蒸压加气混凝土砌块不合格分析.doc

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1、蒸压加气混凝土砌块不合格分析蒸压加气混凝土砌块是用钙质材料（如水泥、石灰）和硅质材料（如砂子、 粉煤灰、矿渣）的配料中加入铝粉作加气剂，经加水搅拌、浇注成型、发气膨胀、 预养切割，再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐砌块。此次检测产品中的x号样品干密度、抗冻性均不合，就此进行分析，首先从 其原材料配比、生产工艺过程中可能影响的因素分析。一、原材料配比的影响1. 硅钙比加气混凝土之所以能够具有一定的强度，其根本原因是由于加气混凝土的基 本组成材料中的钙质材料和硅质材料在蒸压养护条件下相互作用，氧化钙与二氧化硅之间进行水热合成反应产生新的水化产物的结果。因此，为了获得必要的水化产物（包括质量和数量），

2、必须使原材料中的氧化钙（CaO）与二氧化硅（Si02） 成分之间维持一定的比例，使其能够进行充分有效的反应，从而达到使加气混凝 土获得强度的目的。因此硅钙比的不合理可能是此样品抗压强度不合格的影响因 素之一2. 水料比水在加气混凝土生产中是很重要的，它既是发气反应和水热合成反应的参与 组分，又是使各物料均匀混合和进行各种化学反应的必要介质，水量的多少直接关系到加气混凝土生产过程的好坏。水料比不仅为了满足化学反应的需要，更重 要的是为了满足浇注成型的需要。适当的水料比可以使料浆具有适宜的流动性。 为发气膨胀提供必要的条件；适当的水料比可以使料浆保持适宜的极限剪切应 力，使发气顺畅，料浆稠度适宜，

3、从而使加气混凝土获得良好的气孔结构，进而 对加气混凝土的性能产生有利的影响。不同的加气混凝土品种，原材料性能及产品的体积密度，在一定的工艺条件 下，都有它的最佳水料比。一般来说，体积密度500kg/m3的水泥矿渣砂加气混凝土的最佳水料比为0.550.65; 500kg/m3的水泥石灰砂加气混凝土的最 佳水料比为0.650.75; 500kg/m3的水泥石灰粉煤灰加气混凝土的最佳水料 比为0.600.75。从加气混凝土的气孔结构和制品强度出发，通常希望水料比能够稳定在较小 的范围内，并保持较低的数值，而当因材料波动需较大范围变动水料比时，将影响浇注的稳定性、气孔的结构和坯体的稠化硬化速度， 从而

4、大大地影响到制品的 质量。3. 水泥-石灰-粉煤灰加气混凝土的配合比水泥和石灰都可以单独作为钙质材料来生产加气混凝土，但都存在一些缺 陷。以水泥作单一钙质材料，其最适宜的用量为40%。不仅水泥用量大，产品成本高，而且制品强度较低；而采用石灰作单一钙质材料，粉煤灰虽然可以用到75%以上，但是，由于石灰用量单一，其消化特性和硬化特点不能得到有效的调 节和补充。一般来说，坯体往往在初期硬化速度较快（快于发气速度），而后期 硬化速度又较慢，坯体强度低，静停时间长，难以适应机械切割；又由于石灰质 量波动较大，作为单一钙质材料时，增加了控制的难度。石灰是CaO的主要提供材料，也是料浆中热量的主要提供者，对

5、制品的性 能起着关键的作用，更对料浆稠化过程及坯体的早期强度起着决定性的作用；水泥也是CaO的提供者，但其遇水后迅速反应，产生大量的水化硅酸钙凝胶，料 浆粘度迅速增长；坯体形成后，水泥的初凝促进了坯体强度的提高， 从而有利于 切割，这对加气混凝土生产来说意义巨大， 也就是说，水泥的作用主要是保证浇 注稳定性并加速坯体的硬化。石膏在加气混凝土生产中的作用也具有双重性， 在蒸压粉煤灰制品中，由于 石膏参与形成水化产物，掺加石膏可以显著提高强度，减少收缩，碳系数也有很 大提高。同时，在浇注过程中，对石灰的消解有着明显的延缓作用，从而减慢了 料浆的稠化速度。所以，石膏的掺入量，既要考虑提高制品性能，也

