1、蒸压粉煤灰砖生产线可行性报告河南能达动力机械制造有限公司- 2 -一、 概述蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰、石膏及细集料(煤渣或其他工业废渣等)作原料,按一定比例配合,经搅拌、消化、轮碾、压制成型,再经高压蒸汽养护制成的墙体材料.它的基本工艺流程见图 6-21. 蒸压粉煤灰砖工艺流程图干排粉煤灰 水湿排粉煤灰 生石灰 石膏煤渣或水渣等(细集料) 蒸汽脱水料仓粉磨配料料仓 料仓破碎破碎去除杂物料仓配料料仓轮辗消化搅拌成型 码坯 养护 成品堆放和常压蒸汽养护不同,高压蒸汽养护(蒸压养护)是在高压饱和蒸汽工作压力(表压)为 0.8Mpa 以上、相应蒸汽温度在 174.5.以上的介质 中养护,因此, 蒸
2、压粉煤灰砖的水化生成物和常压蒸汽养护(简称蒸养) 粉煤灰砖不同,两种不同养护工艺制成的砖,在性能上也有很大差异.蒸压粉煤灰砖是大量利用粉煤灰的建材产品之一,并且可以利用湿排原状粉煤灰作为原料.每生产 1万块砖,可利用粉煤灰 15t,亦即 1m3 产品用灰 800-1000kg.它的生产工艺比较简单,尺寸规格与普通砖一样,因此,在使用时,砌筑施工方法与传统作法大体相同,组织施工方便,便于应用推广.蒸压粉煤灰砖应按照 JC2391991粉煤灰砖组织生产.蒸压粉煤灰砖的抗压强度可达 15Mpa 以上,抗折强度 3.1Mpa 以上,能经受 15 次冻融循环的抗冻要求,碳化系数为 0.8,有较好的力学性
3、能和耐久性。快速干缩实验的干缩值为 0.4mm/m 左右,自然状态下的干缩值为 0.25mm/m,比烧制粘土砖高 .它在 400下强度不降低.对于蒸压粉煤灰砖,目前尚无专门的应用技术规程,在有充分的结构性能能试验数据的情况下,可参照砖石规范设计.已有许多试验性建筑,将蒸压粉煤灰砖用于多层建筑承重墙体.但目前大量使用于非承重墙.二、蒸压粉煤灰砖原材料和配合比- 3 -(一) 原材料要求蒸压粉煤灰砖所用的原材料包括粉煤灰、石灰、石膏和细集料.细集料大多选用煤渣、液态渣、水渣等工业废料.也可以用砂.对于各种原材料都有不同的要求.1、粉煤灰用于蒸压粉煤灰砖的粉煤灰应符合 JC409硅盐酸制品用粉煤灰的
4、规定.其细度等技术要求见表622表 622 粉煤灰技术要求 (%)指标名称 要求 指标名称 要求细度(0.045mm 方孔筛筛余量) 55 Sio2含量 40标准稠度用水量 60烧失量 15 SO3含量 2当使用湿排粉煤灰时, 除上述技术要求外 ,还应控制其含水率在一定范围,要求含水率为 30%-33%.这是因为:含水率偏大,消化时易发生结仓,碾压和成型困难,压制的砖还有粘模、表面出浆、弯曲等弊病,甚至无法成型;含水率过底,会造成混合料消化不完全和碾轮压不着料,碾压效果不佳.另外,从生产控制角度考虑,应防止粉煤灰含水率波动过大.因为这不仅影响到混合料中的水分,而且由于粉煤灰含水率波动而造成整个
5、配合比不准确,尤其采用体积计量时,应仔细控制.2、石灰生产蒸压粉煤灰砖宜采用生石灰.应尽可能采用有效氧化钙含量高、消化速度块、消化温度高的正火新鲜生石灰粉煤灰砖中的石灰用量是以有效氧化钙含量计算的(见配合比一节).采用有效氧化钙含量高的石灰,可减少石灰在制品中的用量,从而降低成本,并且,含有效氧化钙高的石灰还可以提高砖的强度和其他性能.石灰的消化速度块,可缩短混合料消化工序的周期,提高生产效率;消化温度则有助于砖坯在养护前初始强度的增长.不同的消化方式,对生石灰的要求略有不同.对地面消化者,石灰质量要求可适当降低.生石灰质量技术要求见表 623.当采用熟石灰或工业废渣(如电石渣 )时,应通过专
6、门的工业性试验确定 .采用电石渣,其质量应符合表624 的规定.3、石膏表 623 生石灰质量技术要求化学成分(%)混合料消化方式 ACaO MgO消化速度(mm)消化温度()过火灰(%)欠火灰(%)料仓消化 60 5 15 60 5 7地面消化 50 5 30 50 5 10表 624 电石渣质量技术要求化学成分( %)ACaO MgO0.2mm 孔筛筛余量 88um 孔筛筛余量 其他50 5 5 30 不含乙炔残留可采用天然石膏和工业废石膏.它们可以是二水石膏、半水石膏或无水石膏.- 4 -石膏在蒸压粉煤灰砖中的作用是加速水化反应,提高砖的早期强度,特别是抗折强度.对石膏的质量要求,主要是
