驗(yàn)，得出蒸壓加氣混凝土石灰細(xì)度一般要控制在4900孔/cm2篩的篩余15%為宜。

1.1.2 石灰的消解特性

除了石灰的細(xì)度需要控制之外，在蒸壓加氣混凝土制作過(guò)程中，對(duì)于石灰消解特性的控制也是非常重要的，以為在制作過(guò)程中，蒸壓加氣混凝土需要有足夠的穩(wěn)定性進(jìn)行固定，石灰的存在能夠加強(qiáng)穩(wěn)定性，使得蒸壓加氣混凝土氣體發(fā)氣順暢，最終形成強(qiáng)度較高的混凝土胚體，因此可以說(shuō)蒸壓加氣混凝土內(nèi)部生石灰的用量控制，直接決定成品質(zhì)量，經(jīng)研究試驗(yàn)表明，生石灰消化溫度在70～90℃為宜；消化速度在5～15min范圍內(nèi)為宜。

1.1.3 石灰的氧化鈣含量

一般認(rèn)為石灰中有效氧化鈣的含量越高越好。但實(shí)際情況不可能要求過(guò)高。一般要求活性氧化鈣含量＞65%，最少不應(yīng)低于60%。

1.2 粉煤灰

粉煤灰在蒸壓加氣混凝土砌塊中一般作為骨料，但其本身含有很多活性物質(zhì)，還可以起膠凝作用。粉煤灰不僅提供SiO2，同時(shí)還提供AL2O3，與CaO水熱反應(yīng)生成水化硅酸鹽和水化鋁硅酸鹽，使產(chǎn)品獲得強(qiáng)度。

粉煤灰的細(xì)度：

粉煤灰與石灰的反應(yīng)主要靠顆粒表面可溶物質(zhì)的溶解并與氫氧化鈣生成水化硅酸鈣，從而把尚未參加反應(yīng)的粉煤灰粘結(jié)起來(lái)形成整體，并具有一定強(qiáng)度。粉煤灰越細(xì)，表面積越大，與石灰接觸面越多，反應(yīng)則進(jìn)行得越充分，水化物也就越多，強(qiáng)度發(fā)展得也就更高。不過(guò)，不能無(wú)限提高粉煤灰細(xì)度，這會(huì)導(dǎo)致制品內(nèi)部不能很好的形成骨架結(jié)構(gòu)，反而影響強(qiáng)度。

1.3 水泥

水泥是蒸壓加氣混凝土砌塊強(qiáng)度的主要來(lái)源，它為蒸壓加氣混凝土提供了主要的膠凝材料。粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊使用的水泥主要是普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥。水泥在生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土過(guò)程的料漿稠化過(guò)程中起水化反應(yīng)，產(chǎn)生大量的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，還能析出大量的Ca（OH）2，析出的Ca（OH）2可以溶解發(fā)氣時(shí)鋁粉表面的氧化鋁，使發(fā)氣過(guò)程持續(xù)進(jìn)行。Ca（OH）2還能與硅質(zhì)材料中的SiO2和AL2O3反應(yīng)，以水熱合成方式生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，這兩種礦物質(zhì)都能提高制品的強(qiáng)度。水泥還能起到調(diào)節(jié)料漿稠度、黏度和可塑性、加速坯體硬化等作用。在原料的配比中，水泥的用量應(yīng)控制在10%以下。為降低成本，宜采用32.5的水泥。

2 生產(chǎn)過(guò)程工藝控制

2.1 水料比

水料比是指料漿中的總含水量與干物料之比。水料比不僅要滿足化學(xué)反應(yīng)的需求，更要滿足澆注成型的需要。適當(dāng)?shù)乃媳瓤梢允沽蠞{具有適宜的流動(dòng)性。為發(fā)氣膨脹提供必要的條件。適當(dāng)?shù)乃媳瓤梢允沽蠞{保持適宜的極限剪切應(yīng)力，使發(fā)氣順暢，還可以使蒸壓加氣混凝土獲得良好的氣孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)蒸壓加氣混凝土性能產(chǎn)生有利的影響。

