1、1粉煤灰混凝土实心砖生产工艺及操作方法摘要：介绍生产粉煤灰混凝土实心砖的原材料选择、粉煤灰性能、混合料处理、坯体成型与养护等工艺技术及其操作方法，是一种利废节能的新型墙体材料。关键词：粉煤灰；胶凝材料；集料；增塑剂；配合比；成型；养护。0 前言生产粉煤灰混凝土实心砖，是以粉煤灰、水泥、砂石为主要原材料，按比掺配，混合均匀，用加有适量减水剂的水适度湿化，经坯料制备、搅稠捏实、液压挤出成型、自动同步切割、自然养护或蒸气养护而成。其生产工艺与混凝土多孔砖相似，外形尺寸与烧结实心砖相同。它是一种节能环保的新型墙体材料，产品性能良好，适用范围广泛。用粉煤灰、水泥、砂石、适量的增塑剂、纤维素和水生产混凝土
2、实心砖，具有诸多工艺功能。含活性 SiO2,具有火山灰作用和潜在水硬性，能水化生成水化硅酸钙凝胶，可减少胶凝材料用量。能提高以水泥为胶凝材料的制品后期强度，控制碱集料反应。降低水化热，减少受热体积和干燥收缩率。减少泌水和离析现象，改善和易性，增强产品抗压、抗折、抗拉强度，提高砌体工程质量。砖体强度达到mpu10 以上，能增强砌体的结构力，用它砌筑的墙体强度与用粘土实心砖基本相同。粉煤灰容重较小，可减轻制品的重量，具有一举多得的优越性。可节约资源，降低能耗，缩短工序，减少运输量，减轻建筑业的物化劳动。生产工艺简单，不需大量机械设备，不需窑炉，不烧煤，不用粘土，可节约资本、能源、耕地。粉煤灰来源广
3、，价格便宜，使用方便，省工节能，可降低产品成本，提高经济效益。可消除污染，保护环境。粉煤灰混凝土实心砖是一种环保型绿色建材，发展前景广阔。常德市西湖区砖瓦总厂采用 42.5 级普通硅酸盐水泥、粉煤灰、清水细砂和细度10mm 的砖瓦碎屑或清水卵石，外加木质素磺酸盐类减水剂和木纤维，生产的粉煤灰混凝土实心砖质量良好，深受用户欢迎。笔者根据多年的建材生产经验，就粉煤灰混凝土实心砖生产工艺谈几点浅见，仅供参考。1 原材料的选择用粉煤灰生产混凝土实心砖，须用水泥等胶凝材料胶合凝固。粉煤灰的技术指标，应符合生产工艺的要求。实践证明，原材料是产品质量的根本保证，优质原材料是产品优质的基础。生产优质粉煤灰混凝
4、土实心砖，须选用颗粒微细的粉煤灰、清水细砂、清水小卵石、优质水泥、高效减水剂和纤维素。1.1 粉煤灰的选择粉煤灰是火电厂等锅炉排出的废渣，颗粒微细，一般粒径为 0.3mm 左右，是一种2利用价值很高的“再生资源” ，是生产节能型混凝土实心砖的好材料。实践得知，粉煤灰粒径越细越有利于掺配使用，越利于坯体成型。1.1.1 粉煤灰的物理性能粉煤灰为多孔结构，对水的吸附能力大，含水分 30%的粉煤灰仍呈松散状态。其物理性能因原煤产地、煤矿、煤层和电厂锅炉负荷的高低而异，差别较大。粉煤灰的物理性能，详见表 1。表 1 粉煤灰的物理性能指标容重（m 3/kg）比表面积（m 2/kg）密度（g/cm 3）细
5、度（45um 筛余%）含水率（%）需水量比（%）抗压强度比（%）612 0.46 1.06 21.5 0.9-1.2 98 681.1.2 粉煤灰的化学性能粉煤灰的化学性能因原煤产地、煤矿、煤层和电厂锅炉负荷的高低而异，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。粉煤灰的化学成分，列于表 2。表 2 粉煤灰的化学成分 %SiO2 Fe2o3 MgO Al2O3 CaO TiO2 K2O SO3 烧失量59.83 7.84 1.95 20.98 3.86 1.74 1.96 1.84 7.41.1.3 粉煤灰的技术指标粉煤灰粒径分为粗灰、中灰、细灰三类，经 0.3mm 孔径筛筛分的
