技術(shù)文章

加氣磚用石灰的質(zhì)量控制及在使用中的技術(shù)要點(diǎn)

2013-10-17 15:37:09 來源：

                加氣磚用石灰的質(zhì)量控制及在使用中的技術(shù)要點(diǎn)
   石灰的質(zhì)量在加氣混凝土的生產(chǎn)中有著重要作用，石灰是生產(chǎn)加氣混凝土的主要鈣質(zhì)材料，其主要作用是提供有效氧化鈣，生成水化硅酸鈣，從而使制品獲得強(qiáng)度。石灰也提供了鋁粉的發(fā)氣條件，在加氣混凝土生產(chǎn)中，對(duì)加氣混凝土的澆注穩(wěn)定性也具有較大影響。
           一、加氣塊生產(chǎn)磚的特點(diǎn)與優(yōu)勢
“加氣磚”可以理解為一個(gè)簡化的或是一個(gè)通用的名稱，其涵蓋的產(chǎn)品范圍應(yīng)該要大一點(diǎn)，即采用包括蒸壓在內(nèi)的其他各種工藝生產(chǎn)的磚品。
　　加氣磚容重輕，保溫、隔熱、隔音，易加工，采用多種混合料制作，生產(chǎn)原料豐富，特別是使用粉煤灰，又能綜合利用工業(yè)廢渣，治理環(huán)境污染、節(jié)約耕地，有著良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，是一種替代傳統(tǒng)實(shí)心粘土磚的理想墻體材料。
加氣磚因?yàn)榫哂锌招奶匦�，所以具有伸縮性，而建筑主體是靠鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為支撐的，磚塊只起填充作用。在地震發(fā)生時(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)因此變形，如果是實(shí)心磚，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變形積壓時(shí)則無處伸縮，會(huì)爆裂，彈塌。使用空心磚可以給鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 留下很好伸縮空間。
    以前建筑市場所用的墻體材料主要是紅磚(粘土磚)。目前國家在城市建設(shè)中限制使用實(shí)心粘土磚作為框架結(jié)構(gòu)的填充材料，禁止強(qiáng)度等級(jí)-MU10以下的實(shí)心磚在5層以上的建筑中使用�，F(xiàn)在許多先進(jìn)地區(qū)已經(jīng)全面禁止紅磚使用。
在全國范圍內(nèi)，因受條件因素制約，國家已經(jīng)在2007年以前全部取締使用紅磚，強(qiáng)制使用加汽磚，所以加汽磚的市場潛力很大。
        二、加氣混凝土在生產(chǎn)中對(duì)石灰的要求
          石灰是粉煤灰加氣混凝土生產(chǎn)的主要原料之一，它的主要作用是和水泥配合提供有效氧化鈣，使之在水熱條件下與硅質(zhì)材料中的SiO2、Al2O3作用，生產(chǎn)水化硅酸鈣。因此，石灰是該產(chǎn)品的主要強(qiáng)度來源之一。用于生產(chǎn)加氣混凝土的石灰有效氧化鈣含量至少應(yīng)大于80%，高質(zhì)量的加氣磚用石灰應(yīng)大于90%，主要指標(biāo)應(yīng)符合（JC/T621-1996）標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在加氣磚的生產(chǎn)中還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
( l ）采用磨細(xì)生石灰
   在加氣混凝土生產(chǎn)中，一般均采用磨細(xì)生石灰粉，而不宜使用消石灰。因?yàn)樯曳巯瘯r(shí)，放出大量的熱量，促進(jìn)了水化凝膠的生成，有利于生產(chǎn)工藝的控制，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。而采用消石灰，大大提高了需水量，加之不能提供消化熱。從而延緩了壞體的硬化，不利于形成良好的坯體，既增加了工藝控制難度，也降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。
( 2 ）石灰的消化速度
   在加氣混凝土設(shè)備生產(chǎn)混凝土過程中，石灰的消化速度對(duì)加氣混凝土的澆注穩(wěn)定性具有較大影響。加氣混凝土料漿在澆注后的初期鋁粉大量發(fā)氣，料漿緩慢稠化，保持足夠的流動(dòng)性，使發(fā)順暢，并形成良好的氣孔結(jié)構(gòu)。而一旦發(fā)氯結(jié)束，料漿應(yīng)迅速稠化，穩(wěn)住氣泡，同時(shí)支撐住漿體，以形成一定強(qiáng)度的坯體。這就要求以石灰來保證料漿稠化速度與鋁粉發(fā)氣速度的相互適應(yīng)，一般來說，生產(chǎn)加氣混凝土以8一15min的中速石灰為好。
( 3 ）石灰的化學(xué)成分
