免蒸壓加氣混凝土的研制

免蒸壓加氣混凝土的研制

在預制混凝土砌塊制備過程中，漿體發(fā)氣完成后，加快了污泥的硬化和硬化，加速了粉煤灰的火山灰效應和水泥水化反應，縮短了板材的靜停止時間，提高了產(chǎn)品的初始和最終強度。在原材料組合方案中，使用外加劑和礦物混合材料對砂漿進行改性。1材料和主要技術(shù)指標(1)水泥。采用拉法基P.O42.5水泥,3d抗壓強度17.6MPa,抗折強度3.74MPa;28d抗壓強度44.5MPa,抗折強度8.91MPa。(2)生石灰。取自重慶冬筍輕質(zhì)建材有限公司。技術(shù)指標見表1。(3)石膏。脫硫二水石膏由重慶市九龍坡區(qū)重慶電廠粉煤灰公司提供。技術(shù)指標見表2。(4)粉煤灰。重慶市九龍坡區(qū)重慶電廠粉煤灰公司提供,其主要成分見表3。(5)發(fā)氣劑。加氣混凝土鋁粉膏取自重慶冬筍輕質(zhì)建材有限公司。(6)萘系高效減水劑。2外包劑的選擇2.1發(fā)酵劑的篩選促凝劑的選擇參照《公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程(JTJ053-94)》,規(guī)定了CS和CAS型兩種促凝劑。促凝劑配方見表4。兩種促凝劑在相同摻量下,摻CS型促凝劑砂漿的凝結(jié)時間比摻CAS型的要長,為了避免在成型過程中砂漿凝結(jié)太快以致無法成型,試驗選用了CS型促凝劑。碳酸鈉是弱酸強堿鹽,它與水泥水化生成的Ca(OH)2作用時,生成難溶性的碳酸鈣和碳酸氫鈣,大大縮短水泥的凝結(jié)時間:2.2基準料漿配合比和配合比的確定參照水泥膠砂試驗方法,原材料組合方案中選取以下幾種外加劑為主要因素進行粉煤灰膠砂單摻試驗?；鶞柿蠞{配合比設定為水膠比0.6,渠河細砂摻量為1350g(細度模數(shù)0.98),拉法基P.O42.5水泥摻量為450g,澆模尺寸40mm×40mm×160mm。通過外加劑對粉煤灰活性的激發(fā)效果,確定其在加氣混凝土原材料中的較優(yōu)摻量。(1)試驗配合比及強度三乙醇胺作為典型的有機物類混凝土早強劑,其摻量一般為0.03%～0.05%。當其摻量>0.1%時則有促凝作用,三乙醇胺對C3S、C2S水化過程有一定的抑制作用,這又使得后期的水化產(chǎn)物得以充分地生長、致密,保證了混凝土后期強度的提高。試驗配合比見表5。從強度指標來看,三乙醇胺摻量為0.07%的膠砂試件相對基準摻粉煤灰膠砂試件7d抗折和抗壓強度增長率分別為130%和89%,28d抗折和抗壓強度增長率分別為27%和37%。結(jié)果表明三乙醇胺的摻入顯著提高了粉煤灰膠砂試件的早期強度,并對試件后期強度的增長也具有促進作用。(2)硫酸鈉摻量試驗采用與三乙醇胺相同的試驗思路,在相同基準配合比條件下,原材料組合方案中選取硫酸鈉為主要因素進行單摻試驗,研究硫酸鈉對粉煤灰膠砂性能的影響,確定硫酸鈉的較優(yōu)摻量。試驗配合比見表6。由試驗結(jié)果可知摻入硫酸鈉對粉煤灰膠砂試件早期強度的發(fā)展非常有利,后期強度發(fā)展緩慢。當摻量>0.9%時,隨著硫酸鈉摻量的增加,試件強度增長趨勢明顯。摻量為1.5%時,7d和28d抗壓強度較基準第2組分別增長了221%和84%。結(jié)果表明硫酸鈉能夠很好地促進水泥早期水化反應,對粉煤灰的活性激發(fā)具有促進作用。