1、粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊試驗報告1、概述隨著社會生產力和科學技術的進步和發展，社會生活對建筑物的功能和技術性能的要求也日益提高，傳統的建筑材料、設計方法和施工技術已遠不能適應。因此，發展輕質、高強、多功能的新型建筑材料是現代建材技術發展的總趨勢、積極發展加氣混凝土就是一個重要方面。加氣混凝土砌塊有容重小（300-800kg/m2六個級別）導熱系數小，隔音隔熱效果顯著，施工時可鋸可釘等優點。主要用于工業、民用建筑物的墻體。從我國目前的加氣混凝土生產廠家的實際情況看，其制品的技術經濟指標較好，雖然加氣混凝土砌塊售價較粘土磚高，但從加氣混凝土制品的運輸，施工及房屋建成后進行的技術經濟分析看：原材料消

2、耗、施工效率、建筑物造價等都能收到良好的技術經濟效果，受到施工、設計和建設單位的普遍歡迎。發展加氣混凝土可以充分利用工業廢料��粉煤灰，這既改善了環境、變廢為寶，又節約了大量土地，利用粉煤灰生產加氣混凝土砌塊是解決我廠每年排放約1.5萬t粉煤灰的一條有效途徑。因而，綜合利用粉煤灰的社會效益和經濟效益都十分顯著。基于上述觀點，廠環保處在有關單位和部門的積極支持和配合下進行了利用粉煤灰生產蒸壓加氣混凝土砌塊試驗。2、試驗目的（1）按照國家標準GB11968-89蒸壓加氣混凝土砌塊和GB6566-86建筑材料放射衛生防護標準進行試驗。（2）確定一個經濟可行的配合比設計，掌

3、握試驗過程中的工藝控制參數。（3）掌握適宜的蒸壓養護制度。3、試驗原理粉煤灰是一種火山灰質材料，它含有較多的酸性氧化物，如二氧化硅、三氧化二鋁等，粉煤灰略有水硬膠凝性能，在有水份存在時，特別是在高壓蒸汽養護條件下，能與石灰中的氫氧化鈣或其它堿土氫氧化物發生化學反應生成化學性能很穩定且具有水硬膠凝性能的化合物��含水硅酸鈣和含水鋁酸鈣，其主要反應式為：Ca（OH）2+SiO2+nH2O CaO·SiO2·nH2OCa（OH）2+AL2 O3+mH2O CaO·AL2 O3·mH2O4、主要原料的化學組成規格及來源4.1粉煤灰我廠

4、動力車間電站廢料約1.5萬t/a（見表1和表2）表1化學成份（%） 細度 SiO2 Fe2O3 AL2 O3 CaO MgO K2 O Na2 O SO3 49.36 14.41 18.42 6.66 0.97 1.07 0.14 1.13 表2化學成份(%) 細 度 燒失量 0.08mm方孔篩的篩余量% 不大于 5.89 12.5 4.2生石灰：鴻化廠廢料（見表3）表3有效氧化鈣含量（%） 細度0.08mm篩余量（%） 55 15 4.3水泥：采用自貢市水泥廠425#的普通硅酸鹽水泥。4.4石膏：我廠真空制鹽廢渣��鹽石膏（見表4）表4CaSO4·2H2

5、O NaCL Fe2 O 3 細度（0.08mm篩余量%） 84% 1% 0.3% 15% 4.5加氣劑：外購5、試驗設備及裝置混凝土砂漿攪拌機、模具、蒸壓釜及計量器具等。6、試驗工藝流程示意圖（見圖1）7、試驗內容根據查閱有關資料知：粉煤灰加氣混凝土砌塊中生石灰用量一般為15-30%，水泥為5-15%，石膏為3-8%、水灰比為0.5-0.6。由于各地的粉煤灰、生石灰、石膏等主要原料的有效成份比例不一樣，因此我們林試驗出一套適用于我廠的工藝參數和原料配方。粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊試驗工藝流程示意圖（圖1）8、試驗步驟及方法將粉煤灰、生石灰、水泥、石膏按一定比例計量后，加入一定量的水攪拌均勻后再

