粉煤灰蒸压加气混凝土砌块的质量控制

闫宇嵩

（贵州省建材产品质量监督检验院 550014）

引言

随着我国城市发展速度规模的不断扩大，建筑行业迎来了发展的黄金时期，其中混凝土作为重要的建筑材料，对于建筑工程质量与安全有着非常重要的影响。本文所研究的蒸压加气混凝土是一种新型施工材料，它是基于可持续性发展理念下被研制出来的，在我国使用时间已经有七十多年了。近几年随着人们环境意识的提升，如何采取绿色建筑材料显得尤为重要，在这样的背景下，蒸压加气混凝体成为了建筑市场材料供应的中坚力量。

与普通混凝土相比，蒸压加气混凝土主要在原料选择上有着自己独有的特色，一方面是以粉煤灰和改制材料为基本原料，另一方面在制作过程中，会添加特有的发气剂，使之成为具有符合工艺需求的多孔砌块。贵州蒸压加气混凝土砌块发展较晚，基础较薄弱，但发展速度很快。从近两年的省级监督抽查结果可以看出，贵州省蒸压加气混凝土砌块的合格率在86%以内，低于国家平均水平。很多企业得不到质量好品质稳定的大宗原材料如粉煤灰等，从根本上造成产品质量容易产生波动。一方面原材料质量波动大，另一方面企业技术能力不强，不能根据原材料的实际状况实时调整生产配比。部分企业缺乏合理的质量管理制度，对于产品质量重视不够，甚至有的企业为了降低成本，人为缩短蒸养蒸压时间，不按规程操作，不进行产品出厂检验等等。

蒸压加气混凝土砌块作为用量最大的新型墙体材料之一，其质量影响到整个新型墙体材料产业以及建筑业的发展，所以提高蒸压加气混凝土砌块的质量非常必要。

1 原材料的控制

1.1 石灰

无论是本文研究的蒸压加气混凝土，还是普通的混凝土砌块制作，石灰都是非常重要的原材料，在混凝土制作过程中，石灰可以与水发生反应，形成胚体。然而由于蒸压加气混凝土的特殊性，在石灰使用过程中要对比例以及水量进行控制，避免出现放热过多的情况，接下来文章就从多个方面讨论蒸压加气混凝土制作过程中石灰控制内容。

1.1.1 石灰的细度

在上述分析中已经提到，混凝土制作过程中加入石灰一方面是对于材料的需求，另一方面也是为了提高混凝土成品质量。与普通混凝土相比，蒸压加气混凝土要求制作过程中放热不能过大，避免出现混凝土胚体开裂的情况，但是又因为石灰细度问题，如果控制不当，极易出现热量快速挥发的情况，给蒸压加气混凝土制作带来危害，笔者根据相关数据研究与试验，得出蒸压加气混凝土石灰细度一般要控制在4900孔/cm2筛的筛余15%为宜。

1.1.2 石灰的消解特性

除了石灰的细度需要控制之外，在蒸压加气混凝土制作过程中，对于石灰消解特性的控制也是非常重要的，以为在制作过程中，蒸压加气混凝土需要有足够的稳定性进行固定，石灰的存在能够加强稳定性，使得蒸压加气混凝土气体发气顺畅，最终形成强度较高的混凝土胚体，因此可以说蒸压加气混凝土内部生石灰的用量控制，直接决定成品质量，经研究试验表明，生石灰消化温度在70～90℃为宜；消化速度在5～15min范围内为宜。

1.1.3 石灰的氧化钙含量

一般认为石灰中有效氧化钙的含量越高越好。但实际情况不可能要求过高。一般要求活性氧化钙含量＞65%，最少不应低于60%。

1.2 粉煤灰

粉煤灰在蒸压加气混凝土砌块中一般作为骨料，但其本身含有很多活性物质，还可以起胶凝作用。粉煤灰不仅提供SiO2，同时还提供AL2O3，与CaO水热反应生成水化硅酸盐和水化铝硅酸盐，使产品获得强度。

粉煤灰的细度：

粉煤灰与石灰的反应主要靠颗粒表面可溶物质的溶解并与氢氧化钙生成水化硅酸钙，从而把尚未参加反应的粉煤灰粘结起来形成整体，并具有一定强度。粉煤灰越细，表面积越大，与石灰接触面越多，反应则进行得越充分，水化物也就越多，强度发展得也就更高。不过，不能无限提高粉煤灰细度，这会导致制品内部不能很好的形成骨架结构，反而影响强度。

