采用最佳钙硅比确保加气混凝土品质.pdf

全 国中文核心期刊 新 巍 中 国 科 技 核 心 期 刊 采舄 最罐钙碡 确德勰 潺凝 舔 露 震 府坤荣 ( 常州锅炉有限公司， 江苏 常州2 1 3 0 0 2 ) 中图分类号 ： T U 5 2 2 3 + 2 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 4 8 0 1 En s u r i n g a e r a t e d c o n c r e t e q u a l i t y wi l o p ti m a l Ca J S i r a tio FU Ku nr o n g ( Ch a n g z h o u Bo i l e r Co L t d ， Ch a n g z h o u 21 3 0 0 2， J i a n g s u， Ch i n a ) 自2 0 1 0年 加气混凝土生产废浆返磨技术与配合比计 算 【l 】一文刊出后， 收到很多热情读者的来电和来信， 并声称在 几乎完全相同的工艺条件， 也就是各项参数( 温度、 压力、 时 间、 质量等) 基本相同的情况下， 用同样一个配合比生产加气 混凝土却出现浇注不稳定的现象： 料浆在模框内发气高度相 差很大， 有时发不满， 有时却浆满溢， 制品质量或高或低， 特别 是在切割机切割台坯体翻转时会出现翻转裂缝， 在水平切割 时出现沉降裂缝， 甚至出现从上到下的贯穿裂缝。 有的读者反 映在加气混凝土生产中经常出现以下一些情况： 实际产品的 密度往往大于设计计算的指标，特别是制品的密度和强度波 动甚大， 希望能介绍产生的原因和解决问题的方法。 1 钙硅比的定义 加气混凝土是以硅质材料和钙质材料为主要原料，掺铝 粉作发气剂， 通过配料、 搅拌、 预养、 切割、 蒸压养护等工艺过 程制成的具有一定强度的轻质多孔硅酸盐制品。加气混凝土 之所以能够具有一定的强度，是由 于加气混凝土的基本组成 材料中的钙质材料与硅质材料在蒸压养护条件下相互作用， C a O与S i O ： 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) ， 必须使原材 料中的C a O与S i O ： 维持一定的比 例， 使其能够充分有效地反 应， 从而达到使加气混凝土获得一定强度的目的。 把加气混凝 土组成材料中C a O与S i O ： 的总和的摩尔比称为钙硅比( 写成 C S ) 。 另外， 影响加气混凝土强度的因素还包括气孔的形状结 收稿 日期： 2 0 1 1 - 0 9 2 2 作者简介： 府坤荣， 男， 1 9 4 3 年生， 江苏苏州人， 高级工程师。地址： 江 苏省常州市通江南路 1 7 6号 ， 电话： 0 5 1 9 8 6 6 0 0 6 6 6 。 4 8 新型建筑材料 2 0 1 2 1 构，而良 好的气孔与结构又依赖于料浆的发气膨胀过程。因 此， 为满足各项技术指标的要求， 对某一品种、 原材料和生产 工艺来说， 加气混凝土的C S 有一个最佳值( 最佳范围) 。 2 最佳钙硅比的选择 从我国主要的加气混凝土品种来看， 有水泥一 石灰一 粉煤 灰系列加气混凝土、水泥一 石灰一 砂系列加气混凝土和水泥一 石灰一 金属尾矿系列加气混凝土。钙硅比的数值有所不同， 但 计算方法是一致的。同时， 需要通过小试、 中试和生产性验证 来确定最佳钙硅比( 最佳钙硅比范围) 。 2 1 钙硅 比的计算 例如： 在粉煤灰加气混凝土生产工艺已经确定的情况下， 测定原材料的有效氧化钙和二氧化硅的含量见表 1 。 表 1 不同原材料的有效氧化钙和二氧化硅含量 测得铝粉的活性铝含量为9 0 。 生产工艺参数为： 浇注温度4 3 ， 模具为4 2 0 m x 1 2 0 m x 0 6 m ， 面包头为5 ， 水料比为O 6 2 。经试生产确定的配合比 为： m( 水泥) ： m( 石灰) ： m( 粉煤灰) ： m( 石膏) = 8 ：2 4 ： 6 5 ： 3 ， 试确定 钙硅比： ， 1 一( 8 x 5 9 3 7 + 2 4 x 7 1 5 + 6 5 x 2 6 + 3 x 3 0 ) 5 6 7 _ - f l ( 8 x 2 2 7 + 2 4 5 5 + 6 5 x 4 6 2 ) 6 0 用同 样的 方法也很容易 地计算出 其它加 气混 凝土配比 的 ( 下转第 5 2页) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 郭秋容， 等： 混合酸酯化法制备聚羧酸用大单体 移峰面积x 2 ) ( 1 ) 双键剩余率= 剩余双键的物质的量 原来双键的物质的量： 烯键的化学位移对应的峰面积X ( 4 n 一 2 ) x l O O ( m x 聚氧乙烯 基的化学位移峰面积) ( 2 ) 式中： n M P E G的聚合度； ， ， 广酸和醇的摩尔比。 