加气砼生产工艺:加气块生产工艺与配方

加气砼生产工艺

2007年9月

目 录

加气混凝土生产工艺中的几个重要课题 ................................ 1

一、概述 ................................................................. 1 二、生产工艺主要工序 ..................................................... 2 三、主要原材料 ........................................................... 3 四、加气的配合比 ......................................................... 6

加气混凝土用原材料的处理与制备 ..................................... 8

一、磨细的必要性 ......................................................... 8 二、磨细的主要设备——球磨机 ............................................. 8 三、浇注成型工艺——螺旋式搅拌机 ......................................... 9 四、坯体初养工艺 ......................................................... 9 五、坯体硬化不均的主要原因 ............................................... 9 六、不硬化 ............................................................... 9 七、收缩下沉 ............................................................ 10 八、坯体表面裂缝 ........................................................ 10 九、坯体内部裂缝 ........................................................ 10

加气混凝土的切割 ....................................................... 12

一、对切割机具的工艺要求 ................................................ 12

加气砼的蒸压养护工艺 . ................................................. 13

一、粉煤灰加气砼的蒸养制度 .............................................. 13

加气砼的特牲及其与应用技术的关系 . ................................. 14

一、多孔性 .............................................................. 14 二、强度 ................................................................ 14 三、短期荷载 ............................................................ 15 四、长期荷载 ............................................................ 15 五、干燥收缩 ............................................................ 16 七、保温性能和隔热性能 .................................................. 17 八、耐热和耐火性能 ...................................................... 17 九、吸声和隔音性能 ...................................................... 18 十、耐久性 .............................................................. 18

加气混凝土生产工艺中的几个重要课题

一、 概述

我们厂生产的加气砼砌块（水泥-石灰-粉煤灰）属于一种采用特殊化学发气方法的蒸压多孔硅酸盐混凝土。

符合《蒸压加气砌块》（国家GB/T11968-97）全部指标。 砌块规格：

主要技术指标：

二、 生产工艺主要工序 1、 备料工序

备料工序是配料的准备工序，也是直接影响生产过程能否顺利进行，产品质量能否达到要求的第一个工艺环节。

2、 配料

配料的目的是把符合要求的各种原辅材料按照工艺配方进行恰当准确的配合。配方、配料是否合理，对发气过程、硬化过程和制品的最终性能都有直接的重要影响。

3、 浇注

把配制好的物料按工艺顺序加入搅拌机中，搅拌成均匀合格的料浆混合物，然后浇注到模具中。

4、 硬化

硬化过程是依靠坯休内部具有水化能力的材料，自身的反应和某些辅助材料的参与和推动，同时也需要外部环境的恰当配合，主要是指坯体外部的温度、湿度、空气流动情况以及震动与否，一般主要是湿度，最好要有保温静置硬化室，加速提高生产效率。

5、 切割

切割工序是生产中的关键环节，切割机工作情况是否良好对切割质量起着重要的作用，应设专人负责切割机的管理和使用，维护保养及修理。

6、 蒸养

由蒸压釜对切割后的坯体进行蒸压养护，这是坯体必要物理化学变化，产生强度的过程，这个过程通常要在175℃以上进行，蒸压密封度好，蒸气不易散发，温度压力都易保证的情况下完成全过程，从而生产出合格产品。

三、 主要原材料 （一） 基本组成材料

按化学成分分为两类。一类叫硅质材料，其主要成分为氧化硅（SiO 2）如硅砂、粉煤灰、含硅尾矿砂粉、煤矸石等。另一类叫钙质材料，其主要成分为氧化钙（CaO ），如生石灰、水泥等。