7、 CaSO4含量应不小于 65%在使用工业废石膏时,除要求起 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,要求含 P2O5数量不超过 3%,采用氟石膏时,应先用石灰中和至呈微碱性,以保证其中 HF 含量极少.使用石膏干粉末时,细度要求为 88um 孔筛筛余量15%.4、细集料蒸压粉煤灰砖的细集料,可以采用煤渣、液态渣、水渣等工业废渣,也可以采用砂等天然细集料.它们的作用是减少砖坯的分层裂缝,改善砖坯成型时的其他性能,同时,可提高砖的强度,特别是它的抗折强度.对于细集料的要求是,干堆积密度大于 750kg/m3,要求细度在 一定范围,有一定的颗粒强度,安定性良好.对于工
8、业废渣则还有一定的化学成分的要求,其技术要求见表 625.(二)配合比蒸压粉煤灰砖的各项性能都决定于原材料中各种成分相互反应产生的水化产物及组成表 625 工业废渣细集料的技术要求化学成分(%) 细度(%)MgO K2+Na2OSO3 烧失量 5-10mm 1.2mm体积安定性垃圾及其他有机杂物5 2.5 4 20 15 25 良好 不得含有的结构,因而,在一定的工艺、条件下,配合比(即原材料之间的比例)在保证产品质量方面起着关键的作用.在确定配合比时,应考虑以下几方面的问题:首先要保证产品的质量符合产品标准的各项定.第二,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、
9、石膏用量的最低限,以减低产品的成本.这是因为,虽然在原材料中石灰、石膏所占比例不大,但所需要费用却约占原料总费用的 70%因而减少这两种材料的用量对降低成本有重要作用.特别强调的是,配合比中集料的掺量应该足够,以减少砖坯的分层裂缝.另外原材料的选择符合因地制宜、就地取材的原则,优先利用各种工业废渣.1、 石灰掺量蒸压粉煤灰砖的性能是由于粉煤灰中的有效硅、铝成分与石灰中有效钙成分相互作用的结果,而石灰中的有效氧化钙的含量是不变动的,因此,确定石灰掺量以有效氧化钙进行计算.砖中存在的有效氧化钙含量应满足其生成足够水化产物数量少,产品强度低,碳化后强度降低比例大(碳化系数小), 其他性能也难保证;
10、如果有效氧化钙过量,强度却并不显著增长 ,而且蒸汽养护中易于产生体积膨胀,产品尺寸偏差大,发生微裂纹等缺陷,此种情况下,强度反而降低.它的一般规律见图 622.对于不同品质的粉煤灰,最佳石灰掺量(或最佳有效 CaO 含量)及对强度影响的具体数值不同,但其与强度之间的关系曲线是相似的.最佳有效 CaO 的含量范围为 8%-11%(粉煤灰颗粒粗时取上限 ,颗粒细时取下限).蒸压粉煤灰砖的配合比中,石灰掺量的计算方法是,根据上述有效氧化钙的最佳含量范围选定混合料中所需要有效氧化钙含量,以下式计算石灰掺量:混合料中所需有效氧化钙含量石灰掺量= 所用石灰中有效氧化钙含量 100%粉煤灰掺量(%)=100
11、%-石灰掺量- 5 -2、 石膏掺量配合中是否掺入石膏、应根据试验决定.在所确定的工艺条件下,如果砖可以达到预期的强度(包括抗压和抗折强度)要求,则可以不掺石膏.蒸压粉煤灰砖的石膏掺量以 1%-2%(外掺)为宜.掺量过多,并不能有效提高强度,反而对炭化稳定性和抗冻性有不利影响.石膏常采用外掺计量,即以石灰、粉煤灰之和为 100%,外加石膏.3、煤渣(或其他细集料)掺量蒸压粉煤灰砖中的煤渣(或其他细集料)是为补充粉煤灰中粗颗粒的不足而加入的.因而,其掺量应以组成最佳颗粒级配为目标加以确定.当煤渣(或其他细集料)的质量达到前面原料一节中所提出的要求时,其掺量(含硅材料)用量的 15%-25%,即以
12、粉煤灰和煤渣之和视为 100 时,煤渣为 15-25 之间.4、水用量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,而易损坏压砖机,另外,水分过少还会产生砖坯过厚,过多易产生砖坯层裂,这些都是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.例如:用煤渣作细集料时,用水量就需较大:采用砂时,用水量就小;采用生石灰,用水量大;采用电石渣(相当于消石灰)加水量可以减少.蒸压粉煤灰砖成型时的水分(即总的加水重)应在 19-
13、23。它是原材料中所含水量与在搅拌、轮碾等工艺过程中加入的水量之和。、配合比的确定蒸压粉煤灰砖的参考配合比见表表 626 参考配合比表(干重计)粉煤灰 煤渣 石灰 混合料中(有效氧化钙) 石膏 加水量65%70% 20% 10%15% (8% 11%)粉煤灰、煤渣石灰之和的 1%2%全部干料的19%23%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需通过半工业性试验最后予以确定。三、蒸压粉煤灰砖生产工艺和设备蒸压粉煤灰砖的工艺布置和采用的设备型号有各种形式,但其基本工艺环节都包括:原材料处理、配料、搅拌、消化、轮碾、成型、高压蒸汽养护、检验堆放等工序
