石灰消化性能及其对蒸压加气混凝土性能的影响.pdf

全 国中文核 心期刊 ； l ； # t #￥ ￥ #￥ 杆 建魄 中 国 科 技 核 心 期 刊 石灰消化性雒及其劝蒸压 加号混凝土II | E 昀影响 桂苗苗 ， 彭军芝， 蔡振哲 ( 厦 门市建筑科学研究院集团股 份有限公司， 福建 厦 门3 6 1 0 0 4 ) 摘要 ： 研究石灰细度、 有效C a O含量、 初始温度、 石膏种类和掺量对石灰消化性能的影响及石灰的消化性能对蒸压加气混凝土 性能的影响。结果表明， 石灰的细度、 初始温度以及石膏种类对石灰消化性能有明显影响； 石灰中有效 C a O含量与其消化温度和消 化 时间没有 明显 的相关性 ； 石灰的消化性能显著影响加气 混凝土料 浆浇注稳定性和成 品性能 。在加气混凝土 生产 中， 应控制适当的 石灰 消化性 能参数 ， 以保证加气混凝土料浆发泡和稠化协调进行 。 关键词 ： 石灰； 消化； 加气混凝土； 石膏； 性能 中图分类号 ： T U 5 2 2 3 + 2 文献标识码 ： A 文章编号： 1 0 0 1 7 0 2 X( 2 0 1 1 ) 0 9 0 0 4 5 0 3 S l a k i n g c h a r a c t e r o f l i m e a n d i t s e ffe c t O i l t h e p e r f o r ma n c e o f a u t o c l a v e d a e r a t e d c o n c r e t e GUMi a o mi a o ， P E NG 】 u n z h i ， C AI Z h e n z h e ( X i a me n A c a d e m y o f B u i l d i n g R e s e a r c h G r o u p C o L t d ， X i a m e n 3 6 1 0 04， F u j i a n ， C h i n a ) Abs t r ac t ： Th e e f f e c t s o f fi n e n e s s ， i n i t i a l t e mp e r a t u r e ， c o n t e n t o f e f f e c t i v e C a O a n d t y p e a n d c o n t e n t o f g y p s u m o n t h e s l a k i n g c h a r a c t e r o f l i me ， a s we l l a s t h e e f f e c t o f s l a k i ng c h a r a c t e r o n t h e p e r f o r ma n c e o f a u t o c l a v e d a e r a t e d c o n c r e t e ( AAC) we r e s t u d i e d Re s u l t s s h o w t h a t fin e n e s s ， i n i t i a l t e mp e r a t u r e a n d g y p s u m t y pe h a d s i g nific a n t e f f e c t o n t h e s l a k i n g c h a r a c t e r o f l i me， wh i l e c o n t e n t o f e f f e c t i v e C a O h a d l i t t l e c o r r e l a t i o n wi t h t h e s l a k i n g t e mp e r a t u r e a n d s l a k i n g t i me T h e s l a k i n g c h a r a c t e r o f l i me wa