1、 粉煤灰（硅质材料）的化学活性及其影响因素。

粉煤灰不具单独硬化性能，但它与石灰或硅酸盐水泥混合加水拌合成浆体后，却能在空气中硬化并在水中继续硬化，粉煤灰的这种性能称为活性。

（1） 影响其活性因素主要是粉煤灰的密度、细度和玻璃体含量。

粉煤灰的密度越大，孔隙率越小。调剂混合料浆时，需要时水量较少，即水料比较小。

（2） 粉煤灰的细度

粉煤灰与石灰的反应主要靠其颗粒表面可溶物质的溶解并与Ca(OH)2生成水化硅酸钙，从而把尚未参加反应的粉煤灰残核粘结起来形成整体并具有一定强度，粉煤灰越细，表面积越大，与石灰的接触面越多，反应进行的越充分，水化产物也趁多，其产生强度更高。但是无限提高粉煤灰的细度，会使未反应的残核过份细小，内部不能很好地形成骨架结构，影响制品强度的发挥，而且会过多的增加需水量，会增大制品的干缩。

（3） 玻璃体含量

粉煤灰中的玻璃体物质主要是粘土矿物在600～800℃煅烧后形成的无定形的Al 2O 3、SiO 2和偏高岭土，是粉煤灰的主要活性成分和主要来源。另外，石英数量不多但也是活性来源之一所以粉煤灰中含

玻璃石英越多其活性也越高。 对粉煤灰的技术要求（％）

Ⅲ2、 钙质材料 （1）石灰

石灰是主产加气砼的主要钙质材料，其主要作用是向加气砼提供有效氧化钙ACaO 使之在水热条件下与硅质材料中的SiO2、Al2O3作用，生成水化硅酸钙与水化铝酸钙，从而使制品获得强度。

石灰提高了加气砼料浆的碱度，提供了铝粉发气条件，促使铝粉进行发气反应。

石灰水化时放出大量的热，可以使坯体升温达80～90℃，促进坯体中胶凝材料的进一步凝结硬化，使坯体较快硬化。

对石灰的要求：

①一般要求CaO 含量大于65%，MgO 控制在8％以下。 ②细度在4900孔筛余不大于15%。 （2）水泥

加气砼生产中主要使用普通硅酸盐水泥。

水泥在加气砼中的作用

水泥是生产加气砼的重要的钙质材料之一，可以在加气砼中单独使用，也可以与石灰一起作为混合钙质材料。

水泥与石灰混合使用时，如果水泥用量较少，石灰仍然是CaO 的主要提供者，水泥的作用主要保证浇性稳定并可以加速坯体的硬化，改善坯体的性能和制品性能。

对水泥的技术要求：（采用波兰乌尼泊尔方案） ①游离氯化钙：＜1.5%

②氯化钠和氯化钾含量：＜1～1.5% ③比表面积：2500～3500cm 2/g ④安定性：合格

⑤凝结时间：初凝为1～3小时；终凝为3～6小时 3、 发气材料（铝粉）

铝粉质量：lg 纯金属铝，在标准状态下的理论发气量为1.24L 。若含杂质就达不到应有的发气量。

①要求铝粉的金属铝含量一般都要求不小于98%，活性铝含量不小于89%。

②铝粉的细度和颗粒形状

铝粉的细度不影响发气量，但影响其发气速度，若部分过粗、部分过细，大的颗粒发气时间长，会影响整个铝粉的发气性能，要求适当的细度和颗粒组成。铝粉颗粒细度以绝大部分在60～75μm 为宜。

铝粉的颗粒形状两种：液滴状（活性低几乎不发气）

不规则针状（发气充分较好）

铝粉的盖水面积（是表征铝粉细度和形状的物理指称），铝粉越细盖水面积越大，要求 4000～5000cm 2/g

发气速度24分钟全部结束。

波兰乌尼泊尔对水泥-石灰-粉煤灰砼对铝粉的要求，外观： ①银灰色的松散片状，没有结块 ②不能含其它金属机械杂质 ③盖水面积4000～6000cm 2/g ④有机物含量不大于1.5% ⑤活性铝含量不于88%