14、。(一) 原材料处理、粉煤灰脱水生产蒸压粉煤灰砖可采用干排粉煤灰或湿排粉煤灰。采用干排粉煤灰时,可不进行处理,进厂后直接贮寸于料仓中待用。采用湿排粉煤灰时,根据其含水率大小,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)一般高达 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%,需经过二级脱水。蒸压- 6 -粉煤灰砖厂在年产量为 5000 万块左右规模时,可采用浓缩真空过滤法进行脱水处理。这种脱水方法是机械连续作业。第一阶段是利用耙式浓缩机(池)将电厂排出的湿粉煤灰脱水浓缩至固液比达
15、:(含水率为 50%-67%).第二阶段是利用真空过滤机,使经浓缩的粉煤灰浆脱水至含水率达 30%-33%,此时,粉煤灰可通过胶带输送机运送,贮存待用。、石灰、石膏的破碎和磨细采用块状石灰时,需经破碎和磨细,其细度应达到一定要求(见表 6-27).生石灰颗粒越细,与粉煤灰颗粒之间的反应越块,水化生成物也越多,产品的强度高、性能好;但也不宜磨的过细,因粉磨耗电量过大,使成本增加。对于不同消化工艺,细度要求可有所不同,因地面消化时间长,因而磨细度要求可适当放宽。表 6-27 生石灰磨细度要求细度要求(%)消化工艺方式 0.2 筛孔筛余量 0.88um 筛孔筛余量磨细后石灰表现密度(kg/m 3)料
16、仓消化 5 15地面消化 5 30 800900采用天然石膏,因其为块状,亦需破碎、磨细后使用。其细度要求为 88um 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,应注意以下问题:(1) 石灰极易受潮消化,因此,生石灰入厂后应注意防潮,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,为防止此种现象发生,可掺入石灰量 10%左右的破碎(破碎的蒸压粉煤灰砖块)作为助磨剂,这不但可消除或减轻“粘磨”现象,而且由于碎砖起
17、晶坯作用,而有利于提高砖的强度。、细集料破碎、筛分采用煤渣、水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 6-24 要求的原料,当颗粒尺寸不能满足需要时,再经破碎后筛分,选用符合要求者作细集料。采用砂为细集料应筛除杂物及粘土,有时应进行冲洗。(二) 配料蒸压粉煤灰砖的强度及各种性能均是由于各原料相互作用,生成一定的水化产物,组成一定的结构而获得。因此,在生产过程中,要使各组分按规定的配合比进行配料。配料的目的就是要使各种原料能均匀、准确地按确定的配合比例相互混合.为此选择合适的计量方法和计量精确的设备与配料方式,保证物料的准
18、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不可缺少的必要条件,尤其是对于那些数量较少的原料的配料.例如,石膏的配料问题.在选用石灰、石膏混磨工艺时,如果石灰采用机械连续喂料,而石膏采用人工间歇足够短,保证石灰、石膏在磨中能混合均匀.否则,将会造成石灰中石膏掺量有时不足,有时又过量的现象,这必然影响产品的性能.1 配料的精度要求配料中,各种原料计算的允许误差应达到表 6-28 的要求.- 7 -表 6-28 各原料计量允许误差原料名称 允许误差(%)石灰 石膏等含钙原料 2粉煤灰 煤渣等含硅原料 3水 22 配料方式配料方式有间歇式和连续式两种.间歇式是以原料的质量进行计量的,其
19、称量较准确,当原料变化时,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,原料对磅秤刀口的沾污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.对于湿粉粉煤灰,由于粘性大,计量秤斗不易下料,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.体积计量是以原料的体积进行计量的,其设备简单,但受材料的含水率、粒度的等因素的影响大,计量精确度差.而且,配比需改变时,调节也困难.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、胶带给料机等.连续质量计量是采用电子皮带秤.用其计量,对于磨细石灰和煤渣等干物料,计量误差