6、加入經過處理的加氣劑攪拌后注入模具，待硬化后脫模切割，再送入蒸壓釜進行蒸汽養護，最后將制品加工成100×100×100mm3的立方體進行抗壓強度和容重測試，從而調整原料的配合比。8.1確定生石灰用量生石灰用量直接影響著制品的最終強度。為了減少試驗次數，我們采用對比實驗法確定生石灰用量。首先，選定水泥用量為10%、石膏為5%、水灰比0.5，在不加加氣劑的情況下拌制了若干組不同的生石灰用量的普通混凝土，灌制成型蒸養后用簡易法測試其強度，試驗結果見表5。由表5可知，生石灰用量在21-25%時混凝土具有最高的強度且質量較好。8.2確定水泥用量加入水泥后能保證制品質量穩定，減少漿料硬

7、化時間有助于提早拆模和周轉使用模板，從而縮短生產周期，但水泥用量過大會造成成本增高，所以應確定水泥的最佳用量范圍，試驗中選定生石灰用量為22%，石膏用量為4%，水灰比為0.5，測定不同水泥用量時料漿的硬化時間，一般加氣混凝土的硬化時間為三小時左右。試驗情況見表6，由表6數據可知：當石灰用量為22%時，水泥用量在7-9%時混凝土的硬化時間較為適宜。8.3石膏用量的確定加入水泥后，由于料漿凝結時間縮短、硬化速度加快，使加氣劑與熟石灰反應生成的氣泡不能長大，因而不能使料漿體積膨脹到一定程度。所以需加入適量石膏作為緩凝劑，根據有關資料知石膏用量為3-8%，我們選定生石灰為20%，水泥為7%，水灰比0.

8、55。測定料漿硬化時間，試驗情況見表7，由表7知石膏用量在3-5%時較適宜。8.4確定水灰比由資料和經驗知：水灰比太大則料漿凝結速度慢，硬化時間長，不利于早期脫膜，因而延長生產周期，甚至還會出現塌陷使產品報廢，若水灰比太小又會影響發氣劑的發氣效果，使容重達不到規定要求，所以必須確定一個適宜的水灰比，我們選定生石灰23%、水泥7%、石膏5%、粉煤灰65%，加氣劑適量進行水灰比試驗，試驗情況見表8，由表8可知：水灰比在0.54-0.56范圍時最適宜。8.5加氣劑用量的試驗加氣劑用量直接影響加氣混凝土制品的容重。用量大、則容重??；用量少、容重就大。我們選定生石灰為24%、水泥7%、石膏4%、粉煤灰6

9、5%、水灰比0.54，加入不同的加氣劑進行試驗，然后測定干容重，可達到500kg/m3、600 kg/m3等。8.6蒸壓養護蒸汽壓力養護是使加氣混凝土制品獲得高強度的過程，掌握好適宜的蒸壓養護制度既能節約蒸汽，又能保證制品具有高強度，試驗中選定生石灰：水泥：石膏：粉煤灰=22：8：5：65，蒸壓養護情況如表9所示。在7、8、9組制品中各選了三塊制品作為試壓件，經測試其強度平均結果如下：7組1.9MPa 8組2.31MPa 9組2.32 MPa由表9可看出:制品的質量與預熱時間、升溫時間、恒溫蒸養時間和降溫時間有密切的聯系，除掌握好蒸壓養護的各階段的時間外，還必須及時排除蒸壓釜內的冷凝水，防止冷

10、凝水淹泡制品。表5 生石灰用量對混凝土強度的影響（水灰比0.5）編號 生石灰用量% 水泥用量% 石膏用量% 粉煤灰用量% 結果 1 15 10 5 70 強度差 2 17 10 5 68 強度較差 3 19 10 5 66 強度較好 4 21 10 5 64 強度好 5 23 10 5 62 強度好 6 25 10 5 60 強度好 7 27 10 5 58 強度好但有裂紋 8 29 10 5 56 強度好但有裂紋 表6 水泥用量對漿料硬化時間的影響編號 水泥% 粉煤灰% 生石灰% 石膏% 水灰比 凝結時間（min） 1 5 67 22 4 0.5 280 2 7 65 22 4 0.5 21

11、0 3 9 63 22 4 0.5 160 4 11 61 22 4 0.5 120 5 13 59 22 4 0.5 90 6 15 57 22 4 0.5 70 表7 石膏用量對漿料硬化時間的影響編號 水泥% 粉煤灰% 石膏% 生石灰% 水灰比 凝結時間（min） 1 7 70 3 20 0.55 180 2 7 68 5 20 0.55 230 3 7 66 7 20 0.55 310 表8 水灰比對發氣劑發氣效果的影響編號 水灰比 粉煤灰% 生石灰% 水泥% 石膏% 發氣效果 1 0.50 65 23 7 5 發氣較差，膨脹不夠，容重大 2 0.52 65 23 7 5 發氣較差，膨脹