⑥活性正常情况下放出的氢气量： 2分钟0.4mL

8分钟35～45mL 16分钟58～70mL

4、 发气过程调节材料：石膏

石膏是一种常用的胶凝材料，在蒸压石灰-粉煤灰制品中，石膏可以大幅度提高制品强度，减少收缩，提高抗冻性。石膏在加气砼料浆中主要有四方面作用：

①参加水泥的水化反应，调节水泥的凝结时间；

②可抑制石灰的消化，使其消化时间延长，并降低其最终的消化温度；

③参加铝粉的放气反应；

④提高坯体和制品强度，减少收缩值。 四、 加气的配合比

配合比是生产工艺中的核心，一个配合比恰当与否，直接关系到生产的稳定性和产品质量的好坏。同时也关系到生产成本的高低和国家资源能源的合理利用。

理论配合比：粉煤灰加气砼的最佳配合比能兼顾制品的工艺和强度、碳化、收缩等性能如下配合比：

水泥：10～20%

石灰：20～21% （有效钙CaO14～17%） 石膏：5～3% 水料比：0.6

粉煤灰细度：4900孔／cm 2筛余 15～25%

废料浆用量——废浆中各种物料组分经过长时间水化后，产生了大量的水化硅酸钙和细小的活性颗粒，并具有较高的碱度，对浇注料浆有极好的稳定作用。也有利于坯体的硬化。是一种很好的调节剂。

废浆的加人量，根据浇注高度中面包头3～5cm 定废浆的用量一般为5～6%，废料浆过多会降低坯体的透气性，也会增加蒸压养护时发生爆裂的危险。

铝粉（7～8）/万（盖水面积4000～6000cm 2/g） 1m 3加气砼铝粉的理论用量约382g/m3

加气混凝土用原材料的处理与制备

粒状物料的磨细 一、 磨细的必要性

1、 磨细可以极大的提高物料的比表面积增加物料参加化学反应的能力。

2、 磨细使颗粒变小，产生新表面，提高溶解度加速SiO 2与CaO 的反应。

3、 经磨细的物料，要颗粒体积和重量大大降低减缓物料的沉降分离速度，给已搅拌均匀的正在发气或发气刚刚结束的料浆的稳定创造了必要的条件。

4、 磨细的物料具有较好的保水性，使之有良好的稠度和流动性，给发气膨胀创造良好条件。

5、 适当细度的物料，要保持适当稠化速度使发气过程能顺利完成。

6、 适当细度物料对加气砼坯体硬化速度和坯体强度有重要影响可影响生产效率和坯体质量。

7、 当两种以上物料混磨（包括：钙、硅材料），可以提高物料的均匀性并获得某些新的产物，对料浆和制品均有利。

二、 磨细的主要设备——球磨机 球磨机类型和规格型号有多种： ①短筒球磨机（筒体长度L ≤直径D ） ②长筒球磨机（L=1.5～3 D） ③管形球磨机（L=3～6 D） ④锥形球磨机（L=0.25～1 D）

以上结构上分有单仓和多仓：

用于加气生产的磨机主要是单仓（或多仓）管磨机。

三、 浇注成型工艺——螺旋式搅拌机

搅拌器成螺旋状，在搅拌器外面有导流筒，物料由上面进入料浆，由中部卸料口排出。该搅拌机效果优越，物料上下翻滚，内壁周边没有任何阻挡，搅拌均匀效率高。

四、 坯体初养工艺

为了使料浆在模具内有一个良好的发气膨胀和静置硬化环境，要采取初养工艺。使之保温和尽可能减少过大的震动。初养室要有效利用起来是有利的。

五、 坯体硬化不均的主要原因

（1）保温差：在室内自然静停条件下室温偏低，模具保温功能差，坯体各部分温度差别较大，尤其中心部较外层温偏高，便其各部硬化不一致。

（2）搅拌不均：下料程序和下料速度以及搅拌时间不合工艺会造成搅拌不均现象，导致胶结科成分较多的部位硬化快，而其余部位硬化慢，坯体气孔率不同容重不一，各部硬化差距大，遇到切割时，个别硬度高的部位会阻断钢丝。