2.2 配合比控制

當(dāng)配方的C/S比確定以后，只是確定了粉煤灰與石灰加水泥的比例，確定石灰與水泥各占多少，是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，期間，要考慮到形成水化產(chǎn)物，也要考慮到生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的控制，以形成良好的氣孔結(jié)構(gòu)；還要考慮到生產(chǎn)周期的長(zhǎng)短。在混凝土產(chǎn)品制作過(guò)程中，石灰這種材料時(shí)必不可少的，它既是成品的主要原料之一，同時(shí)也在制作過(guò)程中起到提供熱源的作用，因此對(duì)之進(jìn)行控制是尤為重要的；石灰簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是氧化鈣，在反應(yīng)中也促進(jìn)水化硅酸鹽和水化氯酸鹽的生成。坯體成型后，石灰的存在會(huì)一定程度上提升成品強(qiáng)度，為后續(xù)切割提供便利，經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用可得治，目前蒸壓加氣混凝土內(nèi)部石灰的控制通常不高于25%；水泥用量在6～15%，粉煤灰用量在65～70%。石膏在蒸壓加氣混凝土中的作用具有雙重性。同時(shí)，澆注過(guò)程中，對(duì)石灰的消解有著明顯的延緩作用，減慢了料漿的稠化速度。一般石膏的用量控制在5%以內(nèi)。鋁粉的用量取決于蒸壓加氣混凝土的密度級(jí)別。制品的體積密度越大，則鋁粉用量越小。鋁粉用量一般控制在1%以內(nèi)。

2.3 蒸壓養(yǎng)護(hù)制度

與一般混凝土相比，本文研究的蒸壓加氣混凝土主要化學(xué)成分為氧化硅和氧化鋁，這些化學(xué)成分通常需要在高溫促使下，才能發(fā)生反應(yīng)，從而使混凝土具有一定的強(qiáng)度。所以在蒸壓加氣混凝土制作過(guò)程中，需要對(duì)高溫環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證其內(nèi)部化學(xué)成分能夠最大限度地發(fā)揮出應(yīng)有的效果，提升成品質(zhì)量。除了蒸壓過(guò)程中的溫度控制，對(duì)于蒸壓時(shí)間與壓力，蒸壓加氣混凝土也有著比較嚴(yán)格地規(guī)定，因?yàn)槿绻魤簳r(shí)間不足或者是壓力不足時(shí)，極易造成蒸壓加氣混凝土內(nèi)部化學(xué)成分出現(xiàn)紊亂，并產(chǎn)生C-S-H凝膠類物質(zhì)，該種物質(zhì)會(huì)造成混凝土各種材料的細(xì)疏化，故要想提升蒸壓加氣混凝土成品的質(zhì)量，就要對(duì)蒸壓溫度、蒸壓時(shí)間以及蒸壓壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般來(lái)說(shuō)蒸壓養(yǎng)護(hù)制度控制要點(diǎn)為：①抽真空時(shí)間、真空度一定要控制好，真空度一般保持在-0.06～-0.07MPa，用真空泵抽真空30～50min排出釜內(nèi)空氣，保證混合料反應(yīng)條件。②初始升溫升壓過(guò)程不能過(guò)快，應(yīng)緩慢均勻升溫升壓1.5h，使釜內(nèi)壓力達(dá)到0.8MPa，溫度約為170～174.5℃。③在此條件下恒溫恒壓7h，使氧化鈣與二氧化硅有足夠的時(shí)間反應(yīng)，注意恒溫恒壓時(shí)間并非越長(zhǎng)越好，達(dá)到一定時(shí)間后強(qiáng)度增長(zhǎng)基本不變。④降溫過(guò)程以不導(dǎo)致產(chǎn)品開(kāi)裂為前提越快越好，可先慢后塊均勻放出蒸汽降溫1.5h，當(dāng)釜內(nèi)蒸汽壓力降至零壓其溫度在70℃以下，可打開(kāi)釜門(mén)。

3 結(jié)語(yǔ)

蒸壓加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)過(guò)程較為復(fù)雜，需因地制宜，根據(jù)自身原材料，設(shè)備情況嚴(yán)格進(jìn)行管理控制。企業(yè)需指定詳盡的質(zhì)量管理制度文件并嚴(yán)格執(zhí)行。出廠檢驗(yàn)需按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)。這樣，方能生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品。