1、新鲤建巍柑缸 全国中文核心期刊影晌混凝士多孔磋强度的工艺因素刘苏文(扬州市金瓯彩瓦有限公司，江苏扬州225002)摘要：混凝土多孔砖抗压强度不仅与所用坯体混凝土的配制质量相关，还涉及到生产设备、成型工艺、养护制度、砖的形状尺寸等诸多因素。主要对混凝土多孔砖抗压强度的各种影响因素进行了论述，提出生产工艺解决方法及改进思路。关键词：混凝土多孑L砖；强度：离散性；影响因素中图分类号：TU5221 文献标识码：B 文章编号：1001702X(2008)02-002904Technique factors affect the strength of concrete perforated bricks
2、LIU Suwen(Yangzhou Jin-ou Colour Tile Company Ltd，Yangzhou 225002，Jiangsu，China)抗压强度是混凝土多孔砖最重要的力学性能指标之一，因为混凝土结构物主要用以承受荷载或抵抗各种作用力，对建筑物的使用寿命有直接影响。实际工程中还要求混凝土多孔砖同时具有耐久性能，一般来说，强度愈高，耐久性能也愈好。因此，通常用强度来评定和控制混凝土多孔砖的质量以及评价各种工艺因素(原材料、配比、成型和养护条件)影响程度的指标。1原料因素11水泥质量混凝土多孔砖受力破坏情况有3种：一是集料破坏，多见于高强砌块；二是水泥石(浆体)破坏，因配制混
3、凝土的水泥强度等级大于砌块强度等级，故并不多见；三是骨料和水泥石的分界面上，这是最常见的粘结面破坏形式。所以，混凝土多孔砖的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度。水泥强度直接影响混凝土石的强度。在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级越高，制成的混凝土多孔砖的强度等级也越高。水泥的性质是影响混凝土多孔砖强度最基本因素之一，水泥质量的波动对混凝土多孔砖强度的影响是一个值得注意的问题。水泥质量波动对混凝土多孔砖早期强度影响大。采用，、收稿日期：200711-08作者简介：刘苏文，男，1974年生，江苏扬州人，工程师。地址：江苏省扬州市史可法路48号，电话：13815805846，E-m
4、ail：liusuwenyz163COm。具有相同平均强度而离散系数小的水泥，可以降低混凝土多孔砖生产的水泥用量。混凝土多孔砖强度的增长速率，随水泥品种不同而异，要根据不同水泥品种的性能结合工艺条件合理选用水泥。目前我国混凝土多孔砖生产常用的水泥有6种：纯硅盐酸水泥、普通硅酸盐水泥(PO)、矿渣硅酸盐水泥(Ps)、火山灰质硅酸盐水泥(PP)、粉煤灰硅酸盐水泥(PF)及复合硅酸盐水泥(PC)，主要因混合材料品种和矿物掺量的不同而有不同。纯硅酸盐水泥有明显的早强作用，3 d强度可达28 d强度的40，水泥水化热高，适宜用于冬季生产时采用，生产的多孔砖抗冻性好，但后期强度发展较慢。 一普通硅酸盐水泥
5、的早期强度比硅酸盐水泥稍低，但高于其它水泥，水泥水化熟比其它水泥高，生产多孔砖的抗冻性较好。矿渣硅酸盐水泥的早期强度偏低，生产的多孔砖后期强度发展较快，水泥水化热低，多孔砖的抗冻性能可能会受影响，不易在冬季生产时选用。火山灰硅酸盐水泥的早期强度低，生产的多孔砖后期强度仍有较大发展，水泥水化热低、抗冻性能差。粉煤灰硅酸盐水泥早期强度发展缓慢，生产的多孔砖后期强度有较大发展，一定要采用养护窑养护，不宜露天自然养护，多孔砖的抗冻性不好。复合硅酸盐水泥的早期强度较低、水化热低、抗冻性差，不宜选用。采用不同水泥正常养护条件下，混凝土多砖砖各龄期的相对强度见表l。NEW BUILDING MATERIAL
