浅谈加气混泥土砖的生产工艺

        掺脱硫渣粉煤灰加气混凝土制品的强度形成机理：

　　在常压下，石灰和水泥在浇注料浆和坯体中水化生成Ca(OH)2、CSH凝胶、少量的水化硫铝酸钙等。在热碱激发下，少量的Si02组份开始表现出化学活性，与Ca(OH)2反应生成CSH凝胶，使制品坯体早期强度提高。

　　在蒸压养护过程中，由于温度的升高，粉煤灰和脱硫渣中的Si02加速溶解，更多的SiO2与Ca(OH)2结合生成CSH (I)，水泥中的双碱硅酸盐也进一步结合Si02生成CSH ( I )和托勃莫来石。接着在高温高压的条件下，OH一离子与活性阳离子作用而使硅氧键、铝氧键断裂。促使粉煤灰中的SiO2和Al2O3及其他硅质材料中的Si02组份表现出活性，与Ca(OH)2反应生成相应的水化产物，形成过饱和溶液。通过维持足够的高温高压时间，以实现水化产物的成核、生成、再彼此交叉成网，呈现较强的胶凝性。随着时间的推移，高硫型的水化硫铝酸钙转化为单硫型的水化硫铝酸钙，然后又分解成C3AH6和水化石榴子石。由于粉煤灰和其他硅质材料中的活性成分在高温高压下能较好参与生成水化产物的反应中，形成较多的CSH ( I )和托勃莫来石，从而可使制品具有较高的强度。

　　脱硫渣中活性Si02的不足导致水化结晶少结晶程度低，加上高钙高硫，其中的钙主要为CaCO3形式，不是加气混凝土需要的有效钙且在水热合成反应中基本不参与反应;CaSO3太多，由于加气混凝土中石膏主要是起调节剂和激发剂作用，水热合成后期主要以游离石膏形式存在，过多的CaSO3对强度不利。以上几个因素综合的结果导致制品的强度极低;在结合粉煤灰后，制品强度有了明显提高，这正是由于反应充分，形成了较多的CSH (I)和结晶良好的托勃莫来石的缘故。

　　由此可见，获得高强度的关键是水化生成物的数量，水化生成物碱度和结晶度。水化物数量较少时，水化产物不能充分与硅质材料颗粒连结形成坚强的整体。水化物的碱度决定水化物的晶型和胶凝性能，碱度太高，制品强度必然降低，而碱度不足对水化生成物不利。水化物的结晶度决定了水化物的胶凝性能和强度。结晶度高时，晶粒粗大而量少;结晶度较低时，晶体细小而量多，具有良好的胶结性能。

　　常见不稳定现象及原因分析：

　　l、发气结束前后，料浆表面局部少量冒泡。这是以石灰为主要钙质材料的加气混凝土较常见的一种不稳定现象。由于冒泡程度轻微，所以一般不会对浇注过程和制品性能造成明显的危害。轻微冒泡的基本原因是料浆温度偏高而铝粉发气时问偏长。由于料浆温度高促成料浆稠化早，对气泡膨胀形成阻碍，气泡内压力过大，以至穿破气泡壁，气泡合并，最后冲出料浆表面层而破裂。

　　2、发气中后期大面积冒泡。这是料浆在浇注中表现出的严重质量问题。其结果是一方面损失大量的气泡;另一方面料浆和坯体内部将形成大量合并气孔。造成孔径过大，分布不均，模框四个角还可能出现局部塌陷，对坯体强度和成模率都产生严重影响。大面积冒泡的主要原因是料浆稠化速度和铝粉发气速度严重不协调所致。通常都表现为冒泡早，冒泡快，面积大，数量多，冒泡点连续冒泡时间长，往往还伴随着使坯体产生收缩或下沉。

　　3、早期塌模。原因是在发气初期，由于料浆稀，初期粘度和稠化速度不协调，极限应力增长太慢，发气膨胀又快，料浆的支承力不够，使料浆不能很好地保持气泡，造成沸腾塌模。

　　4、后期塌模。此现象一般是在发气基本结束、料浆已经膨胀满模阶段。原因在于水泥与石灰比例不当，一般为水泥用量不够，造成料浆不能保持稳定气泡自下而上破裂合并冲出料浆表面形成沸腾塌模。

　　5、不够高。即发气定型后，料浆没有胀满模框坯体高度达不到规定尺寸。其原因除操作和计量失误之外，在工艺上主要有两种类型：一是铝粉质量波动;二是料浆稠化过快。前者是由于铝粉发气量不足引起，后者是由于铝粉发气膨胀不充分造成。另外，料浆温度对二者都有影响，因而也是重要因素之一。