20、能控制在 1%左右,湿粉煤灰计量误差在 3%左右.(三)搅拌搅拌的作用是使物料混合均匀.它是产品获得预期质量和质量均匀的基础.搅拌方式有连续式和间歇式两种,选用何种方式,应从整个生产过程是否协调考虑和确定.当生产中采用间歇搅拌时,多选用计量配料法,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)可通过机内搅刀角度适当调节,但是一经确定,不易改变.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.间歇式搅拌时,搅拌时间可根据需要随时调节.搅拌时间:双轴搅拌
21、机一般是 1.8min.间歇式搅拌机一般是 2-3min.搅拌加水量: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,而碾压时加入的水分,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.搅拌机水量过少,会造成石灰消化不充分,达不到消化目的;加水量过多,混合料在消化时易于“结仓”(混合料粘结一起,无法出料),使生产不能正常进行.(四)消化消化的作用,一是使生石灰充分消解,以便各原料之间进行反应,并防止在蒸压过程中石灰消化引起
22、体积膨胀,使砖炸裂;二是提高混合料的可塑性,便于成型,这个作用称为“陈化”.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颗粒内部,增加混合料的可塑性,提高坯体成型性能.消化方式有料仓消化和地面消化两种.1 料仓消化料仓消化是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两种.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- 8 -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,物料在仓内边
23、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,这个时间的长短,可由粉仓底部圆盘给料机调节.这个方法较间歇式为优,但耗电大.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.2 地面消化地面消化是将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,消化所需时间较长,需较大的堆放面积,故一般产量较大时,不宜采用.但其陈化效果好,混合料质量好.采用生石灰为原料时两种消化方式的消化时间分别为:料仓消化 1.5-4h,地面消化 8-16h.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、采用原料不同而有差别外,
24、还应根据原料磨细度、气温等因素进行调节.(五)轮碾轮碾对混合料可以起到压实、均匀和增加塑性的作用,进而提高砖坯的极限成型压力,改善产品质量.轮碾有间歇出料的铁碾和连续出料的石碾两种方式.1 铁碾物料间断加入,经一定时间后出料.铁碾设备的特点是在碾轮与底盘之间有一定空隙,因此,碾压效果是物料在碾轮上的停留时间(轮碾时间)来控制的,便于根据需要加以调节.2 石碾物料连续加入,不断卸出.石碾的碾轮和碾盘直接接触,对碾压有利.但由于物料在碾盘上停留时间短,甚至有些物料未经碾压即被卸出(俗称“跑料”).因此,采用石碾时,常将两台碾串联使用,即混合料经一次碾压后再送入另一台碾中(称“二道碾”).铁碾与石碾
25、的碾压效果比较见表 6-29.间歇式轮碾的碾压效果,除正确选择轮碾机外,还与每次加料量和轮碾时间有关.合适的加料量以料层厚度控制,为 20-400mm.碾压时间为 5-7min.(六)成型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.表 6-29 碾压效果比较表轮碾方式 轮碾时间( min) 混合料碾后容重与碾前之比 砖坯单快重 (kg) 砖坯强度 (MPa)铁碾 5 1.31 2.23 0.09一道石碾 1.15 2.21 0.08铁碾 5 1.24 2.32 0.16二道石碾 1.38 2.48 0.24蒸压
