粉煤灰加气混凝土制造新工艺研究

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摘要：简单从原材料的技术要求和加工制作两个重要环节论述粉煤灰加气混凝土制造工艺，探讨粉煤灰加气混凝土在制造过程中应该注意问题，总结出我们新工艺条件下生产的加气混凝土的优点。

关键词：混凝土；材料选择； 生产工艺。

A new process of create concrete aid ash and air

Wang Ai-ling

（[1] Qingdao star Vocational and Technical College Qingdao 266000）

Abstract: Through two important aspects of simple technical requirements from raw material production and processing exposition the production process of create concrete aid ash and air, discussed the problem appear in the produce process that should pay attention to, summed up the advantages under the conditions of our new process of production aerated concrete.

Keywords: concrete; material selection; production technology.

中图分类号：TU522.3+2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

0引言

加气混凝土是一种轻质多孔的建筑材料，它是以水泥、石灰、矿渣、粉煤灰、砂、发气材料等为原料，经磨细、配料、浇注、静停养护、切割和蒸压养护等工序而制成的。因其经发气后制品内部含有大量均匀而细小的气孔，故名加气混凝土。它具有轻质、保温性能好、可加工及原料来源广、生产效率高、生产耗能少等优点。加气混凝土的发展已有一百多年的历史，在我国也已经有40多年的发展历史，约有596家生产企业，总设计生产能力超过4650万m3,是我国推广应用最早，使用最广泛的可达到节能标准的轻质墙体材料之一。在建筑行业具有极其重要的地位，现将加气混凝土制备过程中遇到的问题进行简要论述，并在施工中不断总结这方面的经验，以生产出性能更好的产品。

1.原材料的选择

1.1 粉煤灰

粉煤灰是本产品的核心原料，也是加气混凝土硅铝成分的主要来源。应符合（JC/T409-2001）标准（见表1-1），其质量要求适用于普通粉煤灰（CaO≤10%）。

表1-1粉煤灰的技术要求 %

注：细度可选用0.045mm或0.080mm方孔筛筛余量判定

1.2 水泥

水泥是生产加气混凝土的重要的钙质材料之一，是粉煤灰加气混凝土强度的主要来源。它为加气混凝土提供了主要的钙质材料。生产粉煤灰加气混凝土的水泥，主要应从水泥的品种和标号两个方面选择，以保证加气混凝土对其化学成分、矿物组成以及其他物理力学性能方面的要求[1]。在生产中首先应该选用52.5级普通硅酸盐水泥。在一般情况下，为降低生产成本，宜选用42.5级普通硅酸盐水泥为好。在配置水泥混凝土时，如何正确选择水泥的品种及强度等级，直接关系到水泥混凝土的质量。

1.3 石灰

石灰也是粉煤灰加气混凝土生产的主要原料之一，它的主要作用是提供有效氧化钙,使之在水热条件下与硅质材料中的SiO2、Al2O3作用，生成水化硅酸钙与水化铝化钙，从而使制品获得较高的强度[1]。因此，石灰是本产品的主要强度来源之一，用于生产加气混凝土的石灰有效氧化钙含量应大于65%，最好大于80%。应符合（JC/T621-1996）标准。

1.4 石膏

石膏在粉煤灰加气混凝土中是发气过程的调节剂。石膏的调节作用主要体现在抑制生石灰的消化速度，有利于料浆浇注稳定[1]，石膏的主要化学成分是CaSO4。目前，市场上的石膏有三种：生石膏、硬石膏和熟石膏。另外，在化工生产过程中也有废石膏产生。如磷肥生产排出的磷石膏、氟化学品生产排出的氟石膏、钛白粉生产排出的钛白石膏等等。这些石膏成本低，可取代天然石膏，降低生产成本。另外，陶瓷厂的废模型石膏也可选用。

1.5 发气剂[1]

粉煤灰加气混凝土必须有发气材料作为发气剂，使混凝土产生气孔，才能形成轻质多孔结构。发气剂有金属发气剂和非金属发气剂，如金属发气剂有铝、锌、镁等活波金属，非金属有液体发气剂双氧水和固体发气剂碳化钙、碳酸钠加盐酸等，可根据需要进行选择。

1.6 稳泡剂

生产加气混凝土，要在料浆中造成大量稳定而均匀的气泡是一个关键的问题。气体和成泡液体是造成气泡必须具备的两个必不可少的条件。而其中一个关键的问题是在成泡液题中所溶解的使泡沫得以形成和稳定的物质，这种物质就是稳泡剂。WD-88型复合稳定剂主要用于加气混凝土料浆的浇注，同时它还有一定的稳泡剂作用，可以和稳泡剂配合使用，增强稳泡剂的作用。

2生产工艺

传统粉煤灰加气混凝土的生产，均使用原状粉煤灰、石灰、石膏等原材料。新工艺却不使用原状的。采用预活化工艺，并在配方、工艺流程、技术参数等方面都做了相应的调整和改进。与传统产品相比强度更高、成本更低、性能更好、密度更小。具有一定的先进性。