6、S 29万方数据刘苏文：影响混凝土多孔砖强度的工艺因素表I 不同水泥生产的多孔砖正常养护下各龄期相对强度项目 7 d 28d 60d 90d 180d12集料品种水泥石与集料的粘结力与集料表面状况有关，如粒形、粒径、级配、表面结构等。集料粒形以接近球形或立方形为好。碎石表面粗糙富有棱角，与水泥粘结较好，且颗粒间有嵌固作用，而卵石表面光滑，粘结力较小。在水泥强度等级和水灰比相同的条件下，碎石混凝土多孔砖的强度往往高于卵石混凝土多孔砖。集料级配良好，砂率适宜，能组成密集的骨架，使水泥浆体数量相对减少，也有利于强度提高。适当采用较大粒径的集料，可降低用水量及水灰比，对强度有利。集料品种对混凝土多孔砖
7、强度的影响与水灰比有关。当水灰比小于04，碎石制成的混凝土多孔砖强度较卵石制成的要高20。38，随着水灰比的增大，集料的影响减小。当水灰比为O65，用碎石和卵石制成的混凝土多孔砖的强度相差不大。集料的强度不同，使混凝土多孔砖的破坏机理有所区别，集料本身强度一般都比水泥石强度高(轻集料除外)，对一般中低强度等级的混凝土多孔砖而言，不直接影响混凝土多孔砖强度；若使用低强度或风化岩石或含薄片石较多的劣质骨料会降低强度；但过强过硬的集料因温度或湿度变化发生体积变化，使水泥石受到应力而开裂，对强度也不利。13矿物掺合料矿物掺合料不但能代替部分水泥，降低生产成本，同时也能改善新拌干硬性混凝土的成型性能等，
8、提高混凝土多孔砖强度。131粉煤灰粉煤灰是目前我国生产混凝士多孔砖时使用量最大的矿物掺合料。一般来讲，掺加粉煤灰的混凝土多孔砖其28 d以前的强度低于基准混凝土多孔砖，90 d以后强度才与后者相当。若生产高强多孔砖，宜选用I级灰，且粉煤灰的掺加量原则上不宜超过水泥质量的25。掺粉煤灰的混凝土多孔砖不宜再采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。考虑到多孔砖的其它性能要求，普通混凝土多孔砖的粉煤灰用量宜控制在水泥用量的50pA内。132磨细矿渣粉掺加磨细矿渣粉的混凝土多孔砖密实度有较大提高，能提高混凝土多孔砖强度、改善抗渗性和抗冻性。但由于目前我国磨细矿渣粉价格仍偏高，因此，在砖厂采用的极少。1
9、4外加剂30 新型建筑材料 20082根据最终性能要求不同，在混凝土多孔砖生产中掺加的外加剂主要有：(1)抗渗剂：提高多孔砖的抗渗性能。清水墙用光面多孔砖生产时原则上均需掺入。它对强度影响不大。(2)早强剂：主要作用是加速混凝土硬化，提高多孔砖的早期强度。在进行冬季生产或蒸汽养护时常常采用，一般对多孔砖l d强度可提高25一35，3 d强度可提高20一30，7d强度提高510，对28 d以后强度影响不大。(3)减水剂：减水剂能使混凝土在工作性能不变的情况下，显著减少拌合物的用水量，以提高强度，改善其抗冻性、抗渗性和泌水性。掺普通减水剂的混凝土多孔砖3 d和7 d强度比基准混凝土多孔砖强度提高1
10、0一15，28 d强度提高5-10；掺高效减水剂的3 d强度可提高20。30，7 d强度提高15一25，28 d强度提高10一20。特别要注意外加剂的适应性问题，掺加效果与水泥的适应性有关(即二者的“协调匹配”问题)，外加剂与矿物掺料也有适应性问题。2配比因素21水灰比当用同一种水泥(品种及强度等级相同)及混凝土配比相同时，混凝土多孔砖的强度主要决定于水灰比。在材料条件相同的情况，混凝土多孔砖强度随水灰比增大而降低的规律近似呈双曲线关系，而混凝土多孔砖强度和灰水比的关系，则呈直线关系。一般来说，当用水量愈少，水灰比愈小时，通过振动捣实效果也愈显著。当水灰比逐渐增大，振动捣实的效果逐渐降低。22