26、粉煤灰砖成型使用的压砖机类型有:盘转式 (也称圆盘式)压砖机 8 孔、16 孔.蒸压粉煤灰砖的成型工艺参数见表 6-30.表 6-30 蒸压粉煤灰砖成型工艺参数- 9 -成型设备 产品规格(mmmm mm) 填料高度 成型水分(%) 砖坯质量(kg)8 孔盘转式压砖机 24011553 8085 19-23 2.2-2.516 孔盘转式压砖机 24011553 8090 19-23 2.2-2.4高压杠杆式压砖机 24011553 80110 19-23 2.3 -2.6盘转式压砖机结构简单,体积小,维修方面,产量高,造价低.但工作时噪声大,摸板下端易变形,使坯体异形.采用单面一次加压,使砖坯
27、质量和产品性能不如高压杠杆式压制的好.8 孔盘转式压砖机每次压制一块砖坯,16 孔盘转式每次压制两块砖.除 8 孔、16 孔外,还有 12 孔、14 孔几种,但不常用.高压杠杆式压砖机成型压力大,产量高,对砖坯采用双面三次加压,加压时间长,压制过程中有排气阶段,因而砖坯不易产生层裂,密实度好,产品强度高.但设备笨重,价格高.杠杆式压砖机每次压制 4 块砖坯.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,主要是为压砖机的压力较小,压制时间太短等设备和工艺问题.首先是当压砖机压里卸去后,砖坯内的气体无法排出,坯体发生“回弹”造成的.因此,在采用我国生产的压砖机时,配合比
28、中一定要有足够的集料掺量,才能减少这种缺陷,提高产品合格率.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除,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正,以避免运输时小车振动,造成砖坯损伤.养护小车外姓尺寸为:长宽高=1183mm1650mm404mm ,每车码坯 1180 块.(七)养护1 静停砖坯在养护前,需要放置一段时间,称做静停.它的目的是使砖坯具有一定强度,以抵御在养护升温时温度变化和水分迁移引起的反应,防止砖坯裂缝.静停分
29、自然静停、湿热静停和干热静停几种.(1)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.自然静停的静停时间长短,受自然环境温度的影响,夏季可缩短,冬季需延长.它比湿热静停或干热静停时间长,因而延长了生产周期,增加了养护设备和运坯工具.它只使用于天气炎热的地区,在砖坯含水率较小时采用.(2)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 3-7h.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.(3)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,使砖坯脱水后获得一定强度.干热静停温
30、度为 50左右,静停时间为 20-30h.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%以上时采用.图 6-23 表示了几种静停条件与砖坯强度的关系2 高压蒸汽养护养护的作用是通过在高温,高湿的环境下,使混合料中的钙质成分与硅质成分等发生作用,生成水化产物,获得一定强度和各种性能,最终形成产品.砖坯经静停后进入蒸压釜内,完成养护过程,得到符合质量(外观和性能质量)要求的蒸压粉煤灰砖.在蒸压釜内养护,包括升温、恒温、降温三个阶段. 升温、恒温、降温的时间,最高温度(压力),以及升温、降温的速度是养护工艺中的主要参数.砖各项性能的优劣,
31、主要决定于养护温度(压力)的高低,以及养护时间的长短.温度(压力)高,反应充- 10 -分,各项性能都较好.同时,砖养护温度高时,得到相同强度所需的养护时间也可相应缩短. 一些工厂采用蒸压釜的工作压力较低,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,这是造成蒸压粉煤灰砖使用时墙面裂缝较多的原因.因此,在条件许可的情况下,蒸压粉煤灰砖的蒸压养护压力应大于 0.8Mpa.养护中生温、降温速度不当,砖坯会产生裂缝,影响外观质量.粉煤灰砖蒸压养护的工艺参数见表 6-31表 6-31 蒸压养护工艺参数 (h) 釜外静停 升温 恒温 降温3-4 2-3 6-7 2-3温度 50-60 前 1-1
32、.5h 砖坯温度不超过 100 温度 174.5(相应压力 0.8MPa) 控制出釜时砖的温度与环境温度之差小于 80(八)主要设备蒸压粉煤灰砖生产所需的主要设备有搅拌机,轮碾机,压砖机和蒸压釜.各种设备都有几种型号,适合于不同的建厂要求和条件,本节只选取其中常用型号作简要介绍.1 搅拌机其技术性能见表 6-32表 6-32 粉煤灰砖用搅拌机技术性能双轴搅拌机600mm3000mm 750mm3500mmKWQ750强制式搅拌机1.4m3砂浆搅拌机有效容积 0.75m3 1.4m3生产能力 20m3/h 35m3/h 7.516.5m 3/h 1017m 3/h型 号 J81-8 JO82-6
