粉煤灰加氣混凝土砌塊的制備及改性研究

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1、文章編號(hào)：1007—046X(2013)04—002卜03粉煤灰0粉煤灰加氣混凝土砌塊的制備及改性研究PreparationofAeratedFlyashConcreteBlockandItsModification杜傳偉，李國(guó)忠(濟(jì)南大學(xué)材料學(xué)院建筑材料制備與測(cè)試技術(shù)山東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250022)摘要：以粉煤灰、水泥、石灰為主要原料，外加少量促凝劑，通過(guò)鋁粉化學(xué)發(fā)泡和摻加物理泡沫相結(jié)合的方式，制備了自保溫粉煤灰加氣混凝土砌塊，并對(duì)其進(jìn)行改性研究。通過(guò)試驗(yàn)確定了粉煤灰加氣混凝土的制備參數(shù)為：水灰比為0．625，最佳泡沫摻量為每1g粉煤灰摻O．5m

2、L泡沫，粉煤灰：水泥：石灰：鋁粉：促凝劑A為400：140：75：0．5：3，此時(shí)，制得的粉煤灰加氣混凝土砌塊的干密度為497．6kg／m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0．113W／(in．K)，抗壓強(qiáng)度為3．56MPa，凍融15次后抗壓強(qiáng)度為3．18MPa，質(zhì)量損失4％，各性能指標(biāo)均滿(mǎn)足GB11968-2006《蒸壓加氣混凝土砌塊》標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：粉煤灰；加氣混凝土；發(fā)泡劑；抗壓強(qiáng)度；導(dǎo)熱系數(shù)中圖分類(lèi)號(hào)：TU522．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A0前言提高其抗壓強(qiáng)度，使其具有導(dǎo)熱系數(shù)低、質(zhì)輕、隔音性能好等特點(diǎn)，提高其保溫隔熱性能。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源問(wèn)題變得日益嚴(yán)峻[1l。建筑節(jié)能

3、已得到我國(guó)政府的高度重視，也是多年來(lái)建筑1試驗(yàn)準(zhǔn)備工程和建筑材料行業(yè)的研究熱點(diǎn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，墻體傳熱損失是能量損失的重要部分之一【2j。因此，減少熱損失1．1試驗(yàn)原料的重點(diǎn)在于提高外墻的保溫性能。外墻保溫技術(shù)主要有粉煤灰：采用的是取自山東省某電廠(chǎng)的I級(jí)粉煤灰，外墻外保溫技術(shù)和外墻自保溫技術(shù)兩種。外墻外保溫材主要氧化物組成為SiO，、A1，0，、CaO、MgO等，經(jīng)檢料的導(dǎo)熱系數(shù)低，能夠減少建筑結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境在傳導(dǎo)、測(cè)得各化學(xué)成分含量如表1所示。水泥：42．5R普通對(duì)流和輻射過(guò)程中的熱量交換，從而起到保溫隔熱的作硅酸鹽水泥，山東山水集團(tuán)生產(chǎn)；石灰：CaO含量約

4、為用[3】。但是其缺點(diǎn)是壽命比較短，而且需要定期維護(hù)，82％；鋁粉發(fā)泡劑：試驗(yàn)室自制復(fù)合發(fā)泡劑。增加了外墻外保溫材料的成本。外墻自保溫技術(shù)是將保表1粉煤灰的主要成分％溫隔熱和建筑物主體合為一體，使其具有良好的保溫隔熱性、耐久性；防火性能佳，系統(tǒng)安全、可靠；造價(jià)低，適用范圍廣；綠色環(huán)保；施工便捷；綜合經(jīng)濟(jì)性較好。自保溫材料比外保溫材料有更廣闊的發(fā)展前景，目前最主要的自保溫材料是加氣混凝土『4】。按照表2基準(zhǔn)原料配比，在粉煤灰料漿中加入水泥、粉煤灰加氣混凝土是以粉煤灰、水泥等硅質(zhì)材料和石灰、促凝劑、鋁粉和物理泡沫，攪拌均勻后注入模具，鈣質(zhì)材料為主要原料，摻加適

5、量發(fā)氣劑，通過(guò)配料、攪在恒溫箱中靜置凝結(jié)，然后在蒸壓釜中蒸養(yǎng)一定時(shí)間。拌、澆注、預(yù)養(yǎng)、切割、蒸壓、養(yǎng)護(hù)等工藝過(guò)程制成的根據(jù)GB11968—006《蒸壓加氣混凝土砌塊》的要求，輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品。本文以粉煤灰為主要原材料，摻測(cè)定脫模后試樣的絕干密度、抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、抗加水泥、石灰、促凝劑、發(fā)泡材料等制備自保溫粉煤灰凍性等性能，并利用SEM掃描電鏡對(duì)試樣進(jìn)行微觀(guān)掃描加氣混凝土砌塊。通過(guò)特殊改性處理降低其絕干密度，分析。4／2013粉煤灰21表2基準(zhǔn)試驗(yàn)各原料配比試驗(yàn)，通過(guò)改變泡沫摻量進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。表4不同泡沫摻量的試驗(yàn)結(jié)果2工程應(yīng)用情況2．1水

6、灰比的確定水灰比(水與粉煤灰之比)是一個(gè)非常重要的參數(shù)，會(huì)影響制品的密度和制品內(nèi)部氣孑L的形成及結(jié)構(gòu)。水灰比過(guò)低，即料漿稠度過(guò)高，流動(dòng)度差，則料漿在凝結(jié)由表4試驗(yàn)結(jié)果得出，隨著泡沫摻量的增加，試樣過(guò)程中稠化速度快，影響氣泡的均勻形成，料漿的膨脹的于密度、抗壓強(qiáng)度及導(dǎo)熱系數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。干密度較小。水灰比過(guò)高，料漿流動(dòng)性好，則料漿凝結(jié)較慢，和導(dǎo)熱系數(shù)的下降有益于試樣的性能，且考慮到水泥對(duì)料漿體積膨脹較大，料漿中的氣孔由于時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)形成抗壓強(qiáng)度的改性成本問(wèn)題，因此，選擇抗壓強(qiáng)度滿(mǎn)足國(guó)連通孑L，嚴(yán)重時(shí)甚至造成塌模。為探究合適的水灰比，家標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，在干密度

7、和導(dǎo)熱系數(shù)最小的試驗(yàn)在粉煤灰400g、水泥100g、石灰75g、鋁粉0．50g以及組，即確定泡沫最佳摻量為200mL。泡沫180mL的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)試驗(yàn)，通過(guò)改變加水量進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示(其中，膨脹高度百分比為凝2．3凝結(jié)時(shí)間的調(diào)整結(jié)時(shí)料漿增長(zhǎng)的體積與料漿原體積之比)縮短料漿的凝結(jié)時(shí)間需要添加促凝劑。石灰對(duì)縮短料漿的凝結(jié)時(shí)間有一定作用，但石灰添加有限制，一方表3不同水灰比的試驗(yàn)結(jié)果面石灰能使料漿的溫度升高，添加過(guò)多的石灰會(huì)使溫度過(guò)高，影響料漿中的化學(xué)反應(yīng)，另一方面鋁粉反應(yīng)會(huì)加快，膨脹速度過(guò)快，容易導(dǎo)致出現(xiàn)塌?，F(xiàn)象。因此設(shè)計(jì)試驗(yàn)通過(guò)添加促凝劑A縮短料漿的凝

8、結(jié)時(shí)間。促凝劑添加不宜過(guò)多，一般為粉煤灰的0．2％～2％為最佳，加