利用粉煤灰生产混凝土多孔砖.pdf

文 章编 号 ：1 0 0 7 0 4 6 X( 2 0 l 1 ) 0 3 一 O 0 1 4 0 3 牒灰 利用粉煤灰生产混凝土多孔砖 M a n u f a c t u r e o f P o r o u s Br i c k s wi t h Fl y As h 王 ( 辽中县辽河化工厂， 敏 沈阳辽中 1 1 0 2 0 0 ) 摘要： 介绍 了生产粉煤灰混凝土多孔砖的原材料选择 、粉煤灰性能、混合料处理 、胶体成型与养护等工艺技术及其优越性。 关键词 ： 粉煤灰 ；胶凝 材料 ；集料 ；混凝 土 ；多孔砖 ；生产 工艺 中 图 分类 号 ：TU5 2 2 3 + 4 文 献标 识 码 ：A 0前 言 粉煤灰混凝土多孔砖是以粉煤灰、水泥、砂石为主要 原材料，用加有适量减水剂的水进行适度湿化，经胚料制 备、挤压成型、养护而成。其生产工艺与普通混凝土小型 空心砌块相似，外形尺寸与烧结多孔砖相同。它是在混凝 土小型空心砌块的基础上发展起来的新型墙体材料，产品 性能 良好。 用粉煤灰、水泥、砂石、适量的增塑剂和水，生产混 凝土多孔砖，具有诸多工艺功能。其主要功能有：含活 性 S i O 具有火山灰作用和潜在水硬性，能水化生成水化硅 酸钙凝胶，可减少胶凝材料用量；能提高以水泥为胶凝材 料的制品后期强度，控制碱一 集料反应；降低水化热，减 少受热体积和干燥干缩；减少泌水和离析现象，改善和易 性，增强产品抗压、抗折、抗拉强度，提高砌体工程质 量；块体比混凝土空心砌块小，强度达到 I 5 M P a以上， 能增强砌体的结构力；粉煤灰体积质量较小，可减轻制 品的重量。 1原材料的选择 粉煤灰是一种瘦化剂，无塑性。用它生产混凝土多孔 砖，须用水泥等胶凝材料胶合凝固。粉煤灰的技术指标， 应达到G B 1 5 9 6 1 9 9 1 用于水泥和混凝土中的粉煤灰。 辽宁省辽中县砖瓦总厂采用 4 2 5 级普通硅酸盐水泥、采用 电厂的干排粉煤灰、清水细沙和 5 1 0 m m细度的砖瓦碎 屑或粒径为 1 0 2 0 m m的清水卵石，外加木质素磺酸盐类 减水剂和木纤维，生产的粉煤灰混凝土多孔砖质量良好， 深受用户欢迎。实践证明，原材料是产品质量的根本保证， 1 4 COAL ASH 3 2 01 1 优质原材料是产品优质的基础。生产优质粉煤灰 昆 凝土多 孔砖，必须选用颗粒细微的粉煤灰、清水细沙、清水小卵 石 ( 粒径 1 0 2 0 m m)、优质水泥和高效减水剂。 1 1粉煤灰的选择 电厂的粉煤灰排出方式有干排、湿排、混排和分排， 不论那种方式排出的粉煤灰都可用于生产混凝土多孔砖。 按照 G B 1 5 9 6 1 9 9 1 用于水泥和混凝土中的粉煤灰，粉 煤灰品质可分为 I级、级、级，其颗粒越细越利于 掺配使用。 1 1 1粉煤灰的物理性能 粉煤灰多孔结构，对水的吸附能力大，含水分 3 0 的粉煤灰仍呈松散状态。其物理性能因原煤产地 ( 种类 ) 和电厂锅炉负荷的高低而异，差别较大。沈阳市辽中电厂 的干排粉煤灰物理性能见表 1 。 表 1 粉煤灰的物理性能 容量 比 表面积 密度 细度 含水率 需水量比 抗压强度 ( m k g -) ( m 2 k g 。 ) ( g c m ) ( 4 5 LL m 筛筛余 ) 比 61 0 0 4 5 1 05 2 6 5 0 9 1 2 9 8 6 8 1 1 2粉煤灰的化学性能 粉煤灰的化学性能因原煤种类而异，差别较大。其金 属氧化物中的A 1 0 、F e 0 ， 、M n O含量略高。辽中电厂的 粉煤灰化学组分见表 2 。 表 2 粉煤灰的化学组分 竺 ! ! ! ! 垒 ! ! ! ! 垡 查 兰 5 9 R 4 7 R S 1 9 6 2 09S 3 8 4 1 7 6 1 9 7 1 8 3 7 4 1 1 3粉煤灰的技术指标 粉煤灰为灰色或灰A色细粉末，其粒径可分为粗灰、 中粗灰、细灰三类。经 4 5 m孔径筛筛分的筛余量分别 为：粗灰 3 5 左右，中粗灰 2 5 3 0 ，细灰 1 5 2 0 ； 电厂的粉煤灰筛余量为 2 6 5 。用于生产混凝土多孔砖的 粉煤灰颗粒粒径应 O 5 m m，烧失量应 5 0 ，含泥量应 1 0 ，则灰 致使末与凝胶材料发生结合的残余碳浮于胚体表层，影响 砖体的强度。 1 2 集料的选择 粉煤灰属无塑性原料，用它生产混凝土多孔砖，须掺 配相应比例的胶凝材料和集料。胶凝材料的选择主要用 4 2 5级普通硅酸盐水泥或硅镁水泥，作为生产粉煤灰混 凝土多孔砖的凝胶材料。 1 2 1集料的选择 一 般采用 1 0 2 0 m m细度的清水卵石和清水细沙，也 可用 5 1 0 m m细度的砖瓦碎屑或矿渣代替卵石；用煤矸 石粉或硅灰代替细砂， 能与水泥一起发挥更好的活化作用。 1 2 2增塑剂的选择 加入水中的增塑剂，可采用减水剂中的木质素磺酸盐 类、多元醇类、羟基酸盐类、聚氧乙烯烷基醚或腐殖酸类。 1 2 - 3 集料粒径的控制 粉煤灰混凝土多孔砖的孔壁 ( 肋)厚度，一般控制在 1 5 m m以上。因而必须严格控制集料粒径，确保颗粒均匀 一 致，其最大粒径不得大于砖体最小壁 ( 肋 ) 后的的 l 3 ， 且应在成型机入料口处装上相应孔径的网筛，筛除粒径过 大的集料。从而使混凝土畅通进入机体模具，均匀充满模 壁，以提高砖胚的密实度，也防止损坏机件。 2混合料配比 合理掺配混合料是确保粉煤灰混凝土多孔砖坯体成 型优质的重要环节。粉煤灰在混凝土多孔砖中的用量， 一 般占胶凝材料的 3 0 。混合料中的粉煤灰掺量，既可取代 相同质量的胶凝材料，又可取代相同体积的集料。取代 粉煤灰所获得的强度增加效应，可补偿活性砂、石等集料 的强度损失。科学测定混合料配比是提高砖体强度的关键 环节。混凝土拌和物配合比，见表 3 。 表 3 混凝土拌和物配合比 增塑剂占 粉煤灰占 水 水 水泥 粉煤灰 细集料 粗集料 减水剂 水之比 泥之比 ( k g ffi，) ( k g m ( k g m ( n r ，) (k g m -3) ( k g n l d ) I S 3 0 1 7 0 4 40 1 3 2 7 n 4 1 0 5 6 2 5 5 3挤压成型工艺 粉煤灰混凝土多孔砖生产工艺主要有半干法挤压成型、 真空压力挤出成型、浇注模具成型。最理想、方便、适用 的是真空压力挤出成型工艺。该工艺基本等同于烧结粉煤 灰多孔砖生产工艺，可套用烧结粉煤灰多孔砖的一些工艺 进行生产，且具有以下优点： 被挤出的料为塑性，含水 率低，收缩率小，坯体密实度高；缩短了生产工序，工 艺简便，易操作，可实现连续生产；制品质地均匀，表 面平整，砖体强度高；可利用原有工艺设备，节约资金 和成本。 