   石灰中的A一CaO含量是直接參與水化反應(yīng)的成分，因此，要求越高越好。雖然A一cao 含量也決定了石灰消化熱，但因檢驗(yàn)方法的限制，測試所得A一Cao 數(shù)值不能真實(shí)反應(yīng)實(shí)際消化熱，石灰極易吸收空氣中水份而部分消化，使消化熱降低。因此，應(yīng)同時(shí)提出消化溫度的要求。
石灰中的MgO 因過燒而消化極慢，往往會(huì)在壞體硬化之后或在蒸壓過程中消化，從而，因其體積的膨脹而破壞坯體。因此，MgO應(yīng)屬嚴(yán)格控制的指標(biāo)。
（4）石灰的細(xì)度
    提高石灰的細(xì)度，一方面可增加石灰的溶解度，促進(jìn)與硅質(zhì)材料的反應(yīng)，生成較多的水化產(chǎn)物。另一方面，可以減少石灰消化過程中的體積膨脹，避免墻體的開裂。但過高的細(xì)度，會(huì)提高消化速度，影響澆注穩(wěn)定性，同時(shí)，于經(jīng)濟(jì)上也不合理。
     三、石灰質(zhì)量對(duì)加氣磚質(zhì)量影響的原因及解決方法
1.欠燒快速石灰
　　產(chǎn)生原因：由于煅燒溫度不夠或石塊太大造成。
　　特點(diǎn)：外觀白色，中心夾心，消解曲線陡升陡降。
　　加氣混凝土設(shè)備生產(chǎn)中，冒泡后坯體容易下沉，坯體周邊軟，中間硬，坯體與�？蜷g隙大。坯體中心溫度和邊緣溫度相差大，坯體切割時(shí)溫度有所下降，蒸壓出產(chǎn)品易產(chǎn)生色差。
　　地翻工藝：脫模翻轉(zhuǎn)易產(chǎn)生裂紋，經(jīng)切割坯體返回底板，由于邊緣軟，造成向前傾斜，坯體與底板上部存在間隙，2次翻轉(zhuǎn)易造成坯體斷裂（600mm方向）。
　　空翻工藝：水平（縱切）鋼絲走過坯體，易產(chǎn)生裂紋，底層易粘底。
　　解決方法：1.減少料將擴(kuò)散度2.減少石膏用量3增加石灰用量。
　　雖說在一定程度上能解決裂紋，但制品易存在氣孔不均勻，砌塊脆性大。
　　2.過燒石灰
　　產(chǎn)生原因：煅燒溫度高，煅燒時(shí)間長或石塊太小，分布不均，石灰碳酸鎂含量高。
　　特點(diǎn)：外觀顏色焦黃帶黑色熔點(diǎn)，消解時(shí)間長，未消解殘?jiān)笥?/span>17%。
　　加氣混凝土生產(chǎn)中，石灰升溫慢，稠化慢，易產(chǎn)生早期塌模。冒泡后坯體熱膨脹大，坯體與模框間隙小，形成坯體上部硬，下部軟，控制不當(dāng)易產(chǎn)生水平裂紋（垂直600MM方向）。
　　地翻工藝：脫模易帶模，坯體600mm長度方向和600mm上部寬度方向經(jīng)蒸壓易膨脹。
　　空翻工藝：坯體側(cè)放*上一塊易膨脹。
　　解決方法：提高石灰細(xì)度，增加攪拌時(shí)間，調(diào)整石灰用量，坯體切割溫度控制在84-88度內(nèi)。但抗凍性差。
       四、加氣制品中生石灰的選擇與應(yīng)用
      在近兩年新設(shè)計(jì)工廠的投產(chǎn)調(diào)試中，600容重的加氣混凝土砌塊出釜抗壓強(qiáng)度從3.5Mpa到5.0Mpa都有出現(xiàn)，這里撇開粉煤灰或砂及水泥、石膏等其它原材料和其它生產(chǎn)參數(shù)的因素，僅總結(jié)生石灰在加氣混凝土生產(chǎn)中的應(yīng)用體會(huì)。
        生石灰是加氣混凝土制品中主要鈣質(zhì)材料，它在加氣混凝土制品生產(chǎn)中占有重要地位。
      生石灰在加氣混凝土制品生產(chǎn)中，主要作用是提供有效CaO與含硅材料中的SiO2、Al2O3水熱反應(yīng)，生成水化硅酸鈣與水化鋁硅酸鹽使制品獲得強(qiáng)度。生石灰也是鋁粉的發(fā)氣促進(jìn)劑。它提高料漿堿度（PH值達(dá)到12以上），并參與鋁粉的發(fā)氣反應(yīng)。生石灰中CaO含量可達(dá)90%以上，比水泥中的CaO含量高且價(jià)格低廉。除此之外，生石灰具有水化凝結(jié)性能。它能使料漿在模具中按照具體情況調(diào)節(jié)稠化時(shí)間，且隨著生石灰的消解將有大量熱量產(chǎn)生，足以使坯體溫度達(dá)到80～900C，這個(gè)熱量使坯體在靜停硬化階段起到自然養(yǎng)護(hù)作用。但生石灰有時(shí)水化放熱過于激烈，引起料漿稠度急劇增大，使稠化快于發(fā)氣而造成澆注不穩(wěn)定或制品開裂，使得以石灰為主要鈣質(zhì)材料的加氣混凝土工藝控制變得困難。因而，生石灰品質(zhì)的選擇和用量就成為加氣混凝土生產(chǎn)過程中是否穩(wěn)定及制品*終性能是否達(dá)到質(zhì)量要求的關(guān)鍵因素。
      首先，生石灰中有效CaO含量越高越好，對(duì)加氣混凝土有利。一般要求全鈣應(yīng)大于85%，有效CaO含量至少應(yīng)大于65%，以保證配方所要求的鈣硅比（一般在0.8左右）
     其次，要控制生石灰的消解速度。生石灰的消解速度是影響料漿稠化速度的內(nèi)在原因。幾種不同消解速度的生石灰澆注粉煤灰加氣混凝土的結(jié)果如下表：