〔3）料浆沉析：粉煤灰较粗，又未磨细，如果料浆发气慢，容易发生沉析；坯体下部物料密实气孔少，而上部则相反，还可以出现泌水，坯体硬化速度也不一致。

六、 不硬化

料温和室温过低，胶结料质量、数量不足，都会造成坯体硬化慢或不硬化。

为了杜绝不硬化、硬化慢和硬化不均等现象常采用干热静停的

办法保证坯体硬化，干热静停温度要尽量和坯体心部最高温度接近，这样可以最大限度地避免坯体外软内硬和产生温差大造成裂缝的现象。

七、 收缩下沉

主要原因：

（1）水泥质量差，凝结慢或过期受潮；

（2）粉煤灰太粗；

（3）石灰用量少，有效钙不足；

（4）室温低，模具上面有冷空气流动。

八、 坯体表面裂缝

多般不规则裂缝龟裂现象，主要是石灰消化滞后于料浆稠化而造成的，煤灰质氢差，室温低，也会造成龟裂现象。

解决的办法：

首先要重视原材料的质量，必须达到工艺要求，磨细加工也应达到工艺规程的标准，掌握好配料时的各项工艺参数，使料浆有适量的流动性和稠化速度，也应注意室内保温避免造成风裂。

九、 坯体内部裂缝

内部裂缝有水平裂、弧形裂和横向断裂等多种。产生的原因大多与发气不够均匀舒畅有关。

（1）当料浆温度高稠化快时，铝粉发气后期的气体和温度一升，易造成坯体水平层裂；

（2）当料浆发气早，边浇边发气时，已经发气的料浆落入模底又涌向两侧，形成气孔密度不均的弧形分层；

（3）如果模具温度过高60℃以上，料浆先接触模底和模板的那部分首先快速发气，气孔也较大，其他部位发气慢气孔相对较小，气

孔不均容易形成虚弱的分层界面，易产生裂缝。

解决坯体裂缝，应从①工艺配方；②细度；③水料比；④浇注温度入手，使发气与稠化过程互相适应；⑤对坯体应做好保温；⑥尽可能减少运输过程中的机械震动。

加气混凝土的切割

一、 对切割机具的工艺要求

1、 切割尺寸的灵活性；

2、 切割尺寸的精确性；

3、 摆放坯体的台面必须平整：

4、 必须能够保证坯体平稳地升降。

5、 切割钠丝运行到坯体末端容易崩坏还体，所以挡坯支撑板要均匀的推挡坯体，不得余留间隙。

6、 切割机具不得产生坯体棱角和大面产生机械损伤和粘连损坯。

我们厂应用的国产JHQ -3.9加气砼切割机，机械简单、结构紧凑、安装维修方便，运行可靠能满足切割工艺安求，由其是制品可达国家标准优等品的规定：A 级制品长、宽、高尺寸允许偏差分别为±4、±2、±2mm 。

加气砼的蒸压养护工艺

蒸压养护工艺是使制品实现水热合成的具体方式和手段。它不仅关系到制品养护的效果，而且也关系到生产效率和热能消耗。因此必须很好地重视和研究。

蒸压养护是以水蒸气为热媒（或叫热介质，热载体）蒸压釜内的热蒸气给被养护的制品提供了水热合成反应的必要条件——温度、湿度和必需的时间。蒸压养护制度是适应上述要求的合理有效制度，非质管部门不得随意改动。

一、 粉煤灰加气砼的蒸养制度

最佳养护制度分四个阶段，即抽真空，升温，恒温和降温。

1、 抽真空

在相同的升温制度下，不抽真空的坯体要比抽真空的温度上升得慢，经过抽真空以后，蒸气与坯体之间，坯体内外层之间的热交换状况显著改善。坯体内外温差可比不抽真空的减少30～40℃，坯体温度就均匀多了。

抽真空通常是用30～50min 使釜内表压达到-0.06MPa 。真空度高于-0.07MPa 是不可取的会造成切好的坯体重新粘连，所以适宜的真空度是-0.06～0.07MPa 。

2、 升温：升温太快造成坯体内外过大的温度差，湿度差和应力差，使坯体因过大的内应力而破坏，因此要采取比较稳慢的升温制度，通常是在2～3h 。

3、 恒温：恒温压力最佳1.0～1.2MPa 恒温时间多为5～7h 。

4、 降温：开始降温不易过快，总时间2～2.5h 。

加气砼的特牲及其与应用技术的关系

对采用加气砼的有关设计施工的专业人员。首要的是全面了解这种新型多孔轻质材料的材性特点，它不同于传统材料的设计和施工方法，否则会出现建筑问题。

其材性特点：

一、 多孔性

孔隙70～80%（其中由铝粉在碱溶液中进行化学反应产生的氢气造成的气孔约占40～50%，由水分蒸发留下的毛细孔造成的气孔约占20～40%）。大部分气孔的孔径为0.5～2mm ，平均孔径约在1mm 左右。