3 1砖体的规格尺寸 粉煤灰混凝土多孔砖外形为直角六边形或圆角六面体， 通常以生产直角六面体多孔砖为主。其规格尺寸为 2 4 0 m m X 1 1 5 m m X 9 0 m m，与烧结粉煤灰多孔砖一致，砖体的孔 洞率为3 0 ，属于免烧成品砖。 3 2主要生产设备 生产粉煤灰混凝土多孔砖的主要设备有：振动筛， 用 于控制粉煤灰和集料粒径 ( 相应孔径各异 )；配料磅，用 于集料计量， 按比精确配料；混凝土搅拌机，用于混合料 搅拌、混凝土制备；真空挤压成型机，用于将混凝土真空 挤压成型，可套用原生产烧结多孔砖的双级真空挤出机 ( 或采用步进式半自动液压空心砌块成型机，可节省机房， 但不能真空 )；皮带运输机，用于原材料和混凝土输送 ( 各设一套 )；真空泵，用于真空排除混凝土中的空气； 自动同步切割机，用于湿坯体切割定型；粉碎机，用于矿 渣、砖瓦渣、煤矸石等集料的粉碎；洒水器，用于给混合 料均匀洒水；其他设备，可套用原生产烧结多孔砖的有关 设备。 3 3混合料搅拌与成型 混合料须经搅拌机强制搅拌、捏合制成混凝土，然后 经过成型机真空挤压成型，再经切割机切割成坯体。其整 个过程的工艺流程是： 区 遁 圃一臣 圈一圃一困 i j I l 圃一 固一圈一回一 回 混合料搅拌是粉煤灰混凝土多孔砖生产工艺的关键环 节，决定坯体成型质量的高低。在操作工艺上必须环环扣 紧，从严把关。 3 3 1混合料搅拌加工 混合料的适度湿化及搅拌的均匀程度，对坯体的外形 和内在质量有很大影响。因此， 在搅拌工艺上须把住5 关： 集料须先行干混，然后加入相应量的含有适量减水剂的 3 2 0 1 1 粉煤灰 1 5 水进行湿混，将集料高度混匀；集料的含水率至关重要， 一 般控制在 1 7 2 0 以内，过高或过低都会影响坯体的 初期强度；在集料中加入适量的长度为 5 1 0 m m的木 纤维或玻璃纤维，与集料一道搅拌、捏合；输入集料不 能超量。超量会加大搅拌机的负荷，影响正常运转而导致 混合料搅拌不均匀；集料湿混须均匀搅拌、捏合制成稠 度适中的半干性混凝土，以提高挤压成型的坯体初期强度。 3 3 2混凝土挤压成型 真空压力挤出成型工艺是将经过强制搅拌、捏合而成 的混凝土输入真空挤出成型机体内，经真空排气并在螺旋 轴快速运转的高挤压力作用下，由模E l 挤出形成坯体。真 空挤压成型是提高坯体质量的关键工艺，必须从严把住 3 关 。 ( 1 ) 真空挤压成型级机头 ( 模口) 技术关。多孑 L 砖机 由泥缸、 螺旋轴、模具、芯架等部件组成，各部件运转的 技术状况和混凝土受挤压后的胶结稠度，决定砖坯体的强 度、质量、产量和物理力学性能。要使机具运转和混凝土 胶结状态达到良好技术标准，必须把住 4 关：机头 ( 模 具 ) 的设计、制作、安装和调试须精心操作， 模口不宜过 长，过长会因摩擦阻力增加而影响走坯速度，加速机具磨 损；也不宜过短，过短会因挤压力度不够而导致坯体不能 紧密结合，降低密实度；模具的 芑 = 架、芯杆、芯头等 精密部件要计算准确，精工制作，正确安装、反复试验， 确保尺寸公差、配合公差、位置公差等技术指标达到没计 标准；生产要勤观察、检查真空挤压成型机的运转状 况，发现偏差，以及停机纠正，停机时机体内不能剩存集 料；机头模具要经常检查、测验 、调整，定期维护、 修理、更换，确保正常运转。 ( 2 )真空泵气压关。