33、JO3-180L-6(L 3)JO83-8功 率 20kW 28kW 22kW 28Kw电动机转 速 750r/min 980r/min 1000r/min 735r/min长 5033mm 6497mm 269mm 4000mm宽 1665mm 1470mm 2310mm 2200mm外形尺寸高 1203mm 1354mm 1980mm 1673mm设备质量 3565 4988 3500 5200资料来源 河南能达机械制造有限公司 河南能达机械制造有限公司 河南能达机械制造公司设备名称规格项目- 11 -2 轮碾机其技术性能见表 6-33 蒸压粉煤灰砖用轮碾机技术性能表项目 单位 16006
34、00连续式石碾机 1800500间歇式铁碾机碾轮直径 1600 750碾轮宽度 600 240碾轮质量 3200 750主轴转速 r/min 24 34生产能力 t/h 2.44.5 1.31.5型 号 JO2-81-6 JO3-250S-8功 率 kW 30 22电动机转 速 r/min 970 750长 3415 4000宽 2820 4660外形尺 寸高 3116 2700设备质量 14400 31000资料来源 河南能达动力机械 制造有限公司 河南能达动力机械 制造有限公司3 压砖机常用型号压砖机技术性能见表 6-34表 6-34 蒸压粉煤灰砖常用压砖机技术性能表形式与型号盘转式项目单
35、位 杠杆式YZ280-4 MSJ160-8MSJ180-8PZ60-8APZ60-8BK60-8砖坯规格 24011553 24011553 24011553产量 块/h 30003300 2000 2000最大成型压力 t 280 160 60单位成型压力 Mpa 23 160 60模框数 个 4 8 8电动机功率 kW 30 18 15总质量 t 32.5 9 7.8生产厂 河南正一建材机械 制造有限公司 河南能达动力机械 制造有限公司 河南能达动力机械 制造有限公司- 12 -4 蒸压釜其技术性能见表 6-35表 6-35 1.95m21m 蒸压釜技术性能项目名称 单位 参数 项目名称
36、单位 参数釜体工作内径 1950 长 25110釜体工作长度 21000釜内养护小车轨距 750 宽 3320釜内工作压力 Mpa 1.2外形尺寸高 2719釜内饱和蒸汽温度 190.7 设备质量 34735与蒸压釜配套的辅助设备有:养护小车、 摆渡车(摆渡养护小车入釜用) 、牵引小车入釜用的慢动卷扬机和操纵釜盖开启用的空气压缩机.四 蒸压粉煤灰砖产品标准和性能、蒸压粉煤灰砖应按照行业 JC239粉煤灰砖组织生产. 、(一) 标准简介1 产品种类和应用范围(1)级别和等级.标准规定粉煤灰砖分 4 个强度级别、3 个等级.4 个级别是:30、15、10、7.5.以外观质量、强度、抗冻性和干燥收缩
37、指标分:优等品(A)一等品(B)合格品(C).(2)使用范围.可以使用在工业与民用建筑的墙体和基础.但用于基础及易受冻融和干湿交替的建筑部位时必须使用一等品砖与优等品砖.在长期受热高与 200、受冷热交替作用或有酸性侵蚀的建筑部位不得使用粉煤灰砖.2、技术要求()砖的外观质量。应符合表的要求。- 13 -粉煤灰砖外观质量 ( )指标项目优等品 一等品 合格品(1)尺寸允许偏差: 长度宽度高度222333444(2)对应高度差不大于 1 2 3(3)每一缺棱掉角的最小破坏尺寸不大于 10 15 25(4)完整面不少于二条面和一顶面或二顶面和一条面一条面和一顶面 一条面和一顶面(5)裂纹长度不大于
38、:大面上宽度方向的裂纹(包括延伸到条面上的长度)30 50 70(6)层裂 不允许 不允许 不允许(7)其他裂纹 50 70 100注:在条面或顶面上破坏面的两个尺寸同时大于 10 和 20MM 者为非完整面。(2)砖的强度指标。应符合表 6-37 的要求。(3)砖的抗冻性。应符合表 6-38 的要求。(4)砖的干燥收缩值。应符合以下要求:优等品应不大于 0.60mm/m,一等品应不大于 0.75 mm/m,合格品应不大于0.85 mm/m。表 6-37 粉煤灰砖温度指标 (MPa)抗压强度 抗折强度强度级别 十块平均值不小于 单块值不小于 十块平均值不小于 单块值不小于20 20.0 15.