11、集灰比混凝土中集料质量与水泥质量之比称为集灰比。集灰比对配制C35以上的混凝土强度影响很大。相同水灰比时，混凝土强度随集灰比的增大而提高，因为集料增多后表面积增大，吸水量也增加，从而降低了有效水灰比，使强度提高。另外，水泥浆相对含量减少，致使混凝土内总孔隙率减少，也有利于强度提高。23砂率， 砂率对多孔砖强度的影响，主要是受粗细集料的品种、级配、粒径和表面状况、水泥和矿物掺料用量、外加剂品种和掺量的影响。最佳砂率是在保证强度与工作性要求的情况下用水量或水泥用量为最小时的含砂率，影响最佳砂率因素有：(1)水泥用量：水泥用量大则砂率小，用量小则砂率大；(2)水灰比：水灰比大则砂率大，水灰比小则砂率
12、小；(3)最大粒径：随着粗集料粒径的增大则砂率减小；加i5O5Djm岱i555巧巧弱舒钙泥泥泥水水水盐盐盐酸酸酸砗硅硅质通渣灰普矿山火万方数据刘苏文：影响混凝土多孔砖强度的工艺因素(4)粗集料的品种：碎石则砂率大，卵石则砂率小；(5)细集料的粗细程度：细砂的砂率小，粗砂的砂率大；(6)掺有使拌合物粘聚性得到改善的混合材料，如粉煤灰、硅粉等时，水泥浆较黏稠，则砂率减小；(7)掺用引气剂或减水剂时，砂率适当减小。砂率同用水量一样，也是凭经验选取，经试验调整。表2为生产混凝土多孔砖砂率选择的参考。表2生产混凝土多孔砖砂率选择参考注：表中数据系以中砂为基准，如采用细砂或粗砂时，可相应地减少或增加砂率。
13、3生产设备因素31搅拌设备混凝土的搅拌除了能起混合匀化作用外，还能起到一定的塑化和强化作用，生产混凝土多孔砖的拌合料属于干硬性混凝土，对于硬性混凝土而言，由于水泥用量和加水量都比较少，集料难以自由拌合均匀，故采用强制式搅拌机比采用单(双)卧轴式搅拌机的搅拌均匀性要好，即达到相同强度等级混凝土多孔砖所需的水泥用量可有所降低。由于受搅拌机价格差异的影响，目前国内砌块生产企业绝大多数仍选用卧轴式搅拌机，包括很多引进成型机的企业。这点是我们与欧美发达国家的差距之一。32成型设备成型机的铺料均匀性与制品成型质量有很大关系。铺料均匀性与许多因素有关：如混凝土混合物匀质性、铺料给料机结构及给料机上面的贮料仓
14、仓压等。若铺料给料机结构设计不合理，中问贮仓仓压不稳定，会造成铺料厚度不一致，同一板制品的密实度大小不一，使多孔砖强度离散度偏大。321布料系统受料不均现在的成型设备采用的布料系统是由一个四周封闭、上下开口的开通布料箱，另外附加一些辅助布料机构组成，布料箱在后工作位置受料，在前工作位置布料，如此往复，完成布料工作。通常布料箱的受料量在设备运行过程中不可调节，当布料箱在后位受料后，布料箱内不同位置点处的原料高低不一，其最高点与最低点之差的绝对值的算术平均数越大时，说明受料均匀度越差，越小时说明受料均匀度越好。平均差值过大，则会严重影响布料的均匀。3，22铺料量均匀不一此外，成型机布料方式是沿水平
15、方向往复数次来完成个布料周期动作，这种布料形式具有很大的缺陷。因为相同的布料时间，却使得前工作位制品的实际喂料时间远远小于后工作位制品的实际喂料时间，即同一成型周期的制品因所在位置的不同而布料时间并不相同，造成前、后位制品模箱内实际给料量也不一样多。在相同的振压时间和激振力作用下，生产出的制品密实度有一定的偏差。如果模箱内拌和料高度与模具上表面高度差的绝对值的算术平均数偏大，说明布料均匀度差，制品强度的离散值就大，加大了产品质量控制的难度。在生产过程中，往往会出现部分产品因缺料而产生掉角、疏松等成型不良的情况。希望国内砌块机制造企业在砌块成型工艺过程中投料量精确度的调节和投料位置准确度的控制这