真空泵所产生的气压应足够排 除混凝土中的空气，以提高砖坯体的强度。如果真空气压 不足，混凝土中的空气排不净，就会影响坯体成型强度和 成品质量。因而在生产中要勤观察真空压力表，发现真空 气压不足时应停机调整、维修、测试，待气压充足后再开 机生产。 ( 3 ) 坯体切割技术关。自动同步切割机的功能是给砖 坯定规格、质量，工艺上须把住 5关：切割机安装的 位置应与模I： 1 保持相应距离，使切割机运转灵活自如，切 割的坯体表面光滑；承载坯体的托板应能升能降，上升 时应紧靠坯体切12 1 的底部，以利切割，也防止坯体开裂； 切刀应保持锋利，挤切速度要协调，挤切力度要均匀， 以免碰到过粗的集料难切造成坯体表面毛糙；及时检 、 6 coAL ASH 3 201 1 测、保养、调整切割机，以确保切坯均匀、合格，切割 机发生偏差时应立即停机修正；清理落坯 、落浆、落 料，并及时回拢，保持生产现场整洁。 4坯体养护与干燥 粉煤灰混凝土多孔砖坯体的强度发展对温度比较敏感， 气温高时强度发展较快，气温低时发展缓慢。其干燥原理 是在热源和干燥介质的作用下，白体内排出水分。养护方 法有 自 然养护法和人工蒸汽养护法。自 然养护法是将成型 坯体连同托板一起平稳放入坯场，盖上塑料膜保温保湿养 护，以提高坯体的早期强度。静养2 4 h 后，便可进行坯场 码垛覆盖，洒水养护；也可以放人塑料大棚内， 利用太阳 能养护。每天洒水的次数应视季节、气候而定， 洒水量以 保持坯体的潮湿状态为适度，以维持水泥水化反应的正常进 行。养护两周后揭掉坯体上的覆盖物，自然养护至满 2 8 d 便成 了已基本干燥 的硬性成品。养护工艺应把住 4关 ： 坯场要高度平坦，以免坯体在养护过程中变形或断裂； 坯体码垛不能过高，一般码 5 - 6 层，最高不超过 7 层， 如果再高，会压坏底层砖坯；冬季生产的坯体应采取保 暖养护措施，或采用掺早强剂等技术手段促进坯体硬化； 切实加强坯场管理，落实养护职责和措施，避免坯体在 养护过程中出现人为的质量缺陷损失。 5成品堆放和检验 粉煤灰混凝土多孑 L 砖成品应先行检验，合格后按强度 等级、质量等级分别堆放，并加以标明。堆放场地应平整， 堆垛高度不超过 1 6 m，堆垛之问应保持适当的通道。堆 放应落实防雨措施，防止砖 奉 吸水，以免砖块上墙体因含 水率过高而导致墙体分裂。投入使用的粉煤灰混凝土多孔 砖物理力学性能见表 4 。 表 4 粉煤灰混凝土多孔砖的物理力学性能 软化 吸水率 抗压强度 抗折强度 抗冻性 砌体强度 导热系数 空气隔声 系统 ， MP a T MP a MP a ( wm 1 d B 0 7 3 0 7 R 1 0 1 5 2 0 2 S 7 5 2 S R 2 0 l 3 0 35 参考文献 1 何劲波 混凝土多孔砖的生产与应删 J 砖瓦， 2 0 0 4 ( 8 ) ： 3 5 - 3 6 【 2 】徐平涛 三废材料在轻质隔墙条板中的应用及生产技术分析 J 砖瓦 ， 2 0 0 3 ( 1 0 ) ： 3 7 - 4 1 ， 作者简介：王敏 ( 1 9 4 6 )，女，高级工程师，原辽河化工产生产副厂长， 总工程师 通信地址： 沈阳市辽中县辽河化I J , E - ma i L ： wa n g mi n L Z 】 2 6 c o m 收稿 日期： 2 0 1 0年 7月 2 5日