　　6、收缩下沉。收缩下沉可能因冒泡引起，也有不冒泡而发生收缩下沉的现象。原因之一是料浆后期稠化慢，料浆不能很好地承受自身的重量;原因之二是因为铝粉发气时间太长或料浆后期升温过高，造成气泡内气压大于初凝后浆料气泡壁强度。气泡破，气体泄，因而坯体收缩。

　　7、龟裂。料浆初凝后的坯体表面发生无规则裂纹的情况多发生在石灰久存经雨或含较多过烧灰颗粒的时候。坯体初凝之后还有一些石灰在消解发热膨胀，因此坯体表面因内部温度上升、压力增大而胀裂。

　　8、泌水和矩形裂纹。原因在于料浆保水性能差，粉煤灰过粗，而石灰中生灰成分增多(即末分解的CaCO3较多)，造成料浆温度低，升温慢，坯体硬化慢，常常是料浆发满模后稠化跟不上，粗料下沉，模边泌水，进而形成周边较软，中部较硬，并沿模边方向出现裂纹。

　　提高浇注稳定性的主要措施

　　造成浇注质量问题的主要原因从上述分析中可以看出有二大方面：一是原料质量;二是工艺方法。

　　因此，在生产中必须采取以下措施：

　　l、选定水泥。不同水泥对料浆稠化时间的影响不同，从实验数据看：当水泥与石灰的比例为1：5时，稠化时间分别为：用32.5#硅酸盐水泥为15分钟，用32.5#矿渣水泥为11分钟，用火山灰硅酸盐水泥为10分钟，稠化时问相差达25%。由于非普通硅酸盐水泥的混合材品种繁多，性能不一，而且各批量间性能波动较大，直接影响浇注稳定性。因此一般选用普通硅酸盐水泥。

　　2、控制生石灰的质量。生石灰的质量主要指它的消解特性和有效钙含量。在生石灰应选择消解时间在15—20分钟，消解温度80—90%，有效钙含量为70%以上的产品。如受当地材料限制只有快速灰的情况下，可以采取喷水助磨、加3—5%加气碎渣助磨等措施降低消解温度延长消解时间，使发气时间与稠化时间相协调。还可以加入少量调节剂。

　　3、控制铝粉细度。铝粉细度与发气速度有关，因此，采用细度高的铝粉是有利于提高稳定性的，它可以使铝粉发气速度和料浆稠化速度相适应，并有利于形成良好的气孔结构。铝粉颗粒细度应控制在65—75um之间。

　　4、调节石膏用量。石膏对石灰消解有一定抑制作用，但石膏过多将使加气混凝土料浆浇注稳定性变差。随着石膏量增加，料浆温度上升缓慢，最高温度到达的时间可能延长至25—30分钟，这对具有正常发气速度的料浆十分不利，可能会发生气泡不稳定、冒泡和收缩下沉。所以，根据生产经验，石膏用量都在3%以下。

　　5、控制水料比和浇注温度。水料比和浇注温度随石灰用量和消化特性等因素的变化而变化，为了获得适当的料浆稠度和发气速度，一般情况下，水料比小，料浆稠化快;浇注温度高，料浆发气快，稠化也快。浇注温度低于36C，发气太慢，高于42C，料浆温升加速，可能引起料浆稠化过快，导致冒泡和收缩。实际生产中，料浆塌落度控制在260-280mm之间，浇注温度控制在36—40C之间。

　　6、充分利用废浆。加气混凝土在切割工序时会产生一些废渣，把这些废渣加水打成废浆，用泥浆泵送至粉煤灰磨机中与粉煤灰一起磨制料浆，可以大大提高浇注稳定性，提高制品强度，即利用了废碴，又有利于生产，这是被我们生产实践证实了的。

　　加气混凝土生产过程中裂纹的成因及解决办法：

　　加气混凝土产品裂纹现象已成为很多生产加气混凝土的厂家亟待解决的问题之一。

　　1、浇注过程中

　　在浇注过程中形成的裂纹——油纹。油纹在坯体脱模后即清晰可见。凡有油纹的坯体在蒸压养护后，一经磕碰，成品就会在油纹处裂开。油纹的产生主要有三个方面的原因：(1)模具刷油过多，(2)浇注料浆水料比过小，(3)浇注过急(料浆注入模具时间短)。只要控制好刷油质量及料浆水料比，问题就会迎刃而解。