s a k e y f a c - t o r t o a f f e c t t h e c a s t i n g s t a b i l i t y a n d p r o d u c t p e rfo r ma n c e o f AAC， s l a k i n g p ara me t e r s s h o u l d b e c o n t r o l l e d i n p r o d u c t i o n p r o c e s s t o e n s u r e t h e f o a mi n g a n d h a r d e n i n g o f AAC s l ur r y g o e s c o o r d i n a t i v e l y Ke y wo r ds ： l i me ； s l aki n g c h ara c t e r ； a e r a t e d c o n c r e t e ： g y p s u m； p e rfo rm a n c e 石灰是蒸压加气混凝土生产中的主要原材料之一，其主 要作用是： 提供C a 0 ， 并在水热条件下与硅质、 铝质材料发生 反应， 生成水化硅酸钙和水化铝酸钙， 从而使制品获得强度； 提高加气混凝土料浆的碱度， 满足铝粉发气条件； 在加气混凝 土料浆发气稠化和坯体硬化阶段， 提供足够的热源， 促进坯体 的硬化。 石灰的消化性能是评价石灰使用性能的主要指标， 它 直接影响到加气混凝土生产配比和工艺， 因此， 对石灰消化性 能进行研究是指导和控制加气混凝土生产质量的前提。 国内对蒸压加气混凝土的性能及使用过程的质量问题已 有较多研究， 但对于蒸压加气混凝土配比与工艺方面， 特别是 石灰消化性能及其对加气混凝土的生产和性能的影响研究较 少 】 - 3 。本文结合常青树建材( 福建) 有限公司的生产实践， 研 究了石灰消化 I i I I I 影响因素及其对蒸压加气混凝土性能的 收稿 日期： 2 0 1 1 - 04 1 5 作 者简介 ： 桂苗苗 ， 女， 1 9 7 5年生 ， 山东蓬莱 人， 高级 工程师 ， 从事建 筑材料研发与管理 。 地址 ： 福建省厦 门市湖滨南路 6 2号， 电话： 0 5 9 2 2 2 7 3 7 9 6， E ma i l ： mu t ut u 1 2 6 c o m。 影响。 l 实验 1 1 原材料 石灰： 市售工业用生石灰， 主要化学成分见表 1 。 石膏： 市 售天然石膏和脱硫石膏， 主要化学成分见表2 。粉煤灰： 嵩屿 电厂湿排灰。 砂： 漳州河砂， S i 0 含量不低于7 5 。 铝粉： 市售 工业用铝粉膏。 表 1 生石灰 的化学成分 1 2 试验方法 石灰的细度和消化速度按J C f r 4 7 8 1 9 2 建筑石灰试 N E W BUI L DI NG M ATE RI A L S 4 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 桂苗苗， 等： 石灰 h -9 6 性能及其对蒸压加气混凝土性能的影响 验方法 物理试验方法 进行测试。加气混凝土的性能按G B T 1 1 9 6 9 -2 0 0 8 蒸压加气混凝土性能试验方法 进行测试。 采 用蔗糖法测定石灰中的有效C a O含量， 具体操作如下： 迅速 精确称取0 4 0 5 g 研成细粉的试样， 置于2 5 0 m l 具有磨口 玻 塞的锥形瓶中， 加入4 g 化学纯蔗糖及 1 2 2 0 粒小玻球， 再加 入4 0 m l 新煮沸而已冷却的蒸馏水， 塞紧瓶塞， 摇动 1 5 m i n ， 以酚酞为指示剂，用 0 5 N酸标准溶液滴定至红色恰好消失 并在3 0 S 内不再现红色为止。按下式计算有效 C a O的含量： C a O( ) ： ( 0 0 2 8 V ) x 1 0 0 式中： 酸标准溶液的当量浓度； 滴定时所耗用的酸标准液的量， r n l ； 试样量， g ； 0 0 2 8 与l m l 1 N酸相当的氧化钙的量， g 。 