6、筛余量分别为：粗灰 30%左右，中灰 20%25%，细灰 10%15%。用于生产混凝土实心砖的粉煤灰粒径应小于 0.3mm，烧失量应小于 10%，活性 SiO2 应大于 50%，SO 3 应小于 3%，含泥量应小于 1%。如果烧失量大于 10%，会致使未与胶凝材料发生结合的残余碳浮于坯体表层，影响砖体的强度。如果 SO3 大于 3%，会影响砖体的强度和耐久性。1.2 集料的选择粉煤灰是一种瘦化剂，无塑性，用它生产混凝土实心砖，须掺配相应比例的胶凝材料和集料。 1.2.1 胶凝材料的选择根据资源条件，可采用 42.5 以上级的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或硅镁水泥，存放于干燥通风处
7、，防止受潮变质。1.2.2 集料的选择一般采用10mm 细度的清水卵石、0.5mm 细度的清水细砂，也可用10mm 细度的砖瓦碎屑或矿渣代替卵石，用0.5mm 细度的煤矸石粉或硅灰代替细砂，能与水泥一道发挥更好的活化作用。31.2.3 增塑剂的选择加入水中的增塑剂，可采用减水剂中的木质素磺酸盐类、多元醇类、羟基酸盐类、聚氧乙烯烷基醚类或腐殖酸类，按表 3 中的减水剂计量调配。1.3 集料粒径的控制生产粉煤灰混凝土实心砖，应严格控制集料粒径，其工艺参数为：粉煤灰粒径0.3mm；河砂粒径0.5mm；卵石粒径10mm；确保颗粒均匀一致。集料须经相应孔径的振动筛筛分，并在成型机入料口装上孔径10mm
8、的网筛，防止粒径过大的集料入模，使混凝土畅通进入机体模具，均匀充满模壁，以提高坯体密实度，也防止损坏机件。2 混合料配比合理掺配混合料，是确保坯体成型优质的重要环节。粉煤灰在混凝土实心砖中的用量，一般占胶凝材料的比率为：粗灰 8%-10%、中灰 10%-15%、细灰 15%-20%。混合料中的粉煤灰掺量，既可取代相同重量的胶凝材料，又可取代相同体积的集料。取代的粉煤灰所获得的强度增加效应，可补偿活性砂、石等集料的强度损失。合理核定混合料配比，是提高砖体强度的关键工艺。混凝土拌和物配合比，应符合表 3 的要求。表 3 混凝土拌和物配合比水泥 细集料 粗集料增塑剂占水之比(%)粉煤灰占水泥之比(%
9、)水(kg/m3)(Kg/m3) %粉煤灰(kg/m3) (Kg/m3) % (Kg/m3) %减水剂(kg/m3)1.5 1520 176 550 25 82.5-110660 30 990 45 2.643 挤压成型工艺生产粉煤灰混凝土实心砖，主要采用半干法液压挤出成型工艺。该工艺具有以下优点：被挤出料为塑性，含水率低，收缩率小，坯体密实度高；工艺技术简便，易操作，可连续生产；粗集料与粗集料相互搭接的孔隙可通过水泥和细集料填充，增强水化产物间的相互结合，提高成型坯体密实度；砖块质地均匀，表面平整，不需焙浇，砖体强度高。3.1 砖体的规格尺寸粉煤灰混凝土实心砖的规格尺寸为 240mm120m