2.1生产技术参数的选取

（1）钙硅比（C/S）:进行加气混凝土生产时，为料获得必要的水化产物，必须使原材料重的氧化钙与二氧化硅成分之间维持一定的比例，使其能够进行充分有效的反应，这个参数就是钙硅比。钙硅比决定了设计生产加气混凝土配合比的原则，从我国主要的三种加气混凝土来看，水泥—矿渣—砂加气混凝土的钙硅比在0.54左右，水泥—石灰—粉煤灰加气混凝土的钙硅比在0.8左右，二水泥—石灰—砂加气混凝土的钙硅比在0.7～0.8左右。

（2）水料比:水料比不仅是为了满足化学反应的需要，更重要的视为了浇注成型。在一定的工艺条件下，每个配方都有它的最剂配合比。 水泥—石灰—粉煤灰加气混凝土的最佳水了比一般在0.6～0.75左右。

（3）设计容重:设计容重和抗压强度是进行配方设计和试验的基本目标，也是进行物料计算的基本依据。

2.2 生产流程图如下：

粉煤灰+水+磷石膏经混合搅拌粉煤灰浆罐 加入水泥和石灰 灰浆搅拌罐经搅拌混合均匀1分钟后加铝粉再搅拌约45秒浇注 静停切割蒸养成品。

2.3生产配方:现以绝干容重600公斤/米3的粉煤灰加气混凝土为例进行配方设计。

生产配比： 水泥:生石灰:粉煤灰:石膏=13:17:67:3；每立方米制品需干物料：563Kg/m3（取每立方米化学结合水为37Kg）；水料比：0.6:0.65。

（1）每立方米制品的干物料如下表：

（2）注: 灰浆经验比重为1.34千克/升，废浆经验比重为1.25千克/升，废浆加入量一般在5%左右为最佳，当石灰质量有波动时,可以酌情调整配比。

3注意事项

对于建筑材料的混凝土在生产过程中，必须本着以下原则：

（1）满足结构物强度的要求为了保证结构物的可靠性，在配制混凝土配合比时，必须考虑到结构物的重要性、施工单位施工水平、施工环境因素等，采用一个比“设计强度”高的“配制强度”，才能满足设计强度的要求。但是，“配制强度”的高低一定要适宜，过低不符合强度要求，过高可能会造成浪费。

（2）满足施工工作性的要求，按照结构物断面尺寸和形状，钢筋的配制情况、施工方法及设备等，合理确定混凝土拌合物的工作性，若要满足不同环境的要求比如温度，空气湿度等，必须考虑允许的“最大水灰比”和“最小水泥用量”。在满足混凝土的设计强度，工作性，耐久性的条件下，在配合比设计中要尽量降低高价材料（如水泥）的用量，并考虑应用就地材料和工业废料（如粉煤灰），以配制成性能优良、价格优良且符合环保要求的混凝土。还必须考虑原料价格，应用施工工艺对混凝土拌合物流动性要求及各原材料的品质、类型和物理力学性能指标。

4新工艺粉煤灰加气混凝土的优点

加气混凝土之所以能得到快速的发展，主要是因为它有许多其它墙体材料不可比拟的优点。

（1）重量轻：加气混凝土的主要特点就是重量轻，以轻取胜。所以它的干体积密度一般只有400-700kg/m3,相当于粘土砖的1/3，普通混凝土的1/5，和一般轻骨料混凝土及空心砌块、 空心粘土砖等制品相比也要低的多。

（2）优异的保温隔热性：加气混凝土具有极低热透过率，因而有良好的保温隔热性能。它的导热系数常为0.09-0.22w/(m·k),仅为粘土砖的1/4-1/5，普通混凝土的1/5-1/10.它的气孔和微孔率约70%，这是它具有保温隔热性的主要原因。

（3）可加工性良好：加气混凝土不用粗骨料，具有良好的可加工性，可锯、刨、钻、钉。在使用时可根据需要任意加工。并可用适当的粘结材料粘结。给建筑施工提供了有利的条件。

（4）吃灰量大、利废率高：粉煤灰等废渣占其总配比量的75%以上。可大量消化粉煤灰、煤矸石、废砖头、磷石膏、电石渣等工业废渣，有利于治理环境污染。

5.小结

本文的生产工艺是根据多年的工作现场经验总结出来的，具有一定的优点，适用于框架结构、现浇混凝土结构、建筑的外墙填充、内墙隔断, 也可应用于抗震圈梁构造多层建筑的外墙或保温隔热复合墙体, 还可用于建筑屋面的保温和隔热。与传统的黏土砖相比, 蒸压加气混凝土砌块可以节约土地资源,改善建筑墙体的保温隔热效应,提高建筑节能效果。因此,大力开发和应用蒸压加气混凝土砌块制品,具有广阔的发展前景。本文工艺可以根据市场销售情况、场地大小、资金状况，可年产5万m3、10万m3 、20万m3及30万m3粉煤灰加气混凝土砌块，可以取得良好的经济效益和社会效益。

参考文献

1.《加气混凝土生产工艺》 加气混凝土工业丛书 张继能 顾同曾编 武汉工业大学出版社

2.《加气混凝土生产技术》职工培训教材 中国加气工业协会

参考标准

GB175-1999硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥

GB1344-1999 矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥

JC/T409-2001硅酸盐建筑制品用粉煤灰

JC/T621-1996 混凝土建筑制品生石灰标准

JC/T407-2000 加气混凝土用铝粉膏标准

GB/T5483-1996 石膏、硬石膏国家标准

作者简介：王爱灵 女 工程师

工作单位：青岛恒星集团