由于大量孔引人了大量空气，降低材料容重，一般加气砼的容重为400～700kg/m3。比水轻能浮于水上，比粘土砖容重轻2/3，比普通砼容重轻3/5～4/5，应用于建筑施工，可以降低墙体重量一半以上，还可以提高运输效率，加快施工速度，实现墙体材料的改革。

二、 强度

蒸压加气砼的抗压强度与固体／孔隙体积比成线性关系。即容重也大，强度越高。因引入大量孔隙，降低了容重，必然也降低了加气砼的强度。因此加气（立方强度）抗压强度偏低，容重为500kg/m3其强度3.0MPa 左右。06级即600kg/m3其强度3.5MPa 。其它强度与抗压强度的关系大约如下：

抗拉强度 R 拉＝（0.08～0.12）R 压

抗折张度 R 折＝（0.15～0.22）R 压

抗剪强度 R 剪＝（0.18～0.21）R 压

另外，含湿状态对加气砼强度的影响比普通砼更加显著，绝干时，

其加气强度最高，随着吸水，强度开始急剧下降，当含水率超过15%时，强度随含水率增大而下降的趋势减缓，当超过25%以上，强度趋于稳定。所以，对于加气混凝土，所谓强度是相对于一定含水状态而言的。比较强度的基准含水率各国不尽一致，瑞典等国采用气干状态为基准，即含水率为10±2%。我们采用含水率25～45%范围内选一基准为宜宁，因为在这个区域内的含水率波动对强度影响很小，容易测得稳定可靠的数据，我国《蒸压加气切块》的部颁标准中则采用35±10％为某准含水率。

加气砼虽然抗压强度偏低，但是，由于其体积大制品匀质性较好．其强度约为立方强度的70～80％。所以，加气砼在砌体中的强度利用系数很高。有些人以为粘土砖强度高达10MPa 以上，而加气砼只有3.0MPa 左右，于是总是对加气砼应用于建筑物表示怀疑。其实他们不了解，在粘土砖的砌体试验中，从来没有一块砖是被压坏的。粘土砖尺寸较小砌体的破坏主要是灰缝的影响和粘土砖的折断等原因。标号为10MPa 的粘土砖，其砌体强度仅为3.1MPa 。也就是说，粘土砖在砌体中的强度利用系数仅为30%左右。强度为3.0MPa 的加气砼的砌体强度却达到2.4MPa 左右。所以加气砼完全可以用于多层墙的墙体承重建筑。

三、 短期荷载

加气砼的弹性模量约为（1.5～2.5）×103MPa ，而100号普通砼的弹性模量为20×103MPa ，约为加气砼的10倍，因此，在相同荷载作用下，加气砼的变形较大。加气砼受力变形的这项特性在建筑工程设计时必须予以重视。

四、 长期荷载

瑞典等国家有关部门研究测定表明，在允许应力范围内加气砼的

塑性流变比普通砼小。加气砼的徐变指数（φ＝徐变值/初始变形）为0.8～1.2，而普通砼则为1～4。屋面板五年荷载试验，加气砼挠度约为短期荷载下的1.35～1.58倍。

加气砼徐变比普通硷小，这是因为普通砼的徐变是由荷载引起结晶变形和继续进行化学过程引起收缩和综合结果。而加气砼是经高压蒸养后化学反应进行比较完全之故。

五、 干燥收缩

加气同其他建材一样，干燥收缩，吸湿膨服。但加气砼采用高压蒸气养护，大大降低了制品收缩值，但是因内无骨料，标准规定，加气砼最大干燥收缩值为0.5mm/m（温度20℃，相对湿度43±2%），由于加气砼抗拉强度较低，即使干澡收缩值达到0.6mm/m。如果使用不当，也会出现收缩裂缝。且要注意在结构和建筑上采用一定的构造措施，其干缩裂缝是完全可避免的。

