蒸压粉煤灰砖的技术要求

蒸压粉煤灰砖的技术要求

为了满足蒸养粉末砖生产的需要，jc239-2001年的一些性能指标需要较低，尤其是耐久性指标。为此,立足工程质量和安全需要,CECS256∶2009《蒸压粉煤灰砖建筑技术规范》(以下简称《规范》)中,不仅要求蒸养粉煤灰砖和蒸压粉煤灰砖的产品性能均符合JC239-2001的技术指标,而且对蒸压粉煤灰砖提出了更高的要求。本文简要介绍《规范》对蒸压粉煤灰砖提出的技术要求,并就生产满足《规范》要求的高性能蒸压粉煤灰砖的生产工艺技术进行讨论。1蒸压粉煤灰砖的性能要求在《规范》的2.1.1条中,赋予蒸压粉煤灰砖新的定义:“以石灰、消石灰(电石渣)或水泥等钙质材料与粉煤灰等硅质材料及集料(砂)为主要原料,掺加适量石膏,经搅拌混合、多次排气压制成型、高压蒸汽养护而制成的砖。”在《规范》的第三章,对蒸压粉煤灰砖的性能提出了技术要求:(1)用于承重结构的蒸压粉煤灰砖,除应满足现行行业标准JC239-2001《粉煤灰砖》外,还应满足《规范》的规定;(2)蒸压粉煤灰砖的强度等级应为MU25、MU20、MU15;(3)承重砖的折压比不应低于0.25;(4)蒸压粉煤灰砖的质量吸水率不应大于20%;(5)蒸压粉煤灰砖出厂时的干燥收缩值不应大于0.5mm/m;(6)蒸压粉煤灰砖的抗冻性能应符合表1的要求;(7)蒸压粉煤灰砖的碳化系数和软化系数均应不小于0.85。另外,国家标准《墙体材料应用统一技术规范》(送审稿)对蒸压粉煤灰实心砖规定了最低强度等级为MU15,碳化系数和软化系数均不应小于0.85以及抗冻性能非采暖地区为F25、采暖地区为F50,折压比(块体材料抗折强度与其抗压强度之比)见表2。2蒸压砖本身产品质量的影响蒸压粉煤灰砖在工程应用中出现不同程度的质量问题,其中最突出的是墙体裂缝及局部墙体耐久性问题。其原因是多方面的,但蒸压砖自身产品质量问题是主要影响因素,该问题若不解决,势必制约蒸压粉煤灰砖在工程中的推广和应用。为使蒸压粉煤灰砖的产品质量满足《规范》的要求,下面就蒸压粉煤灰砖的原材料、配合比的合理选择及生产工艺的基本要求进行讨论。2.1原材料及其性能蒸压粉煤灰砖所用原材料,主要有硅质材料粉煤灰、钙质材料、石膏和细集料等,为保证产品质量,各种原材料均应满足相应的技术要求。2.1.1聚合物建筑制品用粉煤灰的分级行业标准JC409-2001《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》规定,硅酸盐建筑制品用粉煤灰按细度、烧失量、二氧化硅和三氧化硫含量分为Ⅰ、Ⅱ两个级别(见表3)。科学实验和生产实践表明,用于生产高质量蒸压粉煤灰砖的粉煤灰的化学组成,以符合表4要求为宜。2.1.2煤灰砖的原料配比钙质材料有石灰、电石渣和水泥等,在高温水化条件下与粉煤灰中的SiO2和Al2O3反应生成水化硅酸盐和水化铝酸盐,从而使制品具有强度。生产蒸压粉煤灰砖宜采用生石灰。生石灰质量技术要求见表5。当采用熟石灰或工业废渣(如电石渣)时,应通过专门的工业性试验确定。采用电石渣,其质量应符合表6的规定。2.1.3控制石膏中caso4含量石膏可采用天然石膏或工业副产石膏即化学石膏(脱硫石膏、磷石膏、氟石膏),可以是二水石膏、半水石膏或无水石膏,通常用二水石膏。石膏的CaSO4含量应不小于65%。在使用工业副产石膏时,除要求CaSO4含量符合要求外,对其中其他杂质应加以限制。