1.3 水泥

水泥是蒸压加气混凝土砌块强度的主要来源，它为蒸压加气混凝土提供了主要的胶凝材料。粉煤灰蒸压加气混凝土砌块使用的水泥主要是普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。水泥在生产蒸压加气混凝土过程的料浆稠化过程中起水化反应，产生大量的水化硅酸钙和水化铝酸钙，还能析出大量的Ca（OH）2，析出的Ca（OH）2可以溶解发气时铝粉表面的氧化铝，使发气过程持续进行。Ca（OH）2还能与硅质材料中的SiO2和AL2O3反应，以水热合成方式生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，这两种矿物质都能提高制品的强度。水泥还能起到调节料浆稠度、黏度和可塑性、加速坯体硬化等作用。在原料的配比中，水泥的用量应控制在10%以下。为降低成本，宜采用32.5的水泥。

2 生产过程工艺控制

2.1 水料比

水料比是指料浆中的总含水量与干物料之比。水料比不仅要满足化学反应的需求，更要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，还可以使蒸压加气混凝土获得良好的气孔结构，进而对蒸压加气混凝土性能产生有利的影响。

2.2 配合比控制

当配方的C/S比确定以后，只是确定了粉煤灰与石灰加水泥的比例，确定石灰与水泥各占多少，是一个相当复杂的过程，期间，要考虑到形成水化产物，也要考虑到生产过程中工艺参数的控制，以形成良好的气孔结构；还要考虑到生产周期的长短。在混凝土产品制作过程中，石灰这种材料时必不可少的，它既是成品的主要原料之一，同时也在制作过程中起到提供热源的作用，因此对之进行控制是尤为重要的；石灰简单来说就是氧化钙，在反应中也促进水化硅酸盐和水化氯酸盐的生成。坯体成型后，石灰的存在会一定程度上提升成品强度，为后续切割提供便利，经过实际应用可得治，目前蒸压加气混凝土内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%。石膏在蒸压加气混凝土中的作用具有双重性。同时，浇注过程中，对石灰的消解有着明显的延缓作用，减慢了料浆的稠化速度。一般石膏的用量控制在5%以内。铝粉的用量取决于蒸压加气混凝土的密度级别。制品的体积密度越大，则铝粉用量越小。铝粉用量一般控制在1%以内。

2.3 蒸压养护制度

与一般混凝土相比，本文研究的蒸压加气混凝土主要化学成分为氧化硅和氧化铝，这些化学成分通常需要在高温促使下，才能发生反应，从而使混凝土具有一定的强度。所以在蒸压加气混凝土制作过程中，需要对高温环境进行严格控制，保证其内部化学成分能够最大限度地发挥出应有的效果，提升成品质量。除了蒸压过程中的温度控制，对于蒸压时间与压力，蒸压加气混凝土也有着比较严格地规定，因为如果蒸压时间不足或者是压力不足时，极易造成蒸压加气混凝土内部化学成分出现紊乱，并产生C-S-H凝胶类物质，该种物质会造成混凝土各种材料的细疏化，故要想提升蒸压加气混凝土成品的质量，就要对蒸压温度、蒸压时间以及蒸压压力进行严格控制，一般来说蒸压养护制度控制要点为：①抽真空时间、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排出釜内空气，保证混合料反应条件。②初始升温升压过程不能过快，应缓慢均匀升温升压1.5h，使釜内压力达到0.8MPa，温度约为170～174.5℃。③在此条件下恒温恒压7h，使氧化钙与二氧化硅有足够的时间反应，注意恒温恒压时间并非越长越好，达到一定时间后强度增长基本不变。④降温过程以不导致产品开裂为前提越快越好，可先慢后块均匀放出蒸汽降温1.5h，当釜内蒸汽压力降至零压其温度在70℃以下，可打开釜门。

3 结语

蒸压加气混凝土砌块的生产过程较为复杂，需因地制宜，根据自身原材料，设备情况严格进行管理控制。企业需指定详尽的质量管理制度文件并严格执行。出厂检验需按照国家标准对产品的质量进行把关。这样，方能生产出符合标准要求的产品。