2 结果与讨论 2 1 石灰消化性能的影响因素 2 1 1 石灰细度对石灰消化性能的影响 将石灰磨成不同细度的试样，研究石灰细度对其消化性 能的影响， 结果如表3 所示。 表 3 细度对石灰消化性能的影响 细度 3 8 4 2 9 6 2 3 4 1 8 4 1 1 2 8 4 消化温度， 3 8 4 8 4 9 5 O 5 9 6 0 消化 时间 mi n 1 8 5 1 6 0 1 5 0 1 0 5 8 0 7 0 从表 3 可以看出， 当细度从 3 8 4 降低到 8 4 ， 石灰的 消化温度从3 8 提高到6 0 ， 消化时间从1 8 5 m i n 缩短到7 m i n ， 表明石灰细度显著影响其消化性能。而石灰的消化性能 可能显著影响加气混凝土的生产稳定性和最终性能。一方面 提高石灰的细度在蒸压过程中可提高石灰的溶解速度，石灰 越细比表面积越大， 与硅质材料的反应接触面积增加， 可以促 进其与硅质材料的反应， 生成更多的水化产物， 从而使制品的 强度得到提高； 另一方面， 石灰也不能过细， 否则会加速石灰 的消化。 因此， 蒸压加气混凝土的生产过程中必须对石灰的细 度进行控制。 2 1 2 初始温度对石灰消化性能的影响 选择同一石灰测试初始温度分别为2 O 、 3 O 、 4 0 时的消 化性能， 结果如图1 所示。 由图1 可看出， 初始温度从2 0 提高到4 0 时， 石灰的 消化时间从 1 7 m i n 缩短到9 m i n ，消化温度从 5 1 8 c C 提高到 6 3 3 。表明初始温度越高， 石灰的消化时间越短， 消化温度 越高， 因此， 初始温度对石灰消化性能的影响非常显著， 在加 气混凝土的生产过程中必须对料浆的浇筑温度进行严格控 制。 4 6 新型建筑材料 2 0 1 1 9 6 5 6 0 5 5 5 0 p 4 5 4 0 赠 3 5 3 O 2 5 2 O 1 5 时 1 日 m i “ 图 1 消化初始温度对石灰消化性 能的影响 2 1 3 有效 C a O含量对石灰消化性能的影响 有效C a O是石灰中能与氧化硅反应的有效成分， 是衡量 石灰品质的重要指标之一。一般认为， 石灰中有效C a O含量 越高越好，我国目前通常要求加气混凝土生产用石灰中有效 C a O含量大于6 5 。 为掌握石灰的有效 C a O含量是否与石灰 消化时间和消化温度有显著相关关系， 对常青树建材( 福建) 有限公司的生产用石灰进行监测分析， 其有效 C a O含量与消 化温度及消化时间的关系如图2 所示。 8 O 7 0 6 o 1 5 0 4 0 善 3 0 2 0驾 1 0 0 图2 石灰有效 C a O含量与消化温度及消化时间的关系 从图2 可以看出， 有效 C a O含量与消化温度及消化时间 没有明显的相关关系，这可能是由于石灰的消化不但与有效 C a O含量有关， 同时还受到石灰石锻烧情况、 杂质含量等其它 因素的影响。 2 1 4 石膏品种对石灰消化性能的影响 石膏是加气混凝土生产过程中一种重要的调节材料， 石 膏对石灰的消化有抑制作用。 选择天然石膏和脱硫石膏， 分别 研究这2 种石膏在不同掺量下对石灰消化温度和消化时间的 影响， 试验结果见表4 。 图3 和图4 分别为不同掺量的2 种石 膏影响下石灰的消化曲线。 从表4 可以 看出， 不管是天然石膏还是脱硫石膏， 随着其 掺量的增加， 石灰的消化温度降低， 消化时间延长， 石膏掺量 的增加对石灰消化性能的影响十分显著。 从图3 和图4 可以看出，未掺石膏的石灰消化可以近似 地分成2 个阶段： 快速升温阶段和缓慢升温阶段。