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加气水泥的本性

1 蒸压加气混凝土砌块生产流程及结构

对加气混凝土制品的诸多特点进行了分析,介绍了加气混凝土屋面保温隔热材料,列举了建筑屋面的改造工程实例,提出低密度加层混凝土作为外墙外保温复合材料的应用范围。

加气混凝土的特性有哪些呢,下面本网为大家带来相关内容介绍以供参考。

1.1 生产流程

关键词:加气混凝土,屋面

加气混凝土内部具有大量的气孔和微孔,因而有良好的保温隔热性能。通常20cm厚的加气混凝土墙的保温隔热效果,相当于49cm厚的普通实心粘土砖墙。

粉煤灰蒸压加气混凝土砌块生产流程主要包括两个部分,即添料混合和蒸养阶段,其中蒸养阶段又过程主要包括静停、升温、恒温和降温四个部分。整个生产过程大致如下:将废料浆和粉煤灰加水混合并进行湿磨;加入磨细的生石灰,之后依次添加水泥、石膏等原料并混合均匀;将准备好的原料转移到浇注车后浇注到事先准备好的模具内,静停一段时间后进行切割;将切割好后的混凝土砌块原胚转入蒸养室内进行蒸养,蒸结束后拆模并摆放好成品,其流程如图1所示:

导热系数近年来,由于传统的普通粘土砖取土毁田严重,能耗大,砖块小,且施工效率低,砌体自重大,抗震性差等缺点日益突显。大力发展各种轻质、高效、节能的新型墙体材料,使制品向大型轻质化、节能化、利废化和复合化的方向发展,加快墙体材料革新,推进建筑节能工作是一件刻不容缓的大事。

良好的耐火性能与不散发有害气体

图片 1

国家建材局、建设部、农业部、国家土地局联合成立了墙体材料革新与领导小组,多次发文要求加快墙体材料革新,试点工作墙办发(2000)06
号文件规定,2001年在全国160个大中城市限时淘汰使用实心粘土砖,2003
年6月30日后,县级及以上城市禁止使用实心粘土砖。随之,许多新型的墙体材料相继推出。其中,加气混凝土是国内大力发展的新型建筑材料的品种之一。

加气混凝土的主要原材料大多为无机材料,其本身又具有保温隔热性能,因而,还有良好的耐火性能,并且遇火不散发有害气体;由于对建筑物中的钢筋具有较好的隔热作用,当加气混凝土建筑遭遇火灾时,往往仅在表面造成损伤,对结构性能并不起根本的破坏。

图1 蒸压加气混凝土砌块生产流程图

加气混凝土是由磨细的硅质材料(石英砂、粉煤灰、矿渣、尾矿粉、页岩等)
、钙质材料(水泥、石灰等) 、发气剂
和水等搅拌、浇筑、发泡、静停、切割和压蒸养护而得的多孔混凝土制品,属硅酸盐混凝土。由于采用蒸压养护工艺,故也称为蒸压加气混凝土。加气混凝土的钙质材料常有水泥和石灰;硅质材料,常用的有石英砂、矿渣、粉煤灰等;发气剂则多采用铝粉。为说明加气混凝土的不同称呼时,多冠以主要材料的品种,如水泥—矿渣—砂加气混凝土、水泥—石灰—砂加气混凝土、水泥—石灰—粉煤灰。

良好的吸声性能

1.2 蒸压加气混凝土砌块结构及性能

加气混凝土的强度来源,一方面是SiO2 和CaO
在水热条件下生成的水化硅酸钙;一方面是气泡形成适度,硬结后得到理想的多孔结构,其成孔是因为发气剂在料浆中与氢氧化钙发生反应放出氢气,形成气泡,使浆体形成多孔结构,反应如下:
2Al 3Ca 2 6H2O →3CaO.Al2O3.6H2O 3H2 ↑加气混凝土的体积密度一般为300
kg/m3~1200 kg/m3 (烧结普通粘土砖体积密度为1 600 kg/m3~1 800 kg/ m3
),抗压强度为0. 5MPa~15MPa ,导热系数为0. 081 W/ m.k~0. 29 W/
m.k(烧结普通粘土砖导热系数为0. 78 W/ m.K) .用量最大的为500 级(即ρod =
500 kg/ m3),其抗压强度为2. 5MPa~3. 5MPa ,导热系数为0.
12W/m.k.加气混凝土具有轻质、保温、防火、可锯、可刨、易加工等特点,可制成砌块和条板,条板中配有经防腐处理的钢筋或钢丝网,用于承重或非承重的外墙、内墙或保温屋面等。500
级的砌块可用于3 层或3 层以下房屋的横墙承重;700 级的砌块可用于5 层或5
层以下房屋的横墙承重;条板可用作墙板或屋面板,兼有承重和保温作用,采用加气混凝土和普通混凝土可制成复合外墙板。