12、不夠，容重大 3 0.54 65 23 7 5 發氣好，膨脹適當 4 0.56 65 23 7 5 發氣好，膨脹適當，容重合適 5 0.58 65 23 7 5 發氣好，膨脹適當，高度較大 6 0.60 65 23 7 5 發氣好，但硬化前期有塌陷氣孔不均 表9 蒸壓養護試驗情況編號 預熱時間1. 1MPa 以下（min） 升溫時間（min） 恒溫時間0.8 MPa(h)（min） 降溫時間（min） 試驗結果 1 10 20 12 10 制品開裂，可能是升溫時內外溫差大引起 2 20 40 12 30 制品表面部份開裂 3 30 60 12 50 制品表面裂紋較小 4 40 80 12 70

13、 內、外均無裂紋 5 50 100 12 90 內、外均無裂紋 表10 調整配合比試檢情況表編號 生石灰% 粉煤灰% 水泥% 石膏% 抗壓強度MPa 抗壓強度平均值MPa 容重kg/m3 容重平均值kg/m3 21 68 7 4 2.1 2.1 538 535 2.1 530 536 21 66 9 4 2.2 2.43 538 548 2.8 554 2.3 551 23 66 7 4 2.0 2.13 535 537 2.3 539 2.1 537 23 64 9 4 3.2 2.57 545 538 2.5 540 2.0 530 23 64 9 4 4.7 3.73 640 634 3

14、.2 635 3.3 628 續表10編號 生石灰% 粉煤灰% 水泥% 石膏% 抗壓強度MPa 抗壓強度平均值MPa 容重kg/m3 容重平均值kg/m3 25 64 7 4 2.8 2.53 547 533 2.5 528 2.3 525 25 62 9 4 2.5 2.7 530 542 2.9 546 2.7 550 21 66 9 4 2.2 2.56 517 530 2.5 528 3.0 545 23 64 9 4 3.8 3.7 639 643 4.2 647 3.1 642 23 66 7 4 2.8 2.6 540 539 2.4 538 2.6 538 23 64 9 4

15、3.5 3.63 640 640 3.1 635 4.3 646 25 62 9 4 3.3 3.70 638 640 4.7 645 3.1 636 8.7調整制品配合比根據前面確定的各種原料的用量為基礎，進行總體配合比調整，以獲得最佳強度而成本較低。根據試驗表10數據，我們選強度較高的配合比作為送檢樣品制作的依據，配料情況如表11所示。送檢樣品配料情況表11編號 粉煤灰% 生石灰% 水泥% 石膏% 加氣劑 水灰比 1 64 23 9 4 0.56 2 64 23 9 4 0.55 以上樣品制作成100×100×100mm3的試壓塊送市標準計量局產品質量檢測所測試。同時請

16、市衛生防疫站到現場進行R射線照射量率的測定并采取樣品送省衛生防護所進行鐳-226、釷-232和鉀-40比活度的測定。樣品檢驗標準按國際GB11968-89和國際GB6566-86執行。9、試驗檢測結果及結論9.1檢測結果（1）自貢市產品質量檢測所檢驗報告結果檢 測 項 目 檢 測 結 果 立方體抗壓強度MPa 平均值 2.6 4.7 最小值 2.3 2.9 干容量kg/m3 520 640 （2）四川省建筑工程質量監督檢驗站，檢驗報告結果檢 測 項 目 檢 驗 結 果 干燥收縮值 0.420mm/m (3)四川省放射衛生防護所、檢測報告結果226Ra 45.10±1.70 Bq/kg232Th 40.47±1.92 Bq/kg40K 202.85±8.17 Bq/kgMRa=0.22Mr=0.349.2結論通過近半年來的試驗研究工作以及測試結果表明，利用粉煤灰生產的蒸壓加氣混凝土砌塊的性能指標能夠達到國際QB11968-89蒸壓加氣混凝土砌塊的標準可作為非承重墻體材料。同時，該產品的天然放射性核素的比活度能同時滿足國際GB6566-86建筑材料放射衛生防護標準第二條的規定，使用不受限制，可用于住房和公共生活用房。9.3工藝控制參數見試驗工藝操作規程10、擬建規模