图4的M P E G ( 分子质量 1 0 0 0 ) 的核磁共振谱图中， 6 = 3 4 x 1 0 处为一C 3 的化学位移， 8 = 3 6 x l O 处为聚氧乙烯基 ( 一0 C H C H 2 _ 一 ) 的化学位移； 自 制酯化大单体P M A A的核磁 共振谱图与单体M P E G的核磁共振谱图对比，增加了6 = 6 4 x l 0 处的烯键上氢( 一H C =C R 一) 的化学位移， 从而说明了丙 烯酸、 甲基丙烯酸和M P E G成功酯化。通过核磁共振图谱分 析软件M e s t R e C计算出自制酯化产物的聚氧乙烯基、酯基 和烯键各自 对应的共振吸收峰的面积， 之后通过计算得到： 酯 化合成过程中的酯化率为9 5 ， 双键剩余率为9 7 ， 进一步 说明了最佳合成条件下的酯化是成功的。 4 结论 保证双键剩余率而提高大单体酯化率的最佳合成条件 为： n ( M P E G ) ： n ( 一C O O H ) = 1 ： 2 ， n ( A A ) ： n ( M A A ) = l ： 2 ， 催化剂 用量为 M P E G质量的 1 6 ，阻聚剂用量为混合酸质量的 1 6 ， 在1 1 5 条件下反应7 h 。在最佳合成条件下可以得到 酯化率为9 5 ， 同时控制双键剩余率为9 7 的聚羧酸类减水 剂中间大单体。 参考文献： 1 于飞宇， 郭鑫祺 ， 麻秀星 熔 融酯化法制备 聚羧酸类 高效减水剂 中间大分子单体【 J 新型建筑材料， 2 0 0 8 ( 6 ) ： 8 0 8 2 【 2 张 明， 贾 吉堂 ， 郭春 芳， 等 丙烯酸代替 甲基丙烯酸酯化聚合合成 聚羧酸减水剂的研究l J 】 化学建材， 2 0 0 9 ( 2 ) ： 3 7 3 9 A ( 上接第 4 8页) 钙硅比。 2 2 最佳钙硅 比范围 我国生产加气混凝土最佳钙硅比范围： 水泥一 石灰一 粉煤 灰加气混凝土系列为 0 7 5 0 8 0 ， 水泥一 石灰一 砂加气混凝 土系列为0 6 4 0 6 8 ， 水泥一 石灰一 金属尾矿加气混凝土系列为 0 5 5 0 6 2。 在加气混凝土实际生产中， 当配合比中的钙硅L L , J , 于最 佳钙硅比时， 制品的强度随胶结料( 水泥、 石灰) 用量的增加而 提高。当配合比中的钙硅比大于最佳钙硅比时， 继续增加胶 结料用量时制品的强度不再上升甚至会下降。这在安徽巢湖 某厂的实际生产中得到验证。 2 _ 3 最佳钙硅 比的动态优化 需要说明的是最佳钙硅比并不是一个固定的值， 它与加 气混凝土品种、 原材料质量、 细度、 水料比O k ,e , 干料) 及生产 工艺、 技术参数有关， 需要通过一系列的试验和测定才能得 出。含硅原材料中S i O 含量越高， 在钙硅比相同时生成更多 的水化生成物， 制品强度就愈高。 由于石灰比水泥能提供更多的C a O ，同时大多数地区石 灰的价格要比水泥低一些， 因此， 在保证浇注稳定性的前提 下， 尽 可能提高石灰用 量而减少 水泥用量， 这对提高 制品 强度 非常有利， 同时还能缩短养护时间。不提倡选用单的钙质 材料， 无论是石灰还是水泥， 因为这两者都有其特定的 缺陷。 5 2 新型建筑材料 2 0 1 2 1 提倡用石灰、 水泥的混合钙来生产加气混凝土， 可以降低水泥 用量以便于控制浇注稳定性。 根据制品的密度和强度的要求，并已有确定和成熟的配 方。 当原材料性能发生较大变化时( 特别是石灰) ， 首先应该保 持原配方的钙硅比，这有助于保持制品所要求的强度和其它 物理力学性能的稳定。 调整钙硅比就是调整配方( 包括水料比 ) ， 同时还需调整 铝 粉膏的 用量。钙 硅比的 计算为 调整加气混凝土的 配比 提供 很大的方便。 3 合适的水料比 在加气混凝土生产中水是原材料一个十分重要组分， 其 作用在于： ( 1 ) 化学结合水： 水化( 热) 合成生成有强度的水化 产物； ( 2 ) 成型水： 为获得一定的工作度必须添加一 一 部分水。 在加气混凝土生产过程中，用水量太多或太少都会造成 浇注的稳定性、 坯体成型和制品强度的缺陷。 根据本人几十年 生产实践经验，上述3 种系列加气混凝土生产都有最佳水料 比， 一般以0 5 7 0 6 5 为宜。 参考文献： 【 1 】 府坤荣 加气混 凝土生产废浆返磨技 术 与配 合比计算I J l _ 新型建 筑材料 ， 2 0 1 0 ( 1 2 ) ： 2 9 3 1 A 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m