加气混凝土由于特有的多孔结构,因而具有一定的吸声能力(吸声系数0.2~0.3);也和其它轻质材料一样,加气混凝土隔声性能不好,这是受“质量定律”支配,单位面积材料的重量越轻,隔声能力越差,但可以通过建筑措施来解决。

粉煤灰蒸压加气混凝土砌块是一种以硅钙材料为主,掺发气剂,通过特殊工艺流程制备的内部匀质、轻质的多孔硅酸盐墙材制品,合格的孔应是类似圆形的封闭孔,在混凝土砌块中占比达70%~85%,对砖块强度有着极大的影响0。按孔径大小可粗略分为宏观孔和微观孔两类。宏观孔是在制作时产生的气体与料浆冲撞而成,孔径最大在毫米级。在宏观气孔内部,存在由各种水化物凝聚或由于水蒸气和多孔材料的毛细孔而形成的微观孔,孔径小于宏观孔的十分之一。

加气混凝土的吸水性强,随着含水率的增大,强度降低,保温性变差,从耐久性观点考虑,采用这种制品时,其表面不应外露,可用抹灰或加装饰层加以保护。由于加气混凝土的表面特征和干缩较大,以及吸水的规律有其独特之处,因此,砌筑或抹面采用的砂浆,包括操作工序,都应区别于一般的砖砌体。

原料来源广、生产效率高、生产能耗低

气孔的形成过程是发气剂在碱性料浆环境下反应放出气体,气体在料浆内部经吸附、聚集、长大等过程,最后在静停及蒸养阶段,随着硅钙铝的水化产物形成和结晶的完成使料浆稠化,产生一定的强度将气泡固定,形成稳定的气孔。

我国从1958年开始进行加气混凝土研究,20世纪60年代开始工业试验和应用,并从国外引进全套技术和装备进行生产;70年代对引进技术和设备进行消化吸收,并建立了独立的工业体系。加气混凝土制品在我国发展已有30
多年的历史。对住宅建筑,国家有节能要求。加气混凝土制品既是墙体材料,又是保温材料。所以,将它用作多层住宅建筑的外墙是最好的墙体材料。

加气混凝土可以用砂子、矿渣、粉煤灰、尾矿、煤矸石及生石灰、水泥等原料生产。年人均实物劳动效率可达600m3左右,少数自动化程度较高的企业则达900~1000m3。单位制品的生产能耗56.8kg。

蒸压加气混凝土砌块按干密度大小可分为 B04、B05、B06、B07
级等品种,其体积密度通常在 400~700 kg/m3
之间,导热系数通常为0.09W/~0.17W/,其密度等同于实心黏土砖
1/3,普通混凝土砌块的
1/5,也低于一般轻骨料混凝土砌块及空心砌块等制品,具有质轻、保温隔热、隔音、耐火性能好、吸水缓慢、耐久性好、可锯可刨等优点。

曾经有人探索将其用于承重体系,尤其用在地耐力较差、打桩费较高的地区,当时觉得这一方案是可取的,还有的用在加层建筑中等等。这主要是利用了加气混凝土“轻”这一特点。但是事实证明,用轻质材料来承重,在某些地区不一定经济,比用传统材料竞争力要差一点。所以,有经验的专家研究将其重量轻、保温性能好的特长主要用于多层建筑的围护结构中。其优势在于:可以减轻建筑物的自重;根据目前国家的节能标准,与目前流行的内外保温形式相比,有其独特的优点。因它具有集墙体和保温于一身的性能。它的构造和施工比内外保温简单得多,施工速率快,工期短。实践证明,它可能是目前最为经济的保温墙体。加气混凝土另一方面的特长是其保温性,凡是建筑物需保温的部位,基本上都可以采用加气混凝土制品。问题是采用什么样的加气混凝土制品,应根据各地区气候条件不同而确定。比如北京在1997
年实施第一步节能时期,建筑屋面的保温材料几乎是加气混凝土一统天下。根据最保守的统计,一年至少有6万m2~7万m2的砌块用于屋面保温,因而加气混凝土屋面板也得到相应的发展。在华北地区的屋面保温材料不宜采用容重低、厚度薄的轻质保温材料,采用密度在300kg/m3左右、导热系数为0.
1W/m.k的既有良好的保温性能,又有足够隔热性能的轻质材料,B03204级的加气混凝土(低密度加气混凝土)
制品完全能够达到各项性能要求。

