[摘要] 本文介紹蒸壓加氣混凝土砌塊的性能、生產工藝及質量控制要點。

[關鍵詞] 蒸壓加氣混凝土砌塊; 物理性能; 生產工藝; 質量控制

　　蒸壓加氣混凝土砌塊是以水泥、石灰、礦渣、砂、粉煤灰、發氣劑、氣泡穩定劑和調節劑等物質為主要原料, 經磨細、計量配料、攪拌澆注、發氣膨脹、靜停、切割、蒸壓養護、成品加工等工序制造而成的多孔混凝土制品。主要適用于框架結構、現澆混凝土結構建筑的外墻填充、內墻隔斷, 也可應用于抗震圈梁構造多層建筑的外墻或保溫隔熱復合墻體, 還可用于建筑屋面的保溫和隔熱。與傳統的黏土磚相比, 蒸壓加氣混凝土砌塊可以節約土地資源, 改善建筑墻體的保溫隔熱效應, 提高建筑節能效果。因此,大力開發和應用蒸壓加氣混凝土砌塊制品可以取得良好的經濟效益和社會效益, 具有廣闊的發展前景。

1 蒸壓加氣混凝土砌塊的物理性能

1.1 輕質性

　　蒸壓加氣混凝土砌塊的容重一般為400kg/m3~700kg/m3, 相當于空心黏土磚的1/3、實心黏土磚的1/5、混凝土的1/4, 也低于一般輕集料混凝土的容重, 見表1。因而, 采用蒸壓加氣混凝土砌塊作墻體材料可以大大減輕建筑物的自重, 節約建筑材料和工程費用。

1.2 保溫性

　　蒸壓加氣混凝土砌塊內部含有大量氣泡和微孔, 因而有良好的保溫性能。容重400kg/m3~700kg/m3的加氣混凝土導熱系數通常為0.09W/(m·K)~0.17W/(m·K) , 保溫能力是黏土磚的3~4倍、普通混凝土的4~8倍, 見表2。

1.3 抗壓性

　　06級蒸壓加氣混凝土砌塊抗壓強度為3.5MPa, 07級為5.0MPa。蒸壓加氣混凝土砌塊整體強度大,每個砌塊一般相當于10塊黏土磚, 因此其砌體的強度利用率高, 強度利用系數為.7~0.8,而黏土磚的強度利用系數只有0.2~0.3。

1.4 耐火性

　　蒸壓加氣混凝土砌塊導熱系數低, 熱遷移慢, 能有效抵抗火災, 并保護結構不受火災影響。其耐火溫度高達700℃, 為一級耐火材料, 屬無機不燃物,高溫下不會產生有害氣體, 是消防免檢產品。

1.5 吸聲性

　　蒸壓加氣混凝土具有球狀密閉多孔結構, 因而有一定的吸聲性能, 吸聲系數為0.2~0.3, 吸聲性能優于普通的混凝土, 適用于對吸聲有特殊要求的建筑墻體。加氣混凝土墻的隔聲量, 100mm厚為45dB, 180mm厚為53dB, 240mm厚為58dB。

1.6 耐久性

　　150mm×150mm×150mm的試件在大氣中暴露一年后抗壓強度提高25%, 10年后強度仍然保持穩定, 大部分加氣混凝土在自然碳化后強度略有提高, 這說明加氣混凝土具有良好的耐久性能。

1.7 抗滲水性

　　蒸壓加氣混凝土具有密閉獨立球狀結構, 因而吸水導濕緩慢。經試驗, 采用淋浴噴頭分別向240mm厚的黏土磚墻和加氣混凝土墻噴淋, 黏土磚墻12h后全部浸透, 而加氣混凝土墻噴淋72h后滲水深度80mm~100mm。因此, 加氣混凝土制品適用于多雨地區的外墻。

