一、蒸壓灰砂磚概況

　　蒸壓灰砂磚是以砂和石灰為主要原料，允許摻入顏料和外加劑，經(jīng)坯料制備、壓制成型、經(jīng)高壓蒸氣養(yǎng)護(hù)而成的普通灰砂磚。蒸壓灰砂磚(以下簡稱灰砂磚)是一種技術(shù)成熟、性能優(yōu)良又節(jié)能的新型建筑材料，它適用于多層混合結(jié)構(gòu)建筑的承重墻體。

　　我國從1958年開始研究發(fā)展蒸壓灰砂磚，1960年從愿東德引進(jìn)十六孔轉(zhuǎn)盤式壓磚機(jī)在北京建成蒸壓灰砂磚生產(chǎn)線，后來研制了八孔轉(zhuǎn)盤式壓磚機(jī)，大大促進(jìn)了蒸壓灰砂磚的發(fā)展，使之成為有砂、石灰資源而又缺乏黏土資源地區(qū)的主要墻體材料。

　　二、蒸壓灰砂磚的規(guī)格和性能

　　灰砂磚規(guī)格與性能

　　(1)產(chǎn)品規(guī)格 國標(biāo)GB11945-1999中規(guī)定磚的外形為直角六面體，磚的公稱尺寸長度240mm，寬度115mm，高度53mm。生產(chǎn)其他規(guī)格尺寸產(chǎn)品，由用戶與生產(chǎn)上協(xié)商確定。

　　(2)力學(xué)性能，GB11945-1999中規(guī)定了MU10、MU15、MU20、MU25等四個強(qiáng)度級別，參見表2-7

　　表 2-7 灰砂磚力學(xué)性能

　　強(qiáng)度級別抗壓強(qiáng)度/MPa抗折強(qiáng)度/MPa

　　平均值≥單塊值≥平均值≥單塊值≥

　　MU2525.020.05.04.0

　　MU2020.016.04.03.2

　　MU1515.012.03.32.6

　　MU1010.08.02.52.0

　　注：優(yōu)等品的強(qiáng)度級別不得小于MU15.

　　(3)抗凍性能 灰砂磚的抗凍性能見表2-8.

　　表 2-8 灰砂磚抗凍性指標(biāo)

　　強(qiáng)度級別凍后抗壓強(qiáng)度/MPa單塊磚的干質(zhì)量損失/﹪

　　MU2520.02.0

　　MU2016.02.0

　　MU1512.02.0

　　MU108.02.0

　　注:優(yōu)等品的強(qiáng)度級別不得小于MU15.

　　(4)其他性能 灰砂磚與其他墻體材料相比，蓄熱能力顯著;由于灰砂磚的容量大，隔聲性能十分優(yōu)越;此外灰砂磚屬于不可燃建筑材料。灰砂磚不得用于長期受熱200℃以上、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。

　　三、蒸壓灰砂磚的生產(chǎn)

　　1、原材料及其技術(shù)要求

　　(1)砂 用于生產(chǎn)灰砂磚的沙子，可采用山砂、河砂、風(fēng)積砂，也可用巖石破碎后的人造砂或工業(yè)鑄造用的廢型砂。但無論使用哪種砂，均應(yīng)滿足以下技術(shù)要求。

　　①砂中的二氧化硅含量應(yīng)大于65%

　?、谏爸械酿ね梁繎?yīng)小于15%

　?、凵爸械难趸洝⒀趸c總量不得大于2.5%

　?、苌爸胁粦?yīng)含有礫石、草根、樹皮等有機(jī)雜質(zhì)

　　⑤砂子的含水率不得大于6%

　?、奚白討?yīng)具有良好的級配，空隙率，其參考級配如下：

　　粒徑　2.5～5.0mm　　　　含量為0

　　1.2～2.5mm 　　　3%～5%

　　0.3～1.2mm　　　45%～60%

　　0.15～0.3mm　　　20%～30%

　　<0.15 　　　　　　<30%

　?、呱爸械穆然锖坎粦?yīng)大于0.01%

　　⑧砂中的云母含量不得超過0.5%

　　生產(chǎn)實(shí)踐證明，使用顆粒較粗且粒徑均勻的砂或者是粒徑小于0.075m的特細(xì)砂，所制成的灰砂磚技術(shù)性能皆不能達(dá)到要求。一般采用細(xì)度模數(shù)2.2～1.6，1.5～0.7的細(xì)砂和特細(xì)砂，效果較好。