39、0 4.0 3.015 15.0 11.0 3.2 2.410 10.0 7.5 2.5 1.97.5 7.5 5.6 2.0 1.5注:强度级别以蒸汽养护后一天的强度准。表 6-38 粉煤灰砖抗冻性指标强度级别 抗压强度(Mpa)平均值不小于单块砖的干质量损失()不大于强度级别 抗压强度(Mpa)平均值不小于单块砖的干质量损失()不大于20 16.0 2.0 10 8.0 2.015 12.0 2.0 7.5 6.0 2.03、 试验方法摘要蒸压粉煤灰砖的性能试验应根据 GB2542砌墙砖试验方法的规定进行。在 GB2542 中包括“砌墙砖的几何尺寸、外观质量、抗折强度和抗压强度、抗冻性能、
40、体积密度、石灰爆裂、泛霜性能、吸水率、饱和系数、孔洞率及孔结构、干燥收缩和碳化试验”等各项内容。(1)抗压强度试验。试样为一块整砖,用适当方法将其分成两等份,将两等份断口方向相反叠放- 14 -(如图 6-25) ,叠放部分不得小于 10cm。测量砖样叠合部分的长度最小尺寸(精确至 mm),计算受荷面积 S(以 mm2计) 。以 50.0 70.0N/s 的速度加荷,直至砖样破坏。读出破坏荷截 F。计算其抗压强度 R压。R 压F/S(2)抗折强度试样为一块整砖。在砖样的两大面中间处测量宽度,两条面中间处测量厚度,精确至mm,分别取其平均值 b、h。将砖样平放在材料试验机上,跨距 L 为 200
41、mm。如砖有裂纹时,应使有裂纹之大面朝下,当砖样与支座式加压头接触不良时,应将砖样磨平,以保证其接触良好。以 2.0- 3.0N/s的速度在跨距中心加荷,直至砖样折断,读出破坏荷截 F。计算抗折强度 R 折。R 折=3FL/2bh 2(3)抗冻试验。抽取棱角完整无破坏面的砖 10 块作为试样进行试验。清理砖样表面,浸入 10- 20 水中,浸泡 48h。然后取出,擦去表面水分,放入温度已降至-18的冰箱中,按一定方法置放。当温度再次达到-18时开始计算。恒温 5h,取出,按一定方法再置于 10- 20水中融解 2h。冻融各一次,作为一个冻融循环。每隔 5 次循环。对砖样进行一次检验。检查条面、
42、顶面上的破坏情况。一共进行 15 个循环。(4)干燥收缩试验。仪器设备见图 6-26。装置上的百分表量程为 10mm。收缩头采用黄铜或不锈钢制作。试件为 240mm 115mm 53mm 规格砖一组块。试验时,在砖试样两端装好收缩头,放置d,然后于 20水中浸泡 4d。浸泡时,试件距离应大于 20mm。将试件从水中取出,用湿布擦去表面水分,擦干收缩头。以标准杆确定测试仪原点。测定试件,记录初始长度百分表读数。将试件放入温度为 50C、内放 CaCl2 饱和水溶液(控制湿度)的干燥箱内进行干燥至少 44h。取出试件,置于冷却箱中冷却至 201(一般需 4h),在 201环境下测试。每 2d 按上
43、述步骤进行干燥、冷却和测试,直至两次测长读数差在 0.01mm 以内。以最后再次读数平均值作为干燥后读数。干燥收缩值按下式计算:l=l1-l2/L0+l1-2l-M01000式中 L干燥收缩值,mm/m;L0标准杆长度,mm;l1试件初始读数(百分表读数) ,mm;l2试件干燥后读数(百分表读数) ,mm;L收缩头长度,mm;M0百分表原点,mm。(二)产品性能()表观密度。蒸压粉煤灰砖的表观密度在 1500kg/m3左右,比普通粘土砖小。()强度。蒸压粉煤灰砖抗压强度可达 20MPa 以上。其抗折强度与抗压强度比为 0.20 -0.25,与普通粘土砖相近。()吸水性。与普通粘土砖相比,其吸水