如采用磷石膏时,要求P2O5含量不超过3%,采用氟石膏时,应先用石灰中和至微碱性,以保证其中HF含量极少。使用石膏干粉末时,细度要求为0.080mm孔筛筛余量≤15%。2.1.4工业废水处理蒸压粉煤灰砖应采用细集料,其粒径>5mm~10mm的颗粒应不大于15%。可以采用天然细集料砂、人工细集料碎石屑,也可以采用尾矿、煤渣、液态渣、水渣等工业废渣。在蒸压粉煤灰砖中,集料是作为调整颗粒级配的粗颗粒,要求颗粒级配合理、粉料少,颗粒强度应高于设计制品强度,应使用干堆积密度大于750kg/m3的多种粒级组成的集料,按照颗粒紧密堆积原则进行粒级选择,避免使用层理大、颗粒比表面积小、物理化学性质不稳定的集料。选用砂和碎石屑等细集料时,其质量要求与普通混凝土相同。对于工业废渣则还有一定的化学成分要求(见表7)。2.2原料的选择原则蒸压粉煤灰砖的各项性能均取决于原材料中各种成分相互反应产生的水化产物及组成的结构,因此,在一定的工艺条件下,配合比是保证产品质量的关键。在确定配合比时,应考虑以下几个问题:首先,要保证产品质量符合《规范》的规定,特别是强度和耐久性;其次,与已确定的各项工序条件相适应;第三,在满足上述条件下,应尽量选择石灰、石膏用量的下限,以降低产品成本;第四,原材料的选择应符合因地制宜、就地取材的原则,优先利用各种工业废渣。应特别强调的是,配合比中集料的掺量应足够,其在砖内增加粗颗粒后,可增加透气性减少砖坯的分层裂缝,提高砖的抗折强度。当所用原料确定之后,首先要取样化验分析。各种原料的性能达到制砖的技术要求后即可配料生产。在生产中原料产地一般不会变动,故其化学成分基本不变,但生石灰煅烧因素变化较大,要经常分析,将分析结果带入公式求得合理配比。2.2.1降低降压药原料中粉煤灰提供硅、铝组分。在原材料质量和其他工艺参数基本稳定,生石灰掺量相对不变的情况下,制品性能与粉煤灰(或砂子)的掺量有明显关系。制品强度随粉煤灰掺量增加而降低,随着砂子掺量增加而提高,且制品密实度提高,干缩率随之降低。中国建筑东北设计院和沈阳建筑大学的科研人员收集国内几十家生产企业试验资料并进行试验研究表明:“当粉煤灰掺量大于约42%时,砖的抗折强度随粉煤掺量的增加有下降的趋势,而粉煤灰掺量小于约42%时,砖的抗折强度随粉煤灰掺量的减少亦有下降的趋势,这说明粉煤灰与骨料间存在合理匹配问题。曾对某企业掺灰量高达90%的砖(其抗压强度试验结果达到MU10级,而折压比仅为0.16)进行了两砖的对撞试验,结果两块砖同时呈粒状脆坏。对不同折压比的蒸压粉煤灰砖墙片进行的伪静力(恢复力特性)试验可明显看出折压比低(即抗折强度低)的砖墙开裂过早,且脆裂突然。”因此,为使蒸压粉煤灰砖具有较高的抗折强度,以满足建筑工程的质量和安全的需要,粉煤灰掺量不宜超过55%。2.2.2最佳acoa掺量的确定蒸压粉煤灰砖的性能是由粉煤灰中的硅、铝质成分与石灰中ACaO相互作用的结果,而石灰中的ACaO的含量是变动的,因此确定石灰掺量应以ACaO进行计算。石灰提供与硅、铝组分发生作用的ACaO,并在水化时发热,可促进石灰消化和有利于砖坯在养护前的强度增长。既要使砖具有高强度,又要具有较好的耐久和干燥收缩性能,最佳ACaO掺量不应低于10%,其最佳掺量范围应为10%~14%。对于不同品质的粉煤灰,这个最佳掺量是不相同的,与SiO2和Al2O3含量有关。具体掺量应通过试验确定。