16、两方面做一些探讨和改进。33模具设计形式目前砌块成型机都是多功能的，可生产的制品多种多样。在振动台台面尺寸一定的前提下，成型制品种类和尺寸规格就决定了一次成型的制品数量，而单个加压制品模具摆放形式却与制品强度差异大有关系。以扬州某公司制造的QTJ 325砌块成型机为例，240 mmxll5 minx90 mm多孔砖模具摆放采用5行3列设计，每板成型15块，在实际生产时因布料系统投料量差异及投料位置的不准确，离散系数远远超出20的合理控制范围。实际生产表明，配比设计、养护条件和龄期对控制多孔砖强度离散度影响不大。在保证一次成型15块产量不变，将模具摆放形式改为3行5列设计时，在相同工艺条件下，可
17、大大降低制品的离散性。4生产工艺因素41混合搅拌混凝土搅拌时间的长短，对拌合物匀质性有明显影响，搅拌时问过短不仅会降低混凝土多孔砖的平均强度，而且增大均方差数值。我们曾作过实验，当搅拌时间分别为30、60、90、120 s时，对应的多孔砖强度离散系数分别为162、133、8-4、83，故混凝土在搅拌机中连续搅拌的最短时间不宜少于120 s。当掺有矿物掺合料或外加剂时，搅拌时间应适当延长。轻集料表面多孔，内磨擦力较大，其拌和物的搅拌时间应比普通混凝土稍长，一般不宜少于180 s。但集料搅拌时间过长，又会使混凝土的和易性又重新降低或产生分层离析现象，影响生产效率。搅拌好的混合料应颜色一致，料搅起来
18、纹理均匀，不能出现粗、细料分区及成团结料现象。在相同的配合比和养护条件下，采用多次投料搅拌工艺与一次投料搅拌工艺相比，混凝土的和易性好，可在粗、细骨料表面裹上一层低水灰比的N EW BUI LDING MATERIALS 31万方数据刘苏文：影响混凝土多孔砖强度的工艺因素水泥薄壳，以提高水泥与骨料之间的界面粘结强度，混凝土多孔砖3 d强度可提高20、7 d强度可提高28、28 d强度可提高15左右。若配制相同强度的混凝土，多次投料搅拌工艺可节约水泥1520。在生产轻集料混凝土多孔砖时，如所用轻集料的吸水率大于10，搅拌前应对轻集料进行预湿，这样可提高混凝土多孔砖28 d强度535。42成型参数
19、控制振动时间、加压压力值等成型参数设置不合理也会影响混凝土多孔砖强度。成型参数设置要根据水灰比、集料品种、配比及设备性能等予以调整。以扬州某公司制造的QTJ 3-25砌块成型机为例，在不同振动频率下，拌合物在前23 s内振实速度很快，而在10-20 s后非常慢。在振动时间为2 s时，最好的振动频率为50Hz，加速度为98196m2s；振动10 s时，加速度越大，最佳频率也越大，即加速度98 m2s对应的最佳频率为50 Hz；加速度196 mzs对应的最佳频率为100 Hz。一次布料振动时间过短，则供料不足，影响砌块坯体密实性，造成砌块疏松、蜂窝、掉角、裂缝。当拌合物水灰比在0A一045时，一次
20、振动时间宜为225 S；水灰比在O50-055，一次振动时间宜为3O40 s。二次成型振压时间不足，拌和物在模箱内不能被充分振实，也不利砌块强度。拌和料水灰比在040加45时，二次振压时间以68s为宜；水灰比在050-055时，二次振压时间以7棚s为宜。4-3成型密实度混凝土多孔砖在使用时，设计师最为关心的性能指标除强度外就是表观密度。相同的空心率，混凝土多孔砖的表观密度与混凝土密实度关系极大。多孔砖的混凝土密实度几乎与其所有主要性能都密切相关，对强度的影响也显而易见。成型工艺作为多孔砖生产过程中的关键工序，生产出的砌块坯体要求外观完整、尺寸准确、细密均称、结构密实。如果布料箱成型时向前运动不