　　(2)生石灰 生石灰的質(zhì)量直接影響灰砂磚的質(zhì)量，應(yīng)盡可能選用含鈣量高、消化速度快，消化溫度高的生石灰。其具體要求如下:CaO含量>60%;MgO<5%;消化速度<15min;消化溫度>60℃;過火石灰<5%;生石灰<10%;粉化灰<10%

　　為了解決石灰在水化時體積膨脹對灰砂磚的影響，通常采用下面一些措施。

　?、偬岣呤壹?xì)度。一般控制在3000cm2/g左右。

　?、谔岣咚冶取；旌狭系某尚退忠话憧刂圃?.5﹪～10%。

　　③加入石膏等外加劑。

　　(3)生產(chǎn)用水 任何飲用水均可使用。采用天然水時，應(yīng)符合以下指標(biāo):PH值不得小于4;鹽的總含量不得超過5000mg/L;不得含有油脂、植物油、糖類、酸類及其他有害物質(zhì)。

　　2、生產(chǎn)工藝

　　(1)原料的處理 塊狀的生石灰在與砂子混合配料前必須經(jīng)過破碎、粉磨達(dá)到生產(chǎn)工藝要求的細(xì)度。一般大塊的生石灰常用鄂式破碎機(jī)進(jìn)行破碎。經(jīng)破碎的石灰還需進(jìn)行粉磨。一般采用球磨機(jī)對石灰進(jìn)行粉磨。

　　(2)混合料的配合比設(shè)計

　　①灰砂磚混合料配合比應(yīng)滿足以下要求

　　a、物理力學(xué)性能，特別是抗壓強(qiáng)度的要求。一般抗壓強(qiáng)度要求在10Mpa以上，并且還要滿足抗凍、碳化、耐酸堿、耐火、收縮等性能的要求。

　　b、滿足磚坯成型時，對混合料塑性的要求。

　　c、配合比要盡量降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　?、谂浜媳鹊脑O(shè)計計算 砂：石灰=89：11

　　(3)混合料的制備 混合料的制備是將按配合比要求計量的生石灰、砂在強(qiáng)制式攪拌機(jī)中加入6%～9%的水進(jìn)行****次攪拌，經(jīng)一次攪拌的拌和物投入消化倉中消化2～3h，然后進(jìn)行****次攪拌即可。也就是說混合料的制備主要包括一次攪拌、消化、二次攪拌幾個過程。

　　拌和物一次攪拌的目的是使拌和物各組分相互分散，增加接觸面積，使物料均勻混合，并加強(qiáng)化學(xué)吸附作用。再者，通過攪拌可使水膜包裹住固相顆粒的表面，使水均勻分布于攪拌物中，使石灰能更充分地消化，增加拌和物的和易性，改善塑性，提高成型性能和制品的物理性能。一般攪拌時間控制在1.8min左右，為使石灰充分消化，在嚴(yán)寒季節(jié)，可使用加熱攪拌，即在攪拌的同時通入蒸汽價壓，需要注意的是，要注意扣除由蒸汽冷凝的這部分水量以免在配合比中的水分偏多。

　　拌和物的消化主要是指石灰的消化，也就是將生石灰變成熟石灰的過程。消化一般采用鋼倉或混凝土倉，采用間歇式消化時，一般控制在2～3h。若采用地面堆積消化，由于散熱較快，消化時間較長，一般需要8h以上。為了提高產(chǎn)量，往往必須縮短生產(chǎn)周期，一般可采用提高混合料的溫度、提高生石灰的細(xì)度和適當(dāng)摻加外加劑的方法，加快石灰的消化速度，以改善成型后磚坯的性能。

　　經(jīng)過消化(或稱陳化)的混合料在成型前，還須進(jìn)行****次加水?dāng)嚢?，其目的是：一方面消化之后部分水分蒸發(fā)，使拌和料含水率降低3.5%左右，為了便于成型，必須進(jìn)行二次加水?dāng)嚢?另一方面，二次攪拌可把結(jié)塊的物料打散，使物料更均勻、塑性更好，有利于成型和提高制品性能。