蒸压粉煤灰砖的配合比中,石灰掺量的计算方法是根据上述的最佳ACaO含量范围选定混合料中所需ACaO含量,以下式计算石灰掺量:石灰掺量=(混合料中所需ACaO含量/所用石灰中ACaO含量)×100%粉煤灰掺量(%)=100%-石灰掺量2.2.3抗冻性和掺量配料中是否掺石膏,应根据实验决定。在所确定的工艺条件下,如果可达到预期的强度要求(包括抗压强度和抗折强度),则可不掺石膏。石膏的掺入会形成钙矾石。它具有良好的物理力学性能,但会使制品产生微膨胀,若数量过多则使制品崩裂而破坏,因此,其抗冻性一般会降低,所以在生产有抗冻性要求的粉煤灰砖时,应严格控制石膏的掺量。蒸压粉煤灰砖的石膏(天然石膏或脱硫石膏)掺量以1%~2%(外掺)为宜。掺量过多,并不能有效提高强度,反而对碳化稳定性和抗冻性不利。使用磷石膏时,采用2%~3%为宜,氟石膏以1%为宜。石膏常采用外掺计量,即以石灰、粉煤灰之和为100%,外加石膏。2.2.4煤灰砖的原料砂、炉渣等集料主要起调整级配的作用,其掺量应以组成最佳颗粒级配为目标。一般来说,粉煤灰∶集料=(1.0~2.0)∶1.0。科学研究和生产实践表明,生产高强度蒸压粉煤灰砖,宜采用砂(或细石屑)作集料,砂既属硅质材料,又是制品的骨料。石英砂制品较长石砂制品的物理力学性能优越。砂的颗粒级配好,孔隙率小,填充于孔隙中的胶结料就少。为降低砖的表观密度,可适量掺入一些煤渣,但应保证砖的产品质量。2.2.5砖坯用量的影响水用量是影响蒸压粉煤灰砖产品质量和成型工艺的重要因素。水量应保证在工艺过程中消化和形成水化产物的需要,还需保证成型时和易性良好。成型水分过多或过少都会使成型时产生“过压”现象,易损坏压砖机。另外,水分过少还会产生砖坯过厚,过多则易产生砖坯层裂。这些都会影响砖的外观和质量,造成废品。水用量与原材料性质、配合比、原料颗粒级配、消化方式、压砖机型号等有关。当钙质材料采用生石灰,集料采用煤渣时,配合比中的成型含水量应控制在19%~23%(绝对含水率)。它是原材料中所含水量与在搅拌、轮碾等工艺过程中加入水量的总和。当采用消石灰(电石渣)和砂作为集料时,成型含水量最低可降至8%。对于每一种具体的成型方法和一定配比的硅酸盐制品,都存在一个最佳的含水量,可用实验方法确定,并应尽量降低成型含水量。降低成型含水量是改善制品结构的有效途径,同时采用相应的成型方法使之充分密实,可使制品的密实度和强度增加,从而减少孔隙和毛细管,提高其耐久性。2.2.6工厂配合比的确定由于原材料的品质不同,各厂采用的工艺流程和选用的设备不同,因此,对于某一具体工厂的配合比,根据上述一些原则,在初定配合比的基础上,需通过半工业性试验加以调整,最后予以确定。2.3生产工艺蒸压粉煤灰砖的生产过程包括原料处理、混合搅拌、消化(陈化)、轮碾、砖坯成型、蒸压养护和成品处理等过程,基本工艺流程见图1。2.3.1制备细磨细的生石灰砂细(1)粉煤灰脱水。生产蒸压粉煤灰砖可采用干排灰,亦可采用湿排灰。采用干排灰时可不进行处理,进厂后直接贮存于料仓中待用。采用湿排灰时,根据其含水量大小,选用不同脱水方法进行处理,使其含水率达到要求。电厂湿法排出的粉煤灰浆,含水率很高,粉煤灰与水的质量比(固液比)高达1∶20~1∶40,即含水率为95%~98%。要使水分达到制砖要求,含水率应为30%~33%,需经过两级脱水。蒸压粉煤灰砖在年产量为5000万块左右规模时,可采用浓缩-真空过滤法进行脱水处理。(2)石灰、石膏的破碎和磨细。采用块状生石灰时,需经破碎和磨细,其细度应达到一定要求,见表8。生石灰颗粒越细,与粉煤灰颗粒之间的反应越快,水化生成物也越多,产品的强度高,性能好。