六、 吸水导湿性

由于加气砼的气孔大部分是“墨水瓶”结构的孔，只有少部分是水分蒸发形成的毛细孔。所以肚大，口小毛细管作用较差，造成加气砼吸水导湿缓慢的特性。

（一）整体吸水性能：

如果将加气砼锯成和粘土砖同样的尺寸，同时浸人水中72小时，二者体积吸水相近（35%左右）。这时粘土砖中几乎所有孔隙都已被水充满，而加气中却有35～40%的孔隙未充满水，这个特性对加气砼的砌筑和和抹灰有很大影响，如果抹灰前用传统浇水，粘土砖容易吸足水量，而加气砼吸水不多不能保持湿润不易抹灰，所以必须采取一定措施。如抹灰前先涂一层特殊的底浆来阻滞其继续吸水其提高粘结能力。

（二）平衡含水率：

在相对湿度为30～80%的范围内，加气砼平衡含水率约为1～3%（体积）。而建筑物中加气砼的稳定的自然含水率在平衡含水率范围之内。

七、 保温性能和隔热性能

加气砼导热系数仅为0.11～0.23W/m·K ，只有粘土砖的1/5所以，加气砼的保温性能比普通砖好得多。

保温与隔热实质上是同样的问题。

由于对保温往往按稳定传热来简化计算；而夏季隔热却是一个不稳定传热问题，因此常将保温与隔热分别加以考虑。

隔热系指材料隔热性能的材性指标是导温系数和表面蓄热系数。 导温系数a 约为10×10-4m 2/h, a值愈小，则温度变化愈慢，热惰性愈好。

表面蓄热系数，S 约2.33W/ (m2. k)。蓄热系数越大，表面湿度波动越小。加气导热系数导温系数都较小，所以加气砼隔热性能的特点是材料层阻止热流和温度波透过的能力强隔热也就较强，但是，由于导热系数也校小，表面层抵抗温度波动能力较差，在同样室外热波作用下，加气砼外表温度较高，温度振幅较大，内表面温度也易受室内温度波动的影响，表面层热稳定性较差。但夏季隔热来看，导热系数和导温系数是主要的。因此加气砼的隔热性能在相同厚度下比砖及砼等材料略好一些。

由于加气砼保温性能特别好，而隔热性能略好一些，所以考虑保温和隔热要合理应用。

八、 耐热和耐火性能

加气砼在受热至80～100℃以上时会出现收缩和裂缝，但是在

700℃以前不会损失强度，具有一足的耐热性能。

加气砼属不燃材料，其耐火性熊比普通砼高得多，火灾后加气砼表层发生龟裂和酥松，扒去表层修补后照常使用。

九、 吸声和隔音性能

多孔结构吸声好（吸声“系数”0.2～0.3）但是由于孔上部分不通，吸声效果受到一定影响和限制。加气砼具有耐潮、耐火、经济和强度较高等优点，所以在某些情况下，仍然是一种值得采用的吸声材料。

任何轻质墙体的隔声性能都较差，加气砼也不例外，因隔声受“质量定律”支配，单位面积墙体的隔声，重量越轻隔声能力越差。所以要提高隔声能力，多采用双层墙之间设空气夹层和填放多孔松软材料。

双层75+75mm墙板，中间75mm 空气层，隔声量可达54dB ，完全可满足分户墙的隔声要求。

十、 耐久性

加气砼耐久性的两大威胁是风化和冻融。长期暴露在大气中，日晒雨淋，干湿交替，加气砼风化而产生开裂破坏。在局部受潮时．冬季会产生局部冻融破坏。因此，加气砼应用于外墙时，必须进行饰面处理。

综上所述，加气砼作为一种轻质多孔建筑材料，具有十大特性，尤其是容重轻、保温好，这对降低建筑物的自重，实现墙体改革，降低建筑物的能耗，具有特别重要的意义。

当然任何材料都不可能十全十美，加气砼也存在一定缺点，主要是隔声性能较差，在干湿交变条件卞容易破坏，必须采取一些建筑措施来加以克服。