粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊的質量控制

閆宇嵩

（貴州省建材產品質量監督檢驗院 550014）

引言

隨著我國城市發展速度規模的不斷擴大，建筑行業迎來了發展的黃金時期，其中混凝土作為重要的建筑材料，對于建筑工程質量與安全有著非常重要的影響。本文所研究的蒸壓加氣混凝土是一種新型施工材料，它是基于可持續性發展理念下被研制出來的，在我國使用時間已經有七十多年了。近幾年隨著人們環境意識的提升，如何采取綠色建筑材料顯得尤為重要，在這樣的背景下，蒸壓加氣混凝體成為了建筑市場材料供應的中堅力量。

與普通混凝土相比，蒸壓加氣混凝土主要在原料選擇上有著自己獨有的特色，一方面是以粉煤灰和改制材料為基本原料，另一方面在制作過程中，會添加特有的發氣劑，使之成為具有符合工藝需求的多孔砌塊。貴州蒸壓加氣混凝土砌塊發展較晚，基礎較薄弱，但發展速度很快。從近兩年的省級監督抽查結果可以看出，貴州省蒸壓加氣混凝土砌塊的合格率在86%以內，低于國家平均水平。很多企業得不到質量好品質穩定的大宗原材料如粉煤灰等，從根本上造成產品質量容易產生波動。一方面原材料質量波動大，另一方面企業技術能力不強，不能根據原材料的實際狀況實時調整生產配比。部分企業缺乏合理的質量管理制度，對于產品質量重視不夠，甚至有的企業為了降低成本，人為縮短蒸養蒸壓時間，不按規程操作，不進行產品出廠檢驗等等。

蒸壓加氣混凝土砌塊作為用量最大的新型墻體材料之一，其質量影響到整個新型墻體材料產業以及建筑業的發展，所以提高蒸壓加氣混凝土砌塊的質量非常必要。

1 原材料的控制

1.1 石灰

無論是本文研究的蒸壓加氣混凝土，還是普通的混凝土砌塊制作，石灰都是非常重要的原材料，在混凝土制作過程中，石灰可以與水發生反應，形成胚體。然而由于蒸壓加氣混凝土的特殊性，在石灰使用過程中要對比例以及水量進行控制，避免出現放熱過多的情況，接下來文章就從多個方面討論蒸壓加氣混凝土制作過程中石灰控制內容。

1.1.1 石灰的細度

在上述分析中已經提到，混凝土制作過程中加入石灰一方面是對于材料的需求，另一方面也是為了提高混凝土成品質量。與普通混凝土相比，蒸壓加氣混凝土要求制作過程中放熱不能過大，避免出現混凝土胚體開裂的情況，但是又因為石灰細度問題，如果控制不當，極易出現熱量快速揮發的情況，給蒸壓加氣混凝土制作帶來危害，筆者根據相關數據研究與試驗，得出蒸壓加氣混凝土石灰細度一般要控制在4900孔/cm2篩的篩余15%為宜。

1.1.2 石灰的消解特性

除了石灰的細度需要控制之外，在蒸壓加氣混凝土制作過程中，對于石灰消解特性的控制也是非常重要的，以為在制作過程中，蒸壓加氣混凝土需要有足夠的穩定性進行固定，石灰的存在能夠加強穩定性，使得蒸壓加氣混凝土氣體發氣順暢，最終形成強度較高的混凝土胚體，因此可以說蒸壓加氣混凝土內部生石灰的用量控制，直接決定成品質量，經研究試驗表明，生石灰消化溫度在70～90℃為宜；消化速度在5～15min范圍內為宜。

1.1.3 石灰的氧化鈣含量

一般認為石灰中有效氧化鈣的含量越高越好。但實際情況不可能要求過高。一般要求活性氧化鈣含量＞65%，最少不應低于60%。

1.2 粉煤灰

粉煤灰在蒸壓加氣混凝土砌塊中一般作為骨料，但其本身含有很多活性物質，還可以起膠凝作用。粉煤灰不僅提供SiO2，同時還提供AL2O3，與CaO水熱反應生成水化硅酸鹽和水化鋁硅酸鹽，使產品獲得強度。

粉煤灰的細度：

粉煤灰與石灰的反應主要靠顆粒表面可溶物質的溶解并與氫氧化鈣生成水化硅酸鈣，從而把尚未參加反應的粉煤灰粘結起來形成整體，并具有一定強度。粉煤灰越細，表面積越大，與石灰接觸面越多，反應則進行得越充分，水化物也就越多，強度發展得也就更高。不過，不能無限提高粉煤灰細度，這會導致制品內部不能很好的形成骨架結構，反而影響強度。