但也不宜磨得过细,因为磨细粉末耗电量大,使成本增加。对于不同消化工艺,细度要求可有所不同,由于地面消化时间长,磨细度要求可适当放宽。天然石膏为块状,需破碎、磨细后使用。其细度要求为0.080mm筛孔筛余量≤15%。石膏可经破碎后按比例配料,再与石灰一起磨细,也可按细度要求单独磨细。石灰破碎、磨细时应注意以下几点:石灰极易受潮消化,因此生石灰入场后应注意防潮,不应露天堆放,破碎、磨细过程中也要注意防潮;石灰破碎、磨细时,粉尘很大,应注意防尘;石灰粉磨时经常发生“粘磨”现象,研磨体表面会被一定厚度的石灰粉包裹而降低研磨效果,可掺入石灰量10%左右的碎砖(破碎的蒸压粉煤灰砖块)作为助磨剂,不但能消除或减轻“粘磨”现象,而且由于碎砖起晶坯作用,有利于提高砖的强度。(3)细集料破碎、筛分。采用砂、细石屑为细集料应剔除杂物及粘土,有时应进行清洗。采用煤渣、矿渣等工业废渣作细集料时,渣中有时含有钢铁屑等夹杂物,在破碎前应剔除。通常采用磁选方法将钢铁屑除去。经磁选后符合表7要求的集料,当颗粒不能满足需要时,再经破碎后筛分,选用符合要求者作细集料。2.3.2配方及计量控制要点配料的目的就是要使各种原料能均匀、准确地按配合比例相互混合。为此,选择合适的计量方法、精确的计量设备与配料方式、保证物料的准确是必要的,而如何保证物料的均匀性,也应作为选择配料方式的必要条件,尤其是对那些数量较少的原料的配料。如石膏的配料问题,在选用石灰、石膏混磨工艺时,如石灰采用机械连续喂料,而石膏采用人工间歇喂料的配料方式,则加入石膏时,不但要称量准确,而且要做到加料时间间隔足够短,保证石灰、石膏在磨中能混合均匀。否则,即使数量正确,也可能是不均匀的,将会造成石灰中石膏掺量有时不足、有时过量的现象,必然影响产品的性能。(1)配料精度要求。配料中,各种原料计量的允许误差应达到表9的要求。(2)配料方式。配料方式有间歇式和连续式两种。间歇式是以原料质量进行计量的,其称量较精确,当原料变化,数量需要改变时,易于调整。但由于是间歇称量,效率较低。常用设备有磅秤或电子秤等。在使用时,原料对磅秤刀口污染和灰尘对电子秤元件的损坏严重,需加强维修。否则,会影响正常生产。对于湿粉煤灰,由于黏性大,计量秤料斗不易下料,因此,不宜采用自动计量秤计量。连续式则根据计量设备不同有体积计量和质量计量两种。体积计量是以原料体积进行计量,其设备简单,但受材料含水率、粒度等因素的影响大,计量精度差。而且配比改变时,调整也困难。常用的设备有调速螺旋给料机、电磁振动给料机、圆盘给料机、叶轮给料机和胶带给料机。2.3.3搅拌时间及加水量混合料搅拌的作用是使混合料混合均匀,这是使产品获得预期质量和质量均匀的基础。搅拌方式有连续和间歇两种。选用哪种方式,应从整个生产过程协调考虑和确定。当生产中采用间歇式搅拌时,多选用质量配料法,用自动计量秤计量。连续搅拌可选用双轴搅拌机、快速双轴搅拌机等,从搅拌机一端的上方进料,从另一端槽下开口卸料,在进料端部有水管加水,物料在机内停留时间(搅拌时间)可通过机内绞刀角度适当调节,但一经确定,不宜改变。间歇搅拌可采用砂浆搅拌机和涡轮强制搅拌机。后者搅拌作用强烈,混合料质量均匀。间歇搅拌时,搅拌时间可根据需要随时调节。搅拌时间:双轴搅拌机一般为1.8min,间歇式搅拌机一般为2min~3min。搅拌加水量应满足生石灰消化及砖坯成型对水量的要求。搅拌时加水应尽量将砖坯成型所需水量一次加足,使碾压中不再加水或少加水。