　　(4)磚坯成型 磚坯的質(zhì)量要求：一是要有完整的外形規(guī)格，棱角整齊、表面光潔;二是不允許有分層裂紋、斷裂、彎曲、飛邊等缺陷;三是成型后的磚坯體積密度應(yīng)控制在1800～2100kg/m3的范圍內(nèi)，單塊磚坯質(zhì)量應(yīng)控制在2700～3100g。

　　灰砂磚一般采用壓制成型，對磚坯的加壓方式有單面加壓和雙面加壓;從時間上說，又有一次加壓和兩次加壓。由于壓力在坯體中傳遞有阻力，雙面加壓比單面加壓的效果好;二次加壓有利于坯體內(nèi)空氣的排出。因此，較佳的成型制度是采用雙面、多次加壓成型。通常成型壓力越高，磚坯的體積密度、強(qiáng)度也就越高。但壓力超過一定極限時，會導(dǎo)致磚坯產(chǎn)生彈性阻抗，使其膨脹、層裂，因而成型壓力一般不超過20Mpa。

　　(5)蒸壓養(yǎng)護(hù) 磚坯成型及在進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)前要在室溫中靜停一段時間，其目的在于讓磚坯中多余水分可蒸發(fā)掉一部分，這樣就可防止磚坯在升溫過程中由于水分受熱膨脹而造成磚坯裂紋;其次是由于靜?？墒勾u坯強(qiáng)度有所增加，從而提高制品強(qiáng)度;第三，對于消化不完的拌和物起到繼續(xù)消化作用，這樣就可避免石灰在蒸壓過程中因養(yǎng)護(hù)溫度升高而造成石灰急速消化膨脹使制品產(chǎn)生裂紋。一般靜停時間為2～3h。

　　蒸壓養(yǎng)護(hù)可分為如下四個階段進(jìn)行。

　　****階段，排除蒸壓釜內(nèi)空氣。這是為了提高蒸汽的放熱系數(shù)，減少傳熱阻力，增加蒸汽量，提高蒸汽壓力、增加釜內(nèi)蒸汽溫度，以加速制品的養(yǎng)護(hù)。排除釜內(nèi)空氣使用的方法有三種，即排氣法、抽真空法、早期快速升壓法，一般采取抽真空的方法。抽真空法是在高壓釜通蒸汽前利用水環(huán)式等類型真空泵將釜內(nèi)空氣抽出，使釜內(nèi)真空度達(dá)到152～304mm汞柱(表壓為-0.08～-0.06 Mpa)，同時也可以抽出磚坯表面孔隙內(nèi)的空氣，形成一種負(fù)壓狀態(tài)，使養(yǎng)護(hù)介質(zhì)接近于純飽和蒸汽，從而使制品的受熱速度較快，溫度較高。

　　****階段，升溫升壓階段。它主要是指通蒸汽至釜內(nèi)，蒸汽與制品達(dá)到規(guī)定的壓力、溫度的這一過程。在這一階段中，為避免釜內(nèi)蒸汽、磚坯表面磚坯內(nèi)部三者溫差過大而造成因磚坯表面與內(nèi)部溫差不一致而產(chǎn)生裂紋，必須控制升溫速度(其與磚坯的初始結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有關(guān))，因此升溫速度不能太快，一般控制在1.5～2h為宜。

　　第三階段，恒溫恒壓階段。它主要是指蒸壓釜內(nèi)從達(dá)到規(guī)定的較高壓力和溫度開始至開始降溫降壓這段時間，為了保證水化反應(yīng)的正常進(jìn)行，使灰砂磚有足夠的強(qiáng)度，必須控制灰砂磚養(yǎng)護(hù)的蒸汽壓力較低要達(dá)到0.8 Mpa，較高可達(dá)1.5 Mpa，恒溫恒壓時間為4～6h。

　　第四階段，降壓降溫階段。從釜內(nèi)開始排放蒸汽降溫降壓至制品出釜階段。這一階段為避免出現(xiàn)由于壓差和溫差過大所造成的制品暴裂、酥松及強(qiáng)度下降，降溫降壓速度也不能太快，一般控制在1.5～2h。