10、m60mm，属免烧成品砖。其外观为直角六面体或圆角六面体，通常以生产直角六面体为主。3.2 主要的生产设备主要设备及其作用包括：振动筛：控制粉煤灰和集料粒径（相应孔径各异） 。配料电子磅：用电脑对集料计量，按比率精确配料。混凝土搅拌机：将混合料搅拌、4捏合制成混凝土。液压成型机：将混凝土挤压成型。皮带运输机：输送原材料和混凝土（各设一套） 。自动同步切割机：将成型坯条切割成定型砖坯。粉碎机：将矿渣、砖瓦渣、煤矸石、筛余料等粗集料进行粉碎。洒水器：给混合料均匀洒水。坯体养护场地：用于湿坯体养护。其他设备：坯体和成品运输工具及堆放场地等设备。3.3 混合料搅拌与成型混合料须经搅拌机强制搅拌、捏合制
11、成混凝土，经过成型机液压挤出成型 ，再经切割机切割成坯体。其整个成型过程的工艺流程是：粉煤灰、集料 水泥、水、增塑剂 混合料 筛分 电脑计量 搅拌 成型 切割 混合料搅拌是粉煤灰混凝土实心砖生产的关键工艺，决定坯体成型强度的高低。在操作上必须环环扣紧，从严把关，管理到位。3.3 .1 混合料搅拌加工混合料适度湿化及其搅拌的均匀程度，对坯体的外形和内在质量有很大影响。要使混凝土稠度 均匀适当，确保坯体优质，在搅拌工艺上须把住六关：集料应先行干混，然后加入相应量的含有适量减水剂的水进行湿混，将集料高度混匀。将集料的含水率控制在 17%-20%以内，过高或过低都 会影响坯体的初期强度。在集料中加入适
12、量的长度为 510mm 的木纤维或维纶纤维或玻璃纤维，与集料一道搅拌、混匀、捏合。输入集料要适量，避免超量加大搅拌机的负荷，影响正常运转而导致混合料搅拌不均匀。集料湿混须搅拌均匀、捏合制成稠度适中的半干性混凝土，其便于同步液压切割的干湿度工艺参数为：混凝土被挤压成坯条的强度达到 mpa2.0-2.5,以提高成型坯体的初期强度。坯体的成型温度应维持在 20以上，低于 20会引起坯体开裂。3.3.2 混凝土挤压成型混凝土挤压成型过程决定坯体的密实度和成品强度，是确保砖块优质的关键工艺。其成品强度标准为：外墙实心砖强度应不小于 mpu15,内墙应不小于 mpu10。混凝土挤压成型过程应严守操作规程，
13、按照工艺技术的要求进行精工细作，使成型坯条强度达到 mpa2.0-2.5，以确保成品砖的主要性能指标符合表 4 的要求。表 4 粉煤灰混凝土实心砖的主要性能指标吸水率 含水率 碳化 软化 抗冻性 (F) 抗压强度5(%) (%) 系数 系数 非采暖地区 采暖地区 (mpa)20 7-8 0.8 0.75 15 25-35 10-15液压挤出成型工艺是将经过强制搅拌、捏合而成的半干性混凝土输入液压成型机体内，在螺旋轴快速运转的高挤压力作用下，由模口挤出形成坯体。挤压成型工艺的运作程序是：皮带运输机将捏合制成的半干性混凝土输入液压成型机；成型机旋转着的螺旋轴将混凝土往模具内均匀推进，液压挤实，形成
14、坯条，振动器将坯条进一步振动密实，坯条产生的推力推动成型机向前移动，通过成型机上的抹光板抹光；液压机成型产出连续的坯条，经液压自动同步切割机自动切割成块状坯体。液压成型是提高坯体质量的关键工艺，必须从严把住以下两关。a、液压成型技术关。混凝土受挤压后的胶结密度，决定坯体的密实度和成品强度。要使混凝土挤压成型的胶结密度高，必须把住三关。液压成型机的螺旋、模具、芯架等精密部件要精工制作，正确安装，确保尺寸公差、配合公差、位置公差等技术指标达到设计标准。生产中要勤观察压力表,勤检查液压成型机的运转状况，发现偏差应及时停机修正，停机时机体内不能剩存集料。模具易磨损，要及时测验、调整、维修、更换，保持正