由于早期強度增加的愈快后期強度就愈容易受影響,硫酸鈉的摻量應有一最佳控制量,一般在0.9%～1.5%適宜。3超細礦物摻合料的應用原材料組合方案中摻入活性礦物摻合料,一方面是由于礦物摻合料的火山灰反應速度快于粉煤灰;另一方面,生產(chǎn)原料的精細化無疑是在免蒸壓養(yǎng)護工藝條件下生產(chǎn)出高強度的粉煤灰加氣混凝土最理想的選擇,少量超細礦物摻合料的加入有助于提高其孔壁的密實度,增加水化反應物生成量,使其膠結(jié)更加密實,從而強度更高。無論是什么級別的加氣混凝土,其本質(zhì)上都是要求孔壁更密實,這樣才能使其在相應的容重條件下強度更高。試驗研究活性礦物摻合料對免蒸壓加氣混凝土的影響,原材料選用的是埃肯硅灰(SiO2含量為90%)和滕輝S95磨細礦渣粉。4外加劑和活性涂料對壓力混凝土的性能影響4.1性能測試方法原材料組合方案中固定基準組粉煤灰摻量59%、水泥摻量30%、石灰摻量10%、石膏摻量1%、鋁粉摻量0.16%,水料比取0.34。三乙醇胺作為早強劑單獨使用時對混凝土的早強效果不明顯,只有當它與無機鹽類早強劑一起使用時,才能發(fā)揮較好的早強作用,鑒于加氣混凝土本身強度不高,為了更加準確地評價早強劑對加氣混凝土性能的影響,采用了三乙醇胺與硫酸鈉復摻的試驗方法。第三階段試驗配合比見表7。參照《蒸壓加氣混凝土砌塊(GB11968-2006)》試驗規(guī)范,對第一階段試驗加氣混凝土干密度、含水率及抗壓強度進行了測試。第三階段實驗結(jié)果見表8。4.2試驗結(jié)果(1)硅灰摻量對免蒸壓加壓混凝土性能的影響綜合表8、圖1和圖2可知:利用低等級粉煤灰生產(chǎn)加氣混凝土,為了彌補粉煤灰活性SiO2不足而摻入硅灰。與基準加氣混凝土(第1組)相比,試件3d、5d立方體抗壓強度并沒有得到顯著提高,14d強度也沒有表現(xiàn)出顯著增長的趨勢。當硅灰摻量為0.5%時,試件抗壓強度值平均值幾乎與基準組強度相當。當硅灰摻量增加到1.5%時,加氣混凝土14d抗壓強度略有提高。但是隨著硅灰摻量由0.5%增加到1.5%,加氣混凝土的干密度也隨之增大,加氣混凝土強度與干密度成正比例關(guān)系。因此,硅灰對加氣混凝土強度的影響,可能是通過增大其干密度實現(xiàn)的,所以說硅灰的摻入對免蒸壓加氣混凝土的性能影響不大。摻入硅灰并沒有達到理想的效果。主要原因在于,采用低水料比制備的加氣混凝土,硅灰在其中只有部分參與水化反應生成水化硅酸鈣,難以補充低等級粉煤灰活性SiO2含量的不足。未參與反應的硅灰僅僅起到了微粒填充作用,試件14d強度才略有提高。(2)%是速度結(jié)構(gòu)調(diào)整機構(gòu),計算結(jié)果是上市機關(guān)的一個重要事項,這4.1%是下級服務平臺與硅灰摻入效果不同的是,磨細礦渣粉對免蒸壓加氣混凝土性能的影響顯著,摻入磨細礦渣粉能大幅度提高抗壓強度。當磨細礦渣粉摻量達到3%和5%時,其抗壓強度比基準組分別提高了43%和88%。由于磨細礦渣粉的活性高于粉煤灰,隨著磨細礦渣粉摻量的增加,它對加氣混凝土強度的貢獻起到了主導性的作用,而水泥則在對強度貢獻的同時主要起到激發(fā)劑的作用,促使磨細礦渣粉進行水化和二次水化反應。與硅灰摻量對加氣混凝土干密度的影響趨勢一樣,隨著磨細礦渣粉摻量的增加,加氣混凝土干密度增大。當硅灰