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利用粉煤灰生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-12-14  來源:中國混凝土網(wǎng)  作者:中國建材報
核心提示:利用粉煤灰生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊
  生產(chǎn)粉煤灰混凝土小型空心砌塊,是將粉煤灰、水泥、砂石等主要原材料按比摻配,均勻混合,用加有適量減水劑的水適度濕化,經(jīng)坯料制備,擠出成型,養(yǎng)護而成。采用空心砌塊成型機生產(chǎn),工藝簡單,易操作,成本低,產(chǎn)品性能良好。

  粉煤灰顆粒微細,一般粒徑為30滋m左右,相當于水泥的細度。粉煤灰量大面廣,是一種利用價值很高的“再生資源”,是生產(chǎn)節(jié)能型綠色建材的好材料。用粉煤灰、水泥、砂石、適量的增塑劑和水,生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊,具有諸多工藝功能:①含活性SiO2,具有火山灰作用和潛在水硬性。能水化生成水化硅酸鈣凝膠,可減少水泥用量。②能提高以水泥為膠凝材料的制品后期強度,控制堿—骨料反應。③降低水化熱,減少受熱體積和干燥干縮。④減少泌水和離析現(xiàn)象,改善和易性,增強產(chǎn)品抗壓、抗折、抗拉強度。提高砌體工程質量。⑤砌塊強度達到mu10以上,能增強砌體的結構力。⑥粉煤灰容重小,可減輕砌塊的重量。

  利用粉煤灰生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊,具有一舉多得的優(yōu)勢:可節(jié)約資源,降低能耗,減少運輸量,減輕建筑業(yè)的物化勞動,節(jié)約砌體黏結料;生產(chǎn)工藝簡單,不需大量機械設備,不需窯爐,不燒煤,不用黏土,可節(jié)約成本、能源、耕地;粉煤灰來源廣,價格便宜,使用方便,省工節(jié)能,可降低產(chǎn)品成本,提高經(jīng)濟效益;可變廢為寶,消除污染,保護環(huán)境;用小型空心砌塊砌筑的墻體,具有隔熱、保溫、防噪功能。粉煤灰混凝土小型空心砌塊是一種環(huán)保型綠色建材,發(fā)展前景廣闊。筆者根據(jù)多年建材生產(chǎn)所掌握的知識,就粉煤灰混凝土小型空心砌塊生產(chǎn)工藝談幾點淺見,僅供參考。

  原材料的選擇

  粉煤灰是一種瘦化劑,無塑性。用它生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊,需用水泥等膠凝材料膠合凝固。粉煤灰的技術指標,應符合生產(chǎn)工藝的要求。實踐證明,原材料是產(chǎn)品質量的根本保證,優(yōu)質材料是產(chǎn)品優(yōu)質的基礎。生產(chǎn)優(yōu)質粉煤灰混凝土小型空心砌塊,必須選用顆粒微細的粉煤灰、清水細砂、清水小卵石(粒徑小于10mm)、優(yōu)質水泥、高效減水劑和纖維素。

  1.粉煤灰的選擇

  粉煤灰是火電廠鍋爐排出的廢渣,其排出方式有干排、濕排、混排和分排。不論哪種方式排出的粉煤灰,均可用于生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊。粉煤灰顆粒越細越利于摻配使用,越利于坯體成型。

  粉煤灰的物理性能。粉煤灰為多孔結構,對水的吸附能力大,含水分30%的粉煤灰仍呈松散狀態(tài)。其物理性能因原煤產(chǎn)地(種類)和電廠鍋爐負荷的高低而異,差別較大。粉煤灰的物理性能,詳見表1。

  粉煤灰的化學性能。粉煤灰的化學性能因原煤種類(產(chǎn)地)而異,差別較大。其金屬氧化物中的氧化鋁、氧化鐵、氧化錳含量略高。粉煤灰的化學成分,見表2。

  粉煤灰的技術指標。粉煤灰粒徑可分為粗灰、中粗灰、細灰3類,經(jīng)45滋m孔徑篩篩分的篩余量分別為:粗灰30%左右,中粗灰20%~25%,細灰10%~15%。用于生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊的粉煤灰粒徑應小于0.5mm,燒失量應小于10%,活性SiO2應大于50%,SO3應小于3%,含泥量應小于1%。如果SO3大于3%,則會影響砌塊的強度和耐久性。如果燒失量大于10%,則會致使未與膠凝材料發(fā)生結合的殘余碳浮于坯體表層,影響坯體的強度。