15、常运转。b、坯体切割技术关。液压自动同步切割机的功能是给砖坯定规格。成型模具的规格尺寸应符合砖体（240mm120mm60mm）设计标准的要求，其干燥收缩率误差应精确控制在5%以下。要确保切割质量，工艺上须把住三关：保持切割机切刀锋利，运转灵活，使挤切速度相协凋，切割的力度均匀、稳定、畅快，以确保切割的坯体表面光滑。及时检测、保养、调整切割机，发生偏差时应立即停机修正，以免坯体表面毛糙。清理落坯、落浆、烂坯碎料，并及时回拢，保持生产现场整洁。4 坯体的养护与管理粉煤灰混凝土实心砖坯体的养护方法，可采用自然养护法辅以人工养护法。4.1 坯体自然养护工艺自然养护是将坯体连同托板一起平稳放入坯场，盖
16、上稻草或塑料薄膜保温保湿养护，以提高坯体的早期强度。静养 24h 后，便可进行坯场码垛覆盖，洒水养护；也可放入塑料大棚内，利用太阳能养护。每天洒水的次数应视季节气候而定，洒水量以保持坯体的潮湿状态为度，以适当的湿度维持水泥水化反应的正常进行。养护两周后揭掉坯体上的覆盖物，自然养护满 28d 便成了已基本干燥的硬性成品。4.2 坯体自然养护工艺要领 坯体的自然养护，工艺上必须把住六关：坯场应高度平坦，以免坯体在养护过程中变形或断裂。坯体在养护期内应明确专人及时洒水，保持坯体适度潮湿，以防其焦枯酥损。坯体码垛不能过高，一般码 68 层，最高不超过 10 层，再高会压坏6底层坯体。冬季生产的坯体应采
17、取保温养护措施，或采用掺早强剂等技术手段促进坯体硬化。养护初期要防止暴雨袭击或烈日暴晒，以免坯体表面损伤或产生裂纹。切实加强坯场管理，落实养护职责和措施，避免坯体在养护过程中出现人为的质量缺陷。4.3 坯体人工养护工艺坯体的人工养护工艺，是采用蒸气养护。该工艺不受季节气候的限制，可实现常年生产，且砖块质地均匀度高。人工养护需要库房和设备，投入较大，成本较高。一般都以自然养护为主，辅以人工养护。有条件的大中型建材企业，可采用人工养护法辅以自然养护法。人工养护工艺较复杂，此不便详议。5 成品检验和堆放粉煤灰混凝土实心砖成品应先行检验，合格产品按强度等级、质量等级分别堆放，编号标明。堆放管理应把好三
18、关：堆放成品的库房或场地应干燥、通风、平整，堆垛须码端正，防止倒塌；堆垛高度不超过 1.8m，堆垛之间保持适当的通道，以便搬运；落实堆场防雨措施，防止砖体吸水，以免砖块上墙时含水率过高导致墙体开裂。粉煤灰混凝土实心砖的物理力学性能，详见表 5。表 5 粉煤灰混凝土实心砖的物理力学性能软化系数碳化系数含水率（%）吸水率（%）抗压强度（mpa）抗折强度(mpa)抗冻性(F)砌体强度(mpa)导热系数(w/m)空气隔声（dB）0.7-0.75 0.73 5-8 18-20 11.5-15 7.5-9.5 2530 11.5-15 1 25-30参考文献：1、何劲波 混凝土多孔砖的生产与应用 砖瓦 2004（8）35362、李庆繁 李光复 促进粉煤灰小型空心砌块推广应用的建议 新型建筑材料 2004（10）363、陈胜利 李炳炎 新型轻质隔墙条块生产工艺及应用 砖瓦 2002（2）3234