因为搅拌后混合料经消化,水分可以充分渗入物料中,而碾压中加入的水分,往往较多地留在颗粒表面,如加水过多,则不利于砖坯成型,也不利于砖强度的增长。同时,应严格控制加水量。搅拌加水量过少,会造成石灰消化不充分,达不到消化目的;加水量过多,混合料在消化时易“结仓”(混合料粘结在一起,无法出料),不能正常生产。2.3.4混合料的消化各种物料经过配料搅拌制成混合料后,生石灰会吸收混合料中的水分,生成Ca(OH)2,这个过程就是消化过程。消化的作用:一是使生石灰充分消解,以便各原料之间进行反应;二是提高混合料的可塑性,便于成型,这个作用称为“陈化”。消化时间过短,会使生石灰消解不完全,在蒸压养护时继续消化,造成砖坯开裂,严重影响产品质量;消化时间过长,很容易造成混合料结仓,而且影响生产周期,降低经济效益。在使用电石渣等消石灰作原料时,虽然不需消解过程,但经过一段时间“陈化”,使Ca(OH)2溶液渗透到粉煤灰和煤渣等细集料颗粒内部,增加混合料的可塑性,提高坯体成型性能是非常必要的。消化方式有料仓消化和地面消化两种。(1)料仓消化。料仓消化时将混合料放在消化仓内进行消化。按其操作方式又分间歇式和连续式。间歇式消化分进料、静置消化(按消化要求所需时间静置)、出料等三个阶段。其缺点是易造成“结仓”,影响生产,同时当仓顶进料时,易发生颗粒分离现象,影响砖的质量。连续式消化的操作不分阶段,连续作业。混合料由顶部连续进料,底部连续出料。物料在仓内边移动边消化。物料在仓内移动的时间,正好相当于消化所需时间,这个时间可由料仓底部圆盘给料机调节。这个方法较间歇式为优,但耗电量大。料仓消化可将石灰消化时放出的热量积蓄起来,消化时温度高,可加速消化过程,还可促进过烧CaO、过烧MgO提早在消化仓内吸水消化,消除砖的质量隐患。(2)地面消化。地面消化时将搅拌好的混合料放置于库房内地面上进行消化。与料仓消化比较,由于保温效果差,消化所需时间长,需较大的堆放面积,故一般产量较大时,不宜采用。但陈化效果好,混合料质量高。(3)消化时间。采用生石灰消化时,两种消化方式的消化时间为料仓消化1.5h~4h,地面消化8h~16h。采用消石灰(包括电石渣)为原料时,消化时间为35min左右。混合料消化时间除与消化方式、原料有关,还应根据原料磨细度、气温等因素进行调节。2.3.5空气轮淤成型混合料消化后采用轮碾机进行碾练,主要起压实、活化和均化作用。轮碾碾练能提高混合料的活性和均化程度,并使物料中大部分空气排除,有利于提高极限成型压力和坯体密实度,从而提高制品的强度,对于保证砖坯和产品质量有重要的作用。粉煤灰是一种多孔结构的物料,其孔隙率高达65%~75%,因此,在粉煤灰颗粒内部和颗粒间存着在大量的空气。在成型过程中一部分空气排出砖坯,而另一部分则被压缩会产生较大的反作用力,并使砖坯加压结束时产生强烈的回弹作用。通过轮碾可以排出物料中的一部分空气,使其更加密实,并避免砖坯分层和开裂。根据实测,未经轮碾的混合料,其极限成型压力为16MPa,而轮碾后的则为24MPa,这就足以证明轮碾可提高混合料的成型性能。此外,轮碾也可将粉煤灰颗粒孔隙内的部分水分挤出,使其分布在颗粒表面,增加塑性,降低成型用水量。根据试验资料,用于轮碾的混合料成型水分明显降低,可提高砖的质量。当用矿渣和炉渣作集料时,对矿渣和炉渣而言,轮碾的作用主要是活化,这是由于物料通过碾磨和破碎,出现了新的表面,增加了水化表面积,加强了水化作用,使水化产物增多,有利于提高砖的强度。