21、到位、布料箱中混入大块集料、拌合料湿度太大等均难以喂料，对成型密实度造成不利影响。实践表明，当多孔砖内组成材料孔隙率每增加l，相应地强度要降低35。44生产质量混凝土多孔砖的壁、肋比较薄，在脱模、转运、码堆过程中易产生裂缝。我们在堆场将裂缝延伸的投影尺寸不超过15mm，且每个大面上不超过2条裂缝的同批混凝土多孔砖进行对比试验，结果显示，有裂缝的混凝土多孔砖比无裂缝的平均抗压强度低15。多孔砖裂缝产生原因主要有以下几种：(1)配合比设计不当，如骨料级配中细集料偏多，致使拌合料粘聚性下降；水灰比过大，则出现塑性沉陷变形裂缝；水泥用量过多，水化热集中在早期大量放出，通常水泥l一3 d龄期内水化放热量
22、可占总放热量的75，再加上昼夜气候温度32 新型建筑材料 20082变化使多孔砖坯体内部与表面温差变异很大，引起局部拉应力而产生裂缝。(2)物料在模芯型腔内或模头有堆积，模箱内隔板有磨损，脱模时的垂直度不足及模头松动，托板表面平整度不好，供料时间、成型延时参数设置不合理等，都会造成多孔砖成型时在肋中间、外壁表面、顶部出现丝状或斜向裂纹和划伤。(3)混凝土多孔砖的强度和成熟度的对数成线性关系，文献1指出，多孔砖成型后，需在接近loo的湿度环境下，静停养护500h以上才可出养护窑码运。在此极限值之前，多孔砖受到任何碰撞、剧烈振动或承受较大集中荷载，都极易在坯体内部产生裂纹。 ，(4)周围环境也会通
23、过温度、湿度和风速等因素对混凝土裂缝的形成产生影响，风速越大将加速坯体表面水分的散失，从而增大干缩变形。外界湿度越高收缩变形量也越小，采用湿养护相对自然养护的混凝土收缩有显著的降低，同时，延长养护时间，也能有效延缓收缩变形的发展。干缩会产生可观的应力，降低多孔砖强度。在高温风大的天气，浇水养护一般应在多孔砖成型34 h后进行，最初3 d应多浇、勤浇。45养护条件与制度混凝土多孔砖成型后，必须在适宜的环境中进行养护，养护的目的是为了保证水泥水化过程能正常进行，它包括控制环境的温度和湿度。对硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣水泥生产的砌块浇水保湿养护时间最少为7 d，使用粉煤灰水泥和火山灰水泥生产的砌块浇
24、水养护时间不得少于14 d，掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土多孔砖不少于14 d。文献【2】指出，养护温度在423的混凝土多孔砖后期强度都较养护温度在3249的高，后者表现出初期养护温度越高，混凝土多孔砖后期强度增进率越小，这是由于急速的早期水化导致水化物不均匀分布。通常，在混凝土多孔砖早期养护时期，存在1个最佳养护温度，在此情况下，混凝土多孔砖在某一龄期时的强度为最大。在实验室条件下，硅酸盐水泥的最佳养护温度约为13，而快硬早强水泥则约为4。普通水泥和硅酸盐水泥混凝土多孔砖经蒸汽养护后，再在正常条件下硬化至28 d的抗压强度，与一直在常温下养护硬化至28 d的抗压强度相比，一般降低10一15，
25、这是因为，高温养护固然水泥水化反应速度加快，在水泥颗粒的外表过早形成水化产物凝胶体膜层，阻碍水分深入内部，经过一定时间后，强度增长速度反而下降。而火山灰水泥和矿渣水泥混凝土多孔砖经蒸汽养护后的28 d强度略有提高(提高10和20-40不等)。这是因为加速了水泥中活性材料与水泥水化析出的氢氧化钙的化学反应，故强度增长较快。46龄期万方数据匦 新癯建巍粉拇 全国中文核心期刊炉渣淤泥多孔砖生产工艺及其质量管理伍贤益(常德市两湖区砖瓦总厂，湖南常德415921)摘要：介绍用炉渣和湖泊淤泥生产烧结多孔砖的原料处理及配合比、混合料的搅拌、坯体的成型与干燥、码窑与焙烧等生产工艺及其质量管理要点。 ，4关键词