1.3 水泥

水泥是蒸壓加氣混凝土砌塊強度的主要來源，它為蒸壓加氣混凝土提供了主要的膠凝材料。粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊使用的水泥主要是普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥。水泥在生產蒸壓加氣混凝土過程的料漿稠化過程中起水化反應，產生大量的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，還能析出大量的Ca（OH）2，析出的Ca（OH）2可以溶解發氣時鋁粉表面的氧化鋁，使發氣過程持續進行。Ca（OH）2還能與硅質材料中的SiO2和AL2O3反應，以水熱合成方式生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，這兩種礦物質都能提高制品的強度。水泥還能起到調節料漿稠度、黏度和可塑性、加速坯體硬化等作用。在原料的配比中，水泥的用量應控制在10%以下。為降低成本，宜采用32.5的水泥。

2 生產過程工藝控制

2.1 水料比

水料比是指料漿中的總含水量與干物料之比。水料比不僅要滿足化學反應的需求，更要滿足澆注成型的需要。適當的水料比可以使料漿具有適宜的流動性。為發氣膨脹提供必要的條件。適當的水料比可以使料漿保持適宜的極限剪切應力，使發氣順暢，還可以使蒸壓加氣混凝土獲得良好的氣孔結構，進而對蒸壓加氣混凝土性能產生有利的影響。

2.2 配合比控制

當配方的C/S比確定以后，只是確定了粉煤灰與石灰加水泥的比例，確定石灰與水泥各占多少，是一個相當復雜的過程，期間，要考慮到形成水化產物，也要考慮到生產過程中工藝參數的控制，以形成良好的氣孔結構；還要考慮到生產周期的長短。在混凝土產品制作過程中，石灰這種材料時必不可少的，它既是成品的主要原料之一，同時也在制作過程中起到提供熱源的作用，因此對之進行控制是尤為重要的；石灰簡單來說就是氧化鈣，在反應中也促進水化硅酸鹽和水化氯酸鹽的生成。坯體成型后，石灰的存在會一定程度上提升成品強度，為后續切割提供便利，經過實際應用可得治，目前蒸壓加氣混凝土內部石灰的控制通常不高于25%；水泥用量在6～15%，粉煤灰用量在65～70%。石膏在蒸壓加氣混凝土中的作用具有雙重性。同時，澆注過程中，對石灰的消解有著明顯的延緩作用，減慢了料漿的稠化速度。一般石膏的用量控制在5%以內。鋁粉的用量取決于蒸壓加氣混凝土的密度級別。制品的體積密度越大，則鋁粉用量越小。鋁粉用量一般控制在1%以內。

2.3 蒸壓養護制度

與一般混凝土相比，本文研究的蒸壓加氣混凝土主要化學成分為氧化硅和氧化鋁，這些化學成分通常需要在高溫促使下，才能發生反應，從而使混凝土具有一定的強度。所以在蒸壓加氣混凝土制作過程中，需要對高溫環境進行嚴格控制，保證其內部化學成分能夠最大限度地發揮出應有的效果，提升成品質量。除了蒸壓過程中的溫度控制，對于蒸壓時間與壓力，蒸壓加氣混凝土也有著比較嚴格地規定，因為如果蒸壓時間不足或者是壓力不足時，極易造成蒸壓加氣混凝土內部化學成分出現紊亂，并產生C-S-H凝膠類物質，該種物質會造成混凝土各種材料的細疏化，故要想提升蒸壓加氣混凝土成品的質量，就要對蒸壓溫度、蒸壓時間以及蒸壓壓力進行嚴格控制，一般來說蒸壓養護制度控制要點為：①抽真空時間、真空度一定要控制好，真空度一般保持在-0.06～-0.07MPa，用真空泵抽真空30～50min排出釜內空氣，保證混合料反應條件。②初始升溫升壓過程不能過快，應緩慢均勻升溫升壓1.5h，使釜內壓力達到0.8MPa，溫度約為170～174.5℃。③在此條件下恒溫恒壓7h，使氧化鈣與二氧化硅有足夠的時間反應，注意恒溫恒壓時間并非越長越好，達到一定時間后強度增長基本不變。④降溫過程以不導致產品開裂為前提越快越好，可先慢后塊均勻放出蒸汽降溫1.5h，當釜內蒸汽壓力降至零壓其溫度在70℃以下，可打開釜門。

3 結語

蒸壓加氣混凝土砌塊的生產過程較為復雜，需因地制宜，根據自身原材料，設備情況嚴格進行管理控制。企業需指定詳盡的質量管理制度文件并嚴格執行。出廠檢驗需按照國家標準對產品的質量進行把關。這樣，方能生產出符合標準要求的產品。