6、要考虑控制 工艺参数。铝粉用量取决于加气混凝土的体积密度。 在使用相同质量的铝粉时，制品的 体积密度越大，则铝粉用量越小。加气混凝土体积可以简化为两部分： 一部分为 基本组成材料的绝对体积，另一部分是铝粉发气后形成的气孔体积。 气孔体积等 于制品体积减去各原材料及水所占体积（通过材料用量与各自比重求得）。但是， 在生产过程中，发气量受到随时变化的温度、料浆稠度等诸多因素的影响在生产绝干体积密度为500kg/m3的产品时，实际干物料投料量不足 500kg。 因为制品绝干体积密度是将单位体积制品在 105C下干燥至恒重的重量。此时， 制品含有化学结合水，在计算干物料时，这部分水并没计入配料重量。因

7、此，计 算于物料量时，应减去化学结合水的重量，制品中化学结合水量，视使用的钙质 材料多少而异。所以产品中结合水的含量对干密度也有相应影响。二、蒸压加气混凝土砌块的生产工艺因素1. 投料与浇注，是将各种计量好的物料按一定次序加入搅拌机直至浇注入模，也是各种物料开始进行初步反应的阶段， 特别是水泥与石灰的消解，将极大 地影响到坯体质量的好坏。投料次序，料浆的搅拌时间控制也对产品有一定影响。2. 加气混凝土浇注稳定性的影响。所谓浇注稳定性是指加气混凝土料浆在浇注入模后，能否稳定发气膨胀而不 出现沸腾、塌模的现象。浇注稳定，实质上就是使料浆的稠化与铝粉发气相适应。 当料浆的稠化跟不上发气速度，则塌模：

8、当料浆稠化过快则发气不畅，产生憋气、 沉陷、裂缝。因此，浇注的稳定性是影响加气混凝土产量、稳定质量、降低成本 的关键因素之一。浇注过程的不稳定现象浇注过程中的不稳定现象，在不同的加气混凝土品种和不同的具体情况下， 有各种不同的表现，归纳起来，主要有以下几种。1）发气过快所谓发气过快是指铝粉发气反应过早， 或速度过快。 例如， 铝粉发气反应不 在料浆浇注即将完毕时， 而是提前在浇注过程之中， 甚至提前到搅挫过程中。 这 样，就造成一边浇注，一边发气，气泡结构受到很大破坏，甚至使浇注失败。发 气速度过快与发气过早相关， 但主要表现为铝粉的反应速度。 当发气速度过快时， 料浆将迅猛上涨，往往造成料浆

9、稠化滞后而发生冒泡、沸腾等不良现象。（2）发气过慢发气过慢现象基本上与发气过快的情况相反， 即往往发生料浆膨胀困难， 发 不到应有的高度或有其他破坏现象。（3）冒泡这种现象通常发生在料浆膨胀到一定高度或发气基本结束之后， 料浆表面出 现浮出的气泡或是在表层料浆下鼓起气泡， 随后气泡爆裂， 气体散失。 冒泡轻微 时，只是模具中个别角落或部分区域发生， 严重时可以形成整个模具中普遍冒泡 的局面。冒泡现象可能不一定给浇注成败造成决定的影响， 但必然影响料浆内部 的气泡结构。冒泡严重时，由于大量气体散失，往往会造成坯体的收缩下沉，甚 至使坯体报废。（4）沸腾这是由于气泡结构不稳定而形成的全面破坏现象，