  2.集料的選擇

  粉煤灰屬無塑性原料,用它生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊,必須摻配相應比例的膠凝材料和骨料。

  膠凝材料的選擇。視資源條件選用42.5級以上的普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或硅鎂水泥。

  骨料的選擇。骨料在砌塊中起著骨架作用,既增強了砌塊的強度,又減少了砌塊的收縮裂縫。選擇骨料應控制粒徑,一般采用10mm以下細度的清水卵石、清水細砂,有條件時可采用5mm~10mm細度的磚瓦碎屑或礦渣代替卵石,也可用煤矸石粉或硅灰代替細砂,便能與水泥一道發(fā)揮更好的活化作用。

  增塑劑的選擇。加入水中的增塑劑,可采用減水劑中的木質素磺酸鹽類、多元醇類、羥基酸鹽類、聚氧乙烯烷基醚類或腐殖酸類。

  骨料粒徑的控制。骨料顆粒應均勻一致,其最大粒徑不得大于砌塊最小壁(肋)厚度的1/3,細砂須經(jīng)60滋m孔徑篩篩分除渣;卵石須經(jīng)90滋m孔徑篩篩分除粗;粉煤灰須經(jīng)45滋m孔徑篩篩分除渣。為使混凝土暢通進入機體模具,均勻充滿模壁,提高砌塊的密實度,且防止損壞機件,須在成型機入料口處裝上10mm以下孔徑的網(wǎng)篩。

  混合料配比

  合理摻配混合料是確保粉煤灰混凝土小型空心砌塊成型優(yōu)質的重要環(huán)節(jié)。粉煤灰在混凝土小型空心砌塊中的摻量,一般占膠凝材料的比率為:粗灰12%~15%、中粗灰15%~18%、細灰18%~20%?;旌狭现械姆勖夯覔搅?,既可取代相同重量的膠凝材料,又可取代相同體積的骨料。取代的粉煤灰所獲得的強度增加效應,可補償活性砂、石等骨料的強度損失。科學測定混合料配比是提高坯體強度的關鍵工藝,混凝土拌和物配合比,詳見表3。

  擠壓成型工藝

  粉煤灰混凝土小型空心砌塊的坯體成型,主要由空心砌塊成型機完成。該工藝具有以下優(yōu)點:①生產(chǎn)工藝簡單,便于操作,可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn);②被擠出料為塑性,含水率低,收縮率小,坯體密實度高;③粗骨料與粗骨料相互搭接的孔隙可通過水泥和細集料填充,增強水化產(chǎn)物間的相互結合,提高成型坯體強度;④制品質地均勻,表面平整,不需焙燒,砌塊強度>mu10;⑤提高砌筑效率,省工省料,節(jié)約成本。

  1.砌塊的規(guī)格尺寸

  粉煤灰混凝土小型空心砌塊外形多為直角六面體,其規(guī)格尺寸為390mm×190mm×190mm,空心率為49.8%;孔壁厚度為30mm~35mm,邊肋厚度為25mm~30mm,中肋厚度為40mm~50mm,壁、肋的錐度均為5mm,芯柱尺寸不小于120mm×120mm。此規(guī)格尺寸既利于成型時均勻布料,確保砌塊壁、肋的密實度均勻一致,也便于坯體脫模。

  2.主要的機械設備

  生產(chǎn)粉煤灰混凝土小型空心砌塊的主要設備有:①振動篩:用于控制粉煤灰和骨料粒徑(孔徑各異)。②配料秤:用于集料計量,按比例精確配料。③混凝土攪拌機:用于混合料攪拌、捏合,制備成坯料。④空心砌塊成型機:用于拌合料擠壓成型。⑤皮帶運輸機:用于原材料和坯料輸送或僅輸送坯料。⑥自動同步切割機:用于坯體切割定型。⑦粉碎機:用于礦渣、磚瓦渣、煤矸石、篩余料等骨料的粉碎。⑧灑水器:用于給混合料均勻灑水。⑨坯體養(yǎng)護場(庫):用于濕坯體養(yǎng)護。⑩其他設備:板車和成品堆放場地等設備。

  3.混合料攪拌與成型

  混合料須經(jīng)攪拌機強制攪拌、捏合制成坯料,然后經(jīng)過成型機擠壓成型,再經(jīng)切割機切割成坯體。其整個成型過程的工藝流程是:

  混合料攪拌是粉煤灰混凝土小型空心砌塊生產(chǎn)的關鍵工藝,決定坯體成型強度的高低。在操作上必須環(huán)環(huán)相扣,從嚴把關。

  混合料攪拌加工。混合料的適度濕化及攪拌的均勻程度,對坯體的外形和內在質量有很大影響。因而在攪拌工藝上須把住5關:①集料應先行干混,然后加入相應量的含有適量減水劑的水進行濕混,將集料高度混勻。②集料的含水率至關重要,一般控制在17%~20%以內,過高或過低都會影響坯體的初期強度。③在集料中加入適量的長度為5mm~10mm的木纖維或維綸纖維或玻璃纖維,與集料一道攪拌、捏合。④輸入的集料不能超量,超量會加大攪拌機的負荷,影響正常運轉而導致混合料攪拌不均勻。⑤集料濕混須均勻攪拌、捏合制成稠度適中的半干性混凝土,以提高成型坯體的初期強度。

  混凝土擠壓成型?;炷翑D壓成型過程決定坯體的密實度和成品強度,是決定砌塊質量的關鍵工藝。根據(jù)GB/T15229-2002的規(guī)定,外墻小型空心砌塊強度等級應不小于mu5.0,內墻應不小于mu3.5。小型空心砌塊的主要性能指標,詳見表4。

  擠壓成型工藝的運作程序是:皮帶運輸機將半干性混凝土輸入空心砌塊成型機;成型機旋轉著的螺旋將混凝土往模具內均勻推進、液壓擠實,形成坯條;振動器將坯條進一步振動密實,坯條產(chǎn)生的推力推動成型機向前移動,通過成型機上的抹光板抹光;擠壓機產(chǎn)出連續(xù)的坯條,經(jīng)同步切割機自動切割成塊狀坯體。

  坯體的養(yǎng)護

  坯體的養(yǎng)護方法,可采用自然養(yǎng)護法輔以人工養(yǎng)護法。

  1.自然養(yǎng)護工藝

  自然養(yǎng)護是將坯體連同托板一起平穩(wěn)放入坯場,蓋上塑料薄膜進行保溫保濕養(yǎng)護,以提高坯體的早期強度。靜養(yǎng)24h后,便可進行坯場碼垛覆蓋,灑水養(yǎng)護;也可放入塑料大棚內,利用太陽能養(yǎng)護。每天灑水的次數(shù)應視氣候、季節(jié)而定,灑水量以保持坯體的潮濕狀態(tài)為度,以維持水泥水化反應的正常進行。養(yǎng)護兩周后揭掉坯體上的覆蓋物,自然養(yǎng)護28d后已基本干燥,成為硬性成品。

  2.人工養(yǎng)護工藝

  坯體人工養(yǎng)護工藝是采用蒸氣養(yǎng)護,不受氣候、季節(jié)的限制,可實現(xiàn)常年生產(chǎn),且砌塊質地均勻度高。但是,人工養(yǎng)護需要庫房和設備,投入較大,成本較高。有條件的大中型建材企業(yè),可采用人工養(yǎng)護法輔以自然養(yǎng)護法。

  3.自然養(yǎng)護應注意的工藝要點

  坯體的自然養(yǎng)護,工藝上必須把住5關:①坯場應高度平坦,避免坯體在養(yǎng)護過程中變形或斷裂。②坯體碼垛不能過高,一般碼4~5層,最高不超過6層,如果再高,會壓壞底層坯體。③冬季生產(chǎn)的坯體應采取保溫養(yǎng)護措施,或采用摻早強劑等技術手段促進坯體硬化。④養(yǎng)護初期要防止暴雨襲擊或烈日暴曬,避免坯體表面損傷或產(chǎn)生裂紋。⑤切實加強坯場管理,落實養(yǎng)護職責和措施,以避免養(yǎng)護過程中人為的坯體質量缺陷損失。

  成品檢驗和堆放

  粉煤灰混凝土小型空心砌塊成品應先行檢驗,合格后按強度等級、質量等級分別堆放,并編號加以標明。堆放管理應把好三關:①堆放成品的庫房或場地應干燥、通風、平整,堆垛須碼端正,防止倒塌;②堆垛的高度不超過1.6m,堆垛之間應保持適當?shù)耐ǖ?,以便搬運;③堆場要落實防雨措施,防止砌塊吸水,避免砌塊上墻時因含水率過高而導致墻體開裂。粉煤灰混凝土小型空心砌塊的物理力學性能,詳見表5。
 
 
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