影响轮碾效果的主要因素之一是碾轮的质量。碾轮质量不同,轮碾效果也不同。影响轮碾效果的另一重要因素是轮碾时间。试验表明,无论是采用ϕ1600mm×370mm的轮碾机,还是采用ϕ1600mm×400mm的轮碾机,轮碾5min后再延长时间,对提高砖强度的作用不大。经验表明,对于ϕ1600mm×450mm的轮碾机,当每次的加料量为400kg~600kg时,其轮碾时间为5min~6min。2.3.6无分层压制成型坯体成型的目的是将混合料加工成所需规格的砖坯。砖的质量很大程度上取决于砖坯的质量,通常情况下砖坯越密实,体积密度就越高,最后成品的抗压强度也会越高。蒸压粉煤灰砖成型采取半干法,压砖机压制成型。成型的要求是:砖坯外形尺寸达到标准要求,减少层裂和缺陷,外观完整,具有足够的密实度。成型应选用大吨位、高压强自动液压压砖机实行双面多次排气压制成型。其加压时间长,压制过程中有排气阶段,因而可消除砖坯分层,提高砖坯密实度和产品强度。以往蒸压粉煤灰砖生产中发生的砖坯侧面分层裂缝,其原因除配合比中粉状物料过大外,主要是压砖机的压力较小,压制时间太短,无排气过程等设备和工艺问题。首先是当压砖机压力卸去后,砖坯内的气体无法排除,坯体发生“回弹”造成的。因此,在采用大吨位液压压砖机时,配合比中一定要有足够的集料,以提高砖的抗压和抗折强度,提高砖的耐久性能和减小干燥收缩。成型好的砖坯码放在养护小车上,由轻便轨道推送至静停线上,排成一列(一釜的装载量)后,由牵引车或卷扬机牵引入釜。养护小车台面应平整,刚性要好。每次使用前应对小车台面进行清扫,不得有粘着物料,以免在运送过程中,由于砖坯堆码不平而造成断裂。小车轨道接头要求平整,以免运输时小车振动,造成砖坯损伤。2.3.7干热静停和高压蒸汽养护(1)静停。砖坯在蒸压养护前,需要放置一段时间,称作静停。目的是使砖坯在蒸压养护之前达到一定的强度,以便在蒸压养护时能抵御因温度变化和水分迁移产生的应力,防止砖坯裂缝。静停分自然静停、湿热静停和干热静停。自然静停:将砖坯放在车间内进行自然干燥,使其具有一定的初始强度。自然静停的时间长短,受自然环境温度影响,夏季可缩短,冬季需延长。它比湿热静停和干热静停时间长,因而延长了生产周期,增加了养护设备和运坯工具。它只适用于天气炎热的地区,砖坯含水较小时采用。湿热静停:将砖坯置于专门的静停室内,通入蒸汽,在50℃~60℃下静停3h~7h。砖坯的强度增长主要由环境温度决定,提高环境温度可大大缩短静停时间。干热静停:将砖坯置于专门的干热静停养护室内,室内设有干热管道,蒸汽通入干热管道内,通过干热管散热加热空气,使砖坯脱水而获得一定强度。干热静停温度为50℃左右,静停时间为20h~30h。与湿热静停比较,干热静停升温慢,周期长,生产效率低。这种静停方法适用于砖坯水分较大者,一般成型水分在25%以上时才采用。(2)高压蒸汽养护。高压蒸汽养护既提供了激发活性所必需的温度,又提供了反应所必需的湿度和压力,加速了坯体粉煤灰中的硅、铝质组分和石灰中的ACaO之间的水化和水热合成反应,生成具有强度的水化产物,增加制品的结晶度,缩短硬化时间,获得一定强度和各种性能,最终形成产品,得到各项性能均符合产品质量标准要求的蒸压粉煤灰砖。就养护而言,砖各项性能的优劣,主要决定于养护压力(温度)的高低,以及养护时间的长短。压力(温度)高,反应充分,各项性能都较好。同时,砖养护压力(温度)高时,得到相同强度所需的养护时间也可相应缩短。