44、速度与粘土砖相近,但其吸水率比较高。()耐高温性。加热温度不高于 400时,随温度增加强度提高,至 400以上,强度下降。()耐化学腐蚀性。在酸碱溶液中浸泡后,强度都有降低。()收缩性能。蒸压粉煤灰砖在自然环境下,由于高度、湿度、碳酸气(CO 2)作用会产生变形。温度升高时,体积膨胀,温度降低时,体积缩小。湿度增加,体积膨胀,湿度降低,体积缩小。在大气中的碳酸气能与水化产物发生作用(碳化)而使砖发生收缩。正常生产的蒸粉煤压夸,具有如表 6-39 所示的性能。- 15 -表 6-39 蒸压粉煤灰砖性能一览表蒸压粉煤灰砖项目 单位 抗压强度200MPa抗压强度15MPa(标号 150级)粘土砖表观
45、密度 kg/m3 1500-1700 1400 1800抗压强度 MPa 25.1 17.2 22.0抗折强度 MPa 5.4 3.9 5.6吸水率 % 20.3 28.6 14.7吸水速度15min30min60min180min%40.446.852.261.149.655.160.570.1软化系数 0.85 1.0 0.95导热系数 W/(m.K) 0.50-0.70 0.55 0.68高温下抗压强度变化率200400600800% +29.3+17.7-3.0-46+2.3+1.10-耐腐蚀性(抗压强度变化率) %酸 -12.3碱 -13.5酸 -18.4碱 -11.115 次冻融循
46、环损失率 %抗压强度 8.6质量 -0.47 合格抗压强度质量25 次干湿循环(强度变化率) % 抗压 +4.4抗折 -2.6 合格 抗压 -15.8抗折 -3.6碳化系数 0.81 0.89 0.95收缩值 mm/m 试验室 0.45自然 0.260.582.5m 0.4610m 0.670.177-蒸压粉煤灰砖出釜以后,由于温度降低、湿度降低和碳化作用,在使用过程中,总的趋势是体积缩小,发生收缩。其收缩变化规律是:出釜后的最初 3d 内收缩最大,平均每天的收缩值为 0.019mm/m;3-30d 内平均每天的收缩值为 0.005mm/m;30d 后,平均每天的收缩值为 0.003mm/m;
47、大约在 60d 后,平均每天的收缩值小于 0.001mm/m。直至稳定。在自然环境中,不同地区使用时,由于温、湿度不同,同样的粉煤灰砖,其平衡的收缩值不同。同时,在温、温度变化后,体积仍然要变化(冷缩,热胀;干缩,湿胀) 。为了检验蒸养粉煤灰砖的收缩性能,在试验室中可进行干缩试验(测定一定的恒温、恒湿条件下,达到收缩稳定时的收缩值)和碳化收- 16 -缩试验(测定完全碳化时的收缩值) 。但这只是一种相对 的比较方法(比较不同原料、工艺等条件下生产的砖的性能优劣) ,而不是在自然环境下的真实收缩值。与普通粘土砖比较,蒸压粉煤灰砖的收缩值要大得多,而且影响因素、变化规律都不相同,这点在应用粉煤灰砖
48、时应特别加以注意。()耐久性能:)抗冻性。它是指砖抵抗反复冻融作用的能力。蒸压粉煤灰砖如果按规定生产,达到产品标准要求时,能够经受抗冻性试验。蒸压粉煤灰砖的抗冻性与其自身强度有关。强度高者其抗冻性亦好。因此,在产品标准中规定,只有一等砖才能用于有抗冻性要求的建筑部位,以保证建筑物的耐久性。)耐水性。包括受干湿循环作用后和长期浸泡在不中时其强度的变化。经干湿循环作用,蒸压粉煤灰砖的抗压强度有所增长,抗折强度稍有下降。蒸压粉煤灰砖长期浸泡在水中,强度有所增长。)碳化性。经人工碳化后,强度下降。其人工碳化系数(碳化后抗压强度与碳化前抗压强度之比)为 0.80。)自然条件下长期强度稳定性。蒸压粉煤灰砖是在高温、高压下进行反应形成的。水化反应比较充分,因此,它具有稳定的强度和性能。在大气中,出釜前期,强度有较多增长,以后