　　2、静停过程中

　　静停过程中形成的裂纹主要是由于模具受到外界的剧烈碰撞而产生的机械裂纹。这种裂纹的开口一般较大，并向坯体内部呈楔形延伸。为了减少这一裂纹的产生，要求工作人员在操作过程中要做到快、稳。

　　3、脱模框、吊运过程中

　　此过程中形成的裂纹有机械裂纹和工艺裂纹两种。

　　机械裂纹的产生主要有以下两种原因：(1)在提模人员松开模具上的螺栓后或行车吊运时，坯体表面即出现一道裂纹，这往往是由于模具中模底板使用时间过长或长期高温(模底板随坯体一起进釜蒸养)而产生严重变形，从而形成的机械裂纹;(2)行车吊运时，由于行车四爪不在同一平面，起吊时，四爪受力不均匀而造成模底板变形，进而使坯体产生裂纹。解决办法：及时更换不合格的设备，并使工作人员在吊运时做到操作准确、到位。

　　工艺裂纹(其实工艺裂纹并不是在此过程形成而是在此阶段显现)分为水平裂纹和弧形裂纹两种。这两种裂纹都是由于发气时间与稠化速度不相适应——发气相对滞后于稠化而引起的。水平裂纹是出现在模坯各侧端面的与模底板平行的呈断续平行的竖条裂纹，这种裂纹一般位于坯体中上部。当料浆浇注温度过高或浇注时料浆水料比较大时产生。这是因为高温料浆或过稠的料浆在坯体发气中后期，其稠化速度较快，坯体内部的剪切应力增大较快，而铝粉发气速度相对滞后，坯体内气泡合并，造成憋气，使已凝结的初期坯体产生水平层裂。弧形裂一般出现在坯体侧面，这类裂纹可以延伸至坯体内部，对成品质量影响较大。其成因为：在浇注过程中铝粉发气较早，边浇注边发气或由于模板过热使料浆中铝粉过早发气，已经开始发气的料浆从浇注管注入模具底部之后，又从底部涌向两侧形成气孔密度不均匀的弧形分层，在坯体硬化过程中，这些分层的界面就会形成应力集中点，这些应力集中点就是裂纹形成的薄弱环节。要想彻底解决工艺裂纹，就要根据加气混凝土品种及工艺特点，从配料着手，调节发气速度和稠化速度，是两者相适应(前期浆料流动性好稠化相对较慢，发气速度较快，在后期发气基本平稳时，稠化加速，直至二者达到平衡。)。

　　4、切割过程中

　　翻转式六面切割机，其整个切割过程为：吊运坯体放在大滑车上，大滑车载着坯体向小滑车平移，当大小滑车接触时，大滑车翻转90度，使坯体侧立在小滑车上，然后小滑车向外推出，小滑车到达切割位后，操作人员启动水平车切割，水平切割完成后，再上下来回横切，横切完成后，收回小滑车，大滑车逆方向翻转90度，开出大滑车，吊运除去废料，完成切割。

　　这种切割方式容易产生两类裂纹：第一类裂纹是在第一次翻转过程中形成的翻转裂，第二类裂纹在第二次往回翻转时，形成翻转平行模底板的裂。第一类裂纹有两种表现形式，一种从坯体翻转后的上部向下裂，这种裂纹是由于坏体的早期强度不够(坯体早期强度低主要有两方面的原因：一是料浆的钙硅比失调或水料比过大;二是切割时坯体偏软)，另一种是从坯体翻转后的下部向上裂，这种裂纹产生的原因比较复杂，主要是由于：(1)小滑车三个支撑点不在同一平面上(或模具因使用时间过长，中部变形向里凹)，翻转后在重力的作用下产生裂纹，(2)提模过快。第二类裂纹是在逆方向翻转时，形成翻转平行模底板的裂纹。这类裂纹主要是因为坯体切割完毕后，小滑车收回时过度加压或往回翻转过快，使已切割开的产品因相互间的错动挤压而行成的水平裂，此类裂纹对成品质量的影响较大。

　　5、在编组进釜过程中

　　此种裂纹主要是由于工作人员在进釜过程中因操作不当而造成制品相撞，从而使半成品底部产生类似楔形的裂纹，这种裂纹与二次翻转在底部形成的裂纹相似，但两者的主要区别在于前一种裂纹出现在与模底板宽度方向平行的面上，后一种裂纹则出现在与模底长度方向平行的面上。生产技术员在解决时应注意区别对待。