1.8 易加工性

　　蒸壓加氣混凝土砌塊不僅可以在工廠內生產出多種規格, 還可以進行鋸、刨、鉆、釘。

2 蒸壓加氣混凝土砌塊的生產工藝蒸壓加氣混凝土砌塊的生產工藝流程見圖1

　　在靜停固化步驟中, 設置有保溫材料制成的靜停養護窯, 澆注后的混凝土漿料進入靜停養護窯中, 通過散熱器散熱以及通風來控制窯內的溫度(40℃～60℃) 和濕度(70%～95%); 在蒸壓步驟之前, 增加預養步驟, 通過保溫材料制成的預養窯實現, 窯體內保持密封并能承受0.04MPa以下的微壓, 窯體上設置有噴嘴, 噴嘴使用飽和蒸汽使窯體內形成循環氣流以養護坯體, 窯體同時使用散熱器來保持窯內溫度在80℃～100℃之間; 在蒸壓步驟之后、分垛步驟之前, 還增設保溫步驟, 通過保溫材料制成的冷卻窯實現, 坯體進入窯體內保溫1h～3h, 窯體內保持密封, 并同時使用對流換熱器緩慢降低窯內坯體的溫度。

3 蒸壓加氣混凝土砌塊質量控制要點

3.1 對水泥的要求

　　水泥水化時, 除了能生成大量的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水化物外, 還能析出大量的Ca(OH)2。在蒸壓條件下, 這些游離的Ca(OH)2與含硅材料中的SiO2和Al2O3作用, 以水熱合成方式生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。兩種方式所產生的水化礦物質同時提高制品的強度。由于水泥中CaO的含量約為60%, 而其中只有20%左右經過水化析出游離的Ca(OH)2。因此, 從提高蒸壓加氣混凝土的強度來看, 采用石灰- 水泥混合鈣質體系更為有利。

3.2 對生石灰的要求

　　在生產蒸壓加氣混凝土砌塊過程中, 通過生石灰提供有效的Ca與含硅材料中的SiO2和l2O3進行充分的水熱反應, 生成水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽而獲得強度, 同時參與鋁粉的發氣反應。反應過程中釋放出大量的熱能, 使坯體溫度達到80℃~90℃, 使坯體在靜停硬化階段得到自然養護。在單位時間里釋放出的熱量過大, 又會影響養護的效果。因此, 生產蒸壓加氣混凝土砌塊所使用的生石灰應當符合JC/T 621《硅酸鹽建筑制品用生石灰》的標準。同時, 必須添加調節劑來控制石灰的水化放熱速度。

3.3 對礦渣的要求

　　生產蒸壓加氣混凝土砌塊的礦渣是經過水淬的粒狀高爐礦渣, 要求其A級礦渣(CaO+MgO)的質量分數至少應大于或等于65%。這種礦渣所含的玻璃質成分中的SiO2和Al2O3具有活性, 儲藏大量的化學內能, 因而可以提高澆注的穩定性, 對坯體的硬化起到一定的促進作用。同時, 在蒸壓條件下, 礦渣中的硅酸鹽礦物質能夠與SiO2作用生成低堿水化物, 從而提高蒸壓加氣混凝土砌塊的強度。

3.4 對砂的要求

　　砂的化學成分和礦物質組成對蒸壓加氣混凝土砌塊的質量影響甚大。因此, 對砂的選擇要求很高, 應按照JC/T 622《硅酸鹽建筑制品用砂》中規定的標準進行選用。一般來講, 砂中的石英含量越高, 用其生產出來的蒸壓加氣混凝土砌塊的質量就越好。

3.5 對粉煤灰的要求

　　在生產蒸壓加氣混凝土砌塊的過程中, 粉煤灰兼有集料和生成膠凝材料的雙重作用。粉煤灰同時提供SiO2和Al2O3與CaO進行水熱反應, 生成水化硅酸鹽和水化鋁酸鹽, 使砌塊獲得強度。因此, 用于生產蒸壓加氣混凝土砌塊的粉煤灰應具有必要的細度, 細度不足時應通過二次加工進行磨細。

3.6 蒸壓養護要求

　　蒸壓加氣混凝土砌塊的蒸壓養護是獲得強度等性能的必要條件, 不僅關系到制品性能的好壞, 也關系到生產效率的高低和能源的消耗。最佳養護制度不僅對坯體進行充分和合理的養護, 使制品在較短時間內達到設計強度, 而且最大限度地避免了坯體和制品可能受到的損傷。因為托勃莫來石等產物只有在174.5℃以上時才會大量生成, 因此, 蒸壓加氣混凝土砌塊只有在此溫度和壓力水平上, 并保持一定時間,才具有良好的綜合物理性能。根據是否真空等情況,蒸壓加氣混凝土砌塊的養護時間一般需要6h~12h。