养护压力对制品性能的影响:粉煤灰砖的高压蒸汽养护压力愈高则温度愈高,在相同的养护时间条件下,砖的强度愈高、干燥收缩值也愈小。表10给出了高压蒸汽养护和常压蒸汽养护以及高压蒸汽养护的养护时间相同压力不同时,砖力学性能及干燥收缩的实验结果。从表10可看出:采用高压蒸汽养护,在相同的养护时间条件下,随着养护压力的提高,砖抗压强度随之提高,干燥收缩值随之降低。同时还可看出:高压蒸汽养护及养护制度对硅酸盐制品的物理力学性能有较大影响。不同养护时间对制品力学性能的影响:对于每一个蒸压养护压力,都存在一个最佳的蒸压养护时间,在相应的养护时间下,对应的强度最高。例如对于粉煤灰硅酸盐制品,在计示压力784kPa时,最高强度经16h达到;1568kPa时,经5h达到;2058kPa时,经3h达到。显然,粉煤灰砖的蒸压养护压力越高,达到最高强度所需时间越短。另外从表10中可以看出,砖强度的增长速度随着养护压力的升高而加速,其原因在于加速了水化反应的速度。那么超过最佳蒸压时间,同样会使由CSH(Ⅰ)向托勃莫来石转化的水化反应速度加快,致使养护压力愈高,当强度出现峰值后下降速度愈快。因此,当采用较高养护压力时,可缩短并且应更严格地控制养护时间。确定采用什么样的养护制度,应从制品的强度、蒸压釜的生产率和造价几个方面考虑。过去一些工厂采用的蒸压釜工作压力较低,尽管砖的强度能够达到标准的规定,但砖的干燥收缩值较大,耐久性较差,这是造成蒸压粉煤灰砖使用时墙面裂缝较多的原因。近些年的科学研究和生产实践表明,为使砖的强度、干燥收缩和耐久等性能同时满足要求,蒸压粉煤灰砖蒸压养护的饱和蒸汽压力宜为1.0MPa~1.5MPa。养护中升温、降温速度不当,砖坯会产生裂纹,影响外观质量。粉煤灰砖蒸压养护的工艺参数参见表11。3利用工业废水生产蒸压粉碳灰砖的示例通过利用粉煤灰、电石渣和废石屑等工业废渣生产蒸压粉煤灰砖的实例,就配合比与产品性能的关系进行讨论。3.1原材料的配合比产品的性能3.1.1硅铝土的化学成分(1)粉煤灰。粉煤灰细度为0.080mm方孔筛筛余12%,硅铝比SiO2/Al2O3=3.22,其化学成分见表12。(2)电石渣的主要化学成分见表13。(3)其他。石膏采用化学石膏,集料采用废石屑。3.1.2压粉煤灰砖的配比采用粉煤灰、电石渣、废石屑和化学石膏,确定了9种不同的配比生产蒸压粉煤灰砖,其配比及产品性能见表14。这里需要说明的是,由于所进行实验研究的抗冻性能试验是按GB/T2454-2003规定的方法进行的,与《规范》的规定有较大差异,因此本文未列出抗冻性能试验结果。3.2讨论3.2.1灰与集料之比由表14中的样1~样5可以看出:当粉煤灰掺量不变均为50%时,电石渣掺量由16%,按2%递减至8%,则ACaO在粉煤灰与电石渣混合料中的含量递减,依次为15.78%、14.24%、12.6%、10.85%、8.98%;废石屑掺量由32%,按2%递增至40%,粉煤灰与集料之比递减,依次为1.56、1.47、1.39、1.31、1.25。砖的强度和抗碳化性能均呈下降趋势,干燥收缩性能提高。砖强度的降低是由于电石渣掺量减少,导致ACaO含量减少,致使胶凝物质减少造成的。表明砖的强度在一定范围内与ACaO在粉煤灰和电石渣混合料中的含量呈正相关。而干燥收缩值的降低即干燥收缩性能的提高,则是由于集料的增加,使粉煤灰与集料之比值降低,而提高了砖的干燥收缩性能。表明砖的干燥收缩性能同粉煤灰与集料之比呈负相关,即比值增大干燥收缩性能下降。抗