26、：炉渣；淤泥；多孔砖；生产工艺；质量管理中图分类号：TU522V9 文献标识码：B 文章编号：1001702X(2008)020033-03Production process of slag silt porous brick and its quality control缈U Xianyi(General plt of tile and brick West Lake district ehangde city，Changde 415921，Hunan，China)炉渣是火电、钢铁、造纸等工厂锅炉排出的废渣，常被作为废物抛弃。实践证明，炉渣是配合湖泊淤泥生产多孔砖的好材料。近年来，常德市西
27、湖区砖瓦总厂利用西湖造纸厂的炉渣与洞庭湖淤泥生产空心砖，产品强度达MUl5。笔者根据多年的生产经验，介绍炉渣配合湖泊淤泥生产多孔砖的工艺操作及其质量管理。1合理选择炉渣炉渣的化学性能因原煤产地、煤矿、煤层和燃烧率而异，收稿日期：200710-06作者简介：伍贤益，男，1948年生，湖南新化人。地址：湖南常德市西湖区交通局，电话：0736-2822403。差别较大，其金属氧化物中的氧化铝、氧化铁、氧化锰含量略高。本厂用于生产多孔砖的炉渣化学组成见表l，烧失量不大于98。表1炉渣和淤泥的化学组成 选用炉渣应先化验、试验，其活性SiO：含量应大于50，SO，含量应小于3，烧失量应小于10。如果S03
28、含量大于3，会导致坯体产生鱼磷片般的剥落，影响外观和耐久性，且会在焙烧中产生膨胀，使坯体松散。如果烧失量大于10，会影响成品的强度和外观。炉渣灰颗粒组成见表2，塑性指数和发热量以中等为宜，具体为：塑性指数不大于10，含水率不大心h毫“ShSShSS毛dE地S芒I芒S蔓心S芒-S“旺宣!lSES芒S芒童曼宣芒d芒专Ed真芒!I芒s芒心芒s芒d曼d曼d芒一h勋旺瞪!嘤d妇鼬!娆【毫混凝土多孔砖在正常养护条件下，其强度将随着龄期的增加而提高，最初7。14d内强度增长较快，28 d后增长缓慢，混凝土多孔砖龄期为3个月、6个月、12个月的强度分别约为28 d时的12、14、15倍。其强度可延续数十年之久
29、仍有所增长。混凝土多孔砖强度的发展，大致与其龄期的对数成正比。在一定的养护条件下，可根据混凝土多孔砖的早期强度大致估计混凝土多孔砖的28 d强度。试验表明，用硅酸盐水泥制成的混凝土多孔砖28 d强度与7 d强度之比，一般在13一17，多数试验结果为15。5结语如今，混凝土多孔砖己成为广泛使用的建筑结构材料之一。提高混凝土多孔砖的质量对于更好地利用资源、节约能源和保护环境，具有十分重要的意义。提高混凝土多孔砖的使用寿命，经济效益和社会效益巨大，我们应该充分认识到混凝土多孔砖生产过程中易产生的一些问题，并采取相应的措施，以提高产品质量。参考文献：【l】严理宽。等混凝土砌块生产与应用【M】北京：中国建材工业出版社，1992 。【2】重庆建筑工程学院，南京工学院混凝土学【M】北京：中国建筑工gk出版社，1981 AN EW BUI LDING MATERIALS 33万方数据影响混凝土多孔砖强度的工艺因素作者： 刘苏文， LIU Suwen作者单位： 扬州市金瓯彩瓦有限公司,江苏,扬州,225002刊名： 新型建筑材料英文刊名： NEW BUILDING MATERIALS年，卷(期)： 2008,35(2)参考文献(2条)1.重庆建筑工程学院;南京工学院 混凝土学 19812.严理宽 混凝土砌块生产与应用 1992本文链接：http:/