10、很象水在锅内沸腾一样。 沸腾现象通常都有一个渐变的发展过程， 一开始可能只是局部冒泡， 甚至只是个 别角落或部位少量冒泡，然后逐步发展，冒泡点不但不能停止，反而迅速扩展， 最终形成整个料浆气泡迅速破坏（塌模）的连锁反应。沸腾现象可能产生在发气基本结束之后， 也可能产生在发气过程之中或发气 初期，少数情况产生在料浆稠化之后。 沸腾现象在使用水泥作单一钙质材料的水 泥矿渣砂加气混凝土中产生的频率比其它加气混凝土中高些。 体积密度低的 加气混凝土比体积密度高的加气混凝土容易产生。产生沸腾的料浆不能形成正常的坯体，因此是完全的破坏。（5）发气不均产生这种现象时， 料浆表面各部分上涨速度不一致， 料浆不

11、是平稳上升， 而 是某些部分因发气量大于其它部分而上涌外翻。 也有上下层发气不均匀及气孔大 小不合要求。 这种现象往往使坯体产生层次或疏密不同的气孔结构， 严重时可以 造成塌模破坏。（6）料浆稠化过快料浆稠化过快一般指料浆稠化大大超前于铝粉发气结束的时间， 因而对铝粉 的发气和料浆顺利膨胀造成障碍。这种现象表现坯体竖立地“长出”模框，表示 料浆已失去良好的流动性。在生产中，常见的现象是憋气、发不满模，甚至料浆 表面出现裂缝，同时伴随放气现象。 稠化过快情况严重时， 也会导致坯体的破坏、 浇注失败。7）料浆稠化过慢料浆稠化过慢是指稠化大大滞后于铝粉发气结束时间。 稠化慢的料浆虽然发 气舒畅，但保

12、气能力差，而且容易形成气泡偏大，料浆超常膨胀，有时还会造成 料浆发满模具之后向模外溢出， 这种料浆形成的气泡结构也不够稳定， 容易冒泡、 沸腾和塌模。（8）收缩下沉这是发气膨胀结束后料浆出现的不稳定现象。 “收缩” 指坯体横向尺寸的减 小，坯体与模框之间形成收缩缝。 “下沉”指料浆从原来膨胀高度下降。收缩下 沉由多种原因： 引起，但总的后果都是气孔结构受到不同程度的破坏， 这必然影 响到制品的性能。 在生产板材时， 还将导致混凝土与钢筋粘着力 （握裹力）减弱， 对板材的结构性能带来不利影响。 收缩下沉严重时， 将直接造成浇注失败而成为 废品。（9）塌模塌模是浇注完成后， 料浆在发气膨胀过程中出

13、现的一种彻底破坏的现象。 多 数是因料浆冒泡导致沸腾而塌模， 有时是料浆在发气结束后， 由于模内某一局部 的不稳定，出现气孔破坏， 初凝的料浆严重下沉， 并牵动其余部位的料浆也失去 平衡而依次逐渐形成不同程度的破坏，因而有时会出现塌牛模的情况。塌模的原因也是多方面的，但结果都使浇注完全失败。3. 坯体龟裂坯体发气结束后， 表面出现不规则裂纹， 主要原因是石灰过火成分较多， 或 与原使用石灰相比，消解温度及 A?CaO 含量明显提高，也因为因石灰存放过久 及吸湿、发热量较低，从而增加石灰用量所致。遇有坯体龟裂现象，首先必须检查石灰性能， 及时根据石灰性能调节其用量； 若发生经常性含有过量过火石灰

14、， 则应在工艺上采取相应的措施， 如提前部分消 解、混磨等；另外，石灰的运输与贮存应严格把握。4. 切割后坯体裂缝及其它破损坯体在切割时， 易造成一定的破坏， 较常见的有裂缝及缺棱掉角， 其原因主 要表现在两方面， 其一是坯体强度过低， 轻微的震动碰撞或遇剪应力所致。 可通 过重新选择采灰点， 以保证所采粉煤灰存放期较短， 活性较好； 保证粉煤灰的磨 细度；保证水泥的质量及配料量等措施予以改善。 其二是机械原因损坏， 除切割 机的因素， 主要原因在于浇注底板不平整 （造成原因是起吊时， 没使所有吊钩钩 牢底板；底板置放不平整等）；底板、小车、模框等设备刚度不够等。造成坯体硬化不均的原因较多，但