快速升温 鲫 蚰 加 0 p 越赠 器 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 桂苗苗， 等： 石灰消化性能及其对蒸压加气混凝土性能的影响 表 4 石膏对石灰消化性 能的影响 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 时 间 mi n 图 3 天 然石膏掺量对石灰消化性 能的影 响 时 Iuq m i n 图 4 脱硫石膏掺 量对石灰消化性能的影响 阶段表现为温度随时间的推移而呈近似线性提高， 这一阶段 约占总消化时间的7 0 左右， 随后进入缓慢升温阶段， 表现 为斜率随时间的增加而降低； 外掺石膏后， 掺量较低时， 石灰 的消化同样经历2 个阶段， 在快速升温阶段， 曲线的斜率较未 掺石膏有了减小， 这一阶段的时间也相应延长， 随后进入缓慢 升温阶段， 随着掺量进一步增加到3 和5 时， 可以明显地 观察到曲线斜率的减小， 而且2 个阶段之间的界限不明显， 整 条曲线过渡平缓， 消化温度降低， 消化时间相应延长。另外， 从图3 和图4的对比还可以看出， 脱硫石膏对石灰消化温度 的抑制作用更加明显。上述结果表明， 从抑制石灰消化的角 度看， 2 种石膏均可用于加气混凝土的生产。 2 2 石灰消化性能对加气混凝土性能的影响 在上述研究影响石灰消化性能因素基础上， 采用几种不 同消化性能的生石灰在常青树( 福建) 建材有限公司生产线上 进行试验，考察石灰的消化性能对加气混凝土生产工艺与产 品性能的影响， 结果见表5 。 表 5 石灰消 化性 能对加气混凝土性 能的影响 生石灰参数 序号有效 C a O 消化温 消化时 含量 度 间 m i n 发气和硬化状态 发气 稠化硬化 抗压强 度 MP a 6 9 7 5 6 不够高过快过慢 3 5 6 8 7 1 8 面包头 快 慢 3 馏 6 8 6 6 1 2 较适宜较快 好4 1 6 7 6 O 1 4 好 好 快 5 0 从表5 可看出，采用快速消解石灰 ( 表中第 1 组和第2 组) ， 由于在浇注初期就开始大量消解， 引起料浆过早稠化， 浇 注后坯体虽较快达到最高温度， 但浆体水化凝结速度跟不上石 灰的消解速度， 也与铝粉发气过程不适应， 造成坯体硬化较慢， 坯体上部产生“ 面包头 竖起或坯体不够高等现象， 制品强度较 低。采用中速消解石灰( 表中第3 组和第4 组) ， 随消化时间增 加， 稠化逐渐缓慢， 适应水泥水化凝结速度， 铝粉发气过程与料 浆的 稠化过程协调进行， 坯体硬化加速， 制品强度也有所提高。 因此， 在加气混凝土制品生产中， 采用中速消解石灰且控 制适当的消化时间可保证加气混凝土发泡和稠化协调进行， 从而提高制品质量。 3 结论 ( 1 ) 石灰的细度和消化时的初始温度对石灰的消化任Iq 4 - 日 e-, 有明显影响，加气混凝土的生产过程中应对石灰的细度和料 浆的浇筑温度进行控制。 ( 2 ) 石灰中有效C a O含量与其消化温度和消化时间没有 明显的相关关系。 ( 3 ) 天然石膏和脱硫石膏对石灰消化性能的影响十分显 著， 脱硫石膏对石灰消化温度的抑制作用更加明显， 2 种石膏 均可用于加气混凝土的生产。 ( 4 ) 石灰的消化性能是影响加气混凝土料浆浇注稳定性 和成品性能的重要因素， 在加气混凝土生产中， 采用中速消解 石灰且控制适当的消化性能参数以保证加气混凝土料浆发泡 和稠化协调进行。 参考文献 ： 1 吴承恩 对 加气混凝土 中生石灰消化性 能的初步研究f J 建筑 节 能 ， 1 9 8 3 ( 6 ) ： 1 2 1 5 2 王爱 国， 彭方 敏 生石灰 品质与加气混凝 土生产 J 】 _房 材与应用 ， 1 9 9 6( 3 ) ： 46 4 8 3 】 王继纯 立窑煅烧 中速生石灰及其对粉煤灰加气混凝 土制品 的 影响 J 水泥工程， 1 9 9 4 ( 3 ) ： 2 9 3 2 A N E W BUI L DI NG M ATE R I AL S 4 7 册钙 “ 弛弘弛勰舫 p 赵赠 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m