新工艺粉煤灰加气混凝土的概念

2 强度影响因素及改善措施

大量实践证明,低密度加气混凝土可用于以下几个方面:

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 蒸养流程控制

1)新建建筑的屋面保温隔热材料(体积密度在300kg/ m3左右,导热系数为0.
1W/m.k).

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。

粉煤灰蒸压加气混凝土砌块反应体系属CaO-SiO2-Al2O3-H2O
体系,其强度主要取决于在反应过程中生成的水化铝酸钙和水化硅酸钙的含量及分布。蒸养阶段是水化铝酸钙和水化硅酸钙凝胶生成主要时期,不仅关系到制品性能好坏,也与生产效率和能耗有关。根据结构的不同,凝胶可以分为两类,一类是结构和托贝莫来石相似的
CSH,另一类是结构和羟基硅灰石相似的
CSH0。因托勃莫来石等产物的大量形成需外界温度在174.5℃以上且保持一定时间,并要求一定压力条件0。故蒸养制度应根据所用原材料质量、蒸气压力大小、产品所需强度的大小来确定处理工艺,根据蒸气压力不同,蒸养时间一般控制在6h~12h。

2)外墙的外保温复合材料,尤其是砌体材料,它可以采用简单的施工方法,使主体墙材与保温墙材同时砌筑,外墙可以采用传统的抹灰工艺。实践证明其综合经济造价比目前较为流行的在主体结构完成后外贴聚苯板,外抹聚合物水泥砂浆的外保温形式更为经济。因为复合墙与保温墙同时砌筑,比后贴方式省工省料(不需要粘结胶和锚固件).外抹灰采用传统抹灰,不需价格较贵的聚合物砂浆,结果既能提高施工效率,还能降低造价。

、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。

蒸压加气混凝土砌块生产中,原料混合后即进行浇注、静停以及蒸养处理。

3)已有建筑物屋面的改造,无需对原有屋面进行全部翻改,只需要将经过简单防水处理的低密度加气混凝土砌块,直接干铺在现有屋面上(留出排水沟),或架空设置流动或封闭的空气层,使其具有更好的保温隔热效果,这种改造类似现在所流行的屋面倒置做法,不仅提高了保温效果,同时还保护了防水层,延长防水层的使用寿命(如果防水层已经破坏,必须经过修理后再铺设加气混凝土保温层),而且还减少了修理工序,节省了修理费用。

、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。

静停时间一般为2~3
小时,静停对良好的气孔结构形成过程至关重要,在生产中应给予重视。

总而言之,加气混凝土制品的应用和发展是时不可待。当然,为了确保加气混凝土墙身质量,施工单位除了加气混凝土制品质量得以保障外,还得注意墙身的设计、施工以及抹灰工艺,这样才能使目前国家一再强调的节能和墙改要求的新型加气混凝土制品得以充分发展。一方面是SiO2
和CaO
在水热条件下生成的水化硅酸钙;一方面是气泡形成适度,硬结后得到理想的多孔结构,其成孔是因为发气剂在料浆中与氢氧化钙发生反应放出氢气,形成气泡,使浆体形成多孔结构,反应如下:2Al
3Ca2 6H2O →3CaO.Al2O3.6H2O 3H2
↑加气混凝土的体积密度一般为300kg/m3~1200kg/m3
(烧结普通粘土砖体积密度为1 600kg/m3~1800kg/m3 ),抗压强度为0.
5MPa~15MPa ,导热系数为0. 081W/m.k~0.
29W/m.k(烧结普通粘土砖导热系数为0. 78W/m.K)

、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。

2.2 原材料控制

、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。

2.2.1 物料添加比例

加气混凝土的种类

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