15、主要的是以下三点：（1）环境温度过低。通常，生产加气混凝土的模框为钢板制成（只有极少 量是钢木复合，如弗汉工艺的模框），因此，模框的保温较差，环境温度对坯体 有直接的影响。因而，目前大多厂家采用热室静停，以保证坯体的正常硬化。（2）搅拌不均。由于搅拌机的能力或配料投料的误差，易造成搅拌不均的 现象。特别是以石灰为主要钙质材料， 且石灰质量不好， 致使配料时加大石灰用 量时，更易发生此现象。也有因设计不合理，钙质材料下料过快而引起。这种硬 化不均不同于前一种， 由中心到边缘逐步降低强度。 而是强度高的部分和强度低 的部分不均匀地间隔存在。 切割后的产品， 除有钢丝切不透的现象外， 切割缝成 波浪

16、形，也是比较常见的现象。除此以外，制品强度不均，坯体有团状硬块及不 均气孔，对产品质量也都存在破坏。（3）料浆沉析。当浇注后料浆发生沉析，也会引起坯体的硬化不均，主要 表现在下部强度较高， 而上部较低。 发生沉析比较常见的因素是粉煤灰过粗且未 经磨细， 砂子细度过粗等， 有时喷油燃煤的粉煤灰， 烧失量过大的粉煤灰和堆放 时间过久的湿排灰也有此现象。 一般可通过保证磨细度， 粉煤灰或砂与石灰、 水 泥进行 ?昆磨，加入废料浆，碱液等方法进行调节，有时，甚至只要提前制浆， 也能得到较大的改善。 值得提出的是， 当铝粉搅拌不均， 也会出现上下分层的现 象。虽不属于沉折， 但其结果也是导致坯体强度上下

17、不均， 此原因引起的表现特 征是坯体上层气孔多而大， 而下层则少且小，引起的原因一般是铝粉搅拌不均等。5. 不硬化不硬化现象是指坯体硬化时间过长（超过 4 小时以上，有时甚至达 12 小时 以上）而无法切割的现象， 引起的原因主要为配料中石灰用量过多， 且质量较差， 而水泥用量过少，标号较低或掺有较多混合材，以及环境温度较低时（低于5C）。 当生产板材时因配料中加入一定量的菱苦土，以及矿渣质量较差，也时有发生。 有效地避免不硬化，可以从增加水泥用量或选用较好的水泥 （如 425硅酸盐水泥） 及好的石灰，提高环境温度（如热室静停）等着手。当采用石灰和石膏轮磨时， 石灰中掺混着过多的石膏，也易出现

18、此现象。6. 收缩下沉收缩下沉是指料浆发气结束， 坯体形成中期， 坯体出现下沉和周边裂缝， 造 成的主要原因有水料比过大，水泥、石灰质量较差和矿渣活性较低等。7. 坯体表面裂缝坯体在静停后期往往出现一些裂缝， 大面是龟裂， 四周靠模框则为环绕一周 的均匀缝隙。 主要可能是石灰掺量过多 （特别是采用快速灰时） 或浇注温度过高 所引起，配料时石膏因误差而投入过少也是起因之一。8. 坯体内部裂缝坯体在脱模后，常在侧面或端面出现一些水平面的、弧形的和横向的裂缝。 这类裂缝因为深入坯体内部， 所以对制品影响较大， 而且常常造成切割时发生坯 体碎裂断落甚至坍塌。产生以上裂缝的原因大多与发气不够均匀舒畅有关。 当料浆温度高， 稠化快 时，铝粉发气后期的气体和温度上升， 可能使已经稠化的坯体产生水平层裂。 当 料浆发气早， 边浇边发气时， 已经发气的料浆从浇注口注入模具之后， 又从底部 涌向两侧与两端， 形成气孔密度不均的弧形分层， 在坯体硬化过程中， 这些分层 的界面处就容易产生裂缝。另外，机械损伤也是造成坯体裂缝的一大原因， 如坯体的降温收缩、模具的 机械震动、吊运、摆度或车昆道的振动以及脱模时的损伤等。