石灰編號(hào)	生石灰性能			澆注靜停過程			制品強(qiáng)度（Mpa）
石灰編號(hào)	ACaO(%)	消解溫度（0C）	消化時(shí)間（分）	澆注情況	稠化	硬化	制品強(qiáng)度（Mpa）
1	69.05	95	3	面包頭豎起或不夠高	快	慢	3.5
2	75.36	88	5	面包頭豎起	較快	較慢	3.8
3	78.77	87	7	稍好	稍快	正常	5.1
4	77.87	84	14	良好	良好	良好	6.0

     由此可看出，采用快速消解石灰（特別是消解速度在5分鐘以內(nèi)的石灰），由于在澆注初期就大量消解，引起料漿過早稠化，與發(fā)氣過程很不適應(yīng)，結(jié)果產(chǎn)生“面包頭”豎起，或坯體不夠高等現(xiàn)象。澆注后，坯體雖然較快達(dá)到*高溫度，但硬化還是較慢，制品強(qiáng)度較低。隨著生石灰消解時(shí)間的增加，稠化逐漸緩慢，澆注成形過程得到改善，坯體硬化加速，制品強(qiáng)度也有較大提高。但是，當(dāng)采用消解過慢的慢速消解生石灰時(shí)，由于坯體硬化后石灰還在繼續(xù)大量消解，破壞了已形成的骨架，因而對(duì)質(zhì)量帶來不利的影響。可見，在生產(chǎn)過程中，采用消解速度10～15min消解溫度65～800C之間的中速生石灰，是保證正常生產(chǎn)，提高質(zhì)量的重要條件。
      第三，生石灰用量的選擇。生石灰在加氣混凝土生產(chǎn)中的用量，要保證鈣硅比0.8的要求。用量過少，達(dá)不到鈣硅比要求，料漿稠化慢，硬化慢，制品強(qiáng)度不足。用量過大，料漿稠度大，放熱量不易控制，造成澆注困難，無法生產(chǎn)。一般參照硅質(zhì)材料的SiO2含量，生石灰用量以有效CaO計(jì)，占總干物料量的14%～18%之間為宜。具體操作時(shí)，要注意既能保證鈣硅比要求，又能使?jié)沧⑦^程料漿的稠化與硬化適中。
     第四、在選用石灰時(shí)應(yīng)該避免選擇采用土窯生產(chǎn)的石灰，土窯生產(chǎn)的石灰生過燒率太高（在20-30%范圍），破碎后的石灰粉品質(zhì)不能保證正常要求，目前國內(nèi)應(yīng)用推廣的環(huán)保型節(jié)能活性石灰窯生產(chǎn)的石灰質(zhì)量有很大提高，尤其是唐山金泉冶金能源新技術(shù)來開發(fā)有限公司設(shè)計(jì)建造的新型加氣磚專用石灰豎窯，采用自主研發(fā)的“第三代節(jié)能環(huán)保高活性石灰豎窯技術(shù)”，采用三段調(diào)控生產(chǎn)方式，在出灰過程中設(shè)計(jì)了二次石灰活性固化裝置，使石灰在生產(chǎn)中可以根據(jù)加氣磚的石灰特性要求進(jìn)行活性調(diào)整，同時(shí)嚴(yán)格控制石灰的生過燒率在3-5%范圍，使各項(xiàng)指標(biāo)全部達(dá)到或優(yōu)于加氣產(chǎn)品的各項(xiàng)工藝要求，唐山金泉冶金能源新技術(shù)來開發(fā)有限公司設(shè)計(jì)建造的加氣磚專用石灰窯生產(chǎn)的活性石灰，經(jīng)過多家用戶實(shí)際測評(píng)數(shù)據(jù)顯示：氧化鈣含量在92%以上，在消化溫度為53攝氏度時(shí)消化速度為10到15分鐘，過燒石灰含量低于2%。
      總之，選擇好生石灰的品質(zhì)和用量，就可以基本保證加氣混凝土生產(chǎn)的穩(wěn)定和制品達(dá)到較高的質(zhì)量水平。
     文稿編輯：唐山金泉冶金能源新技術(shù)來開發(fā)有限公司總工室
     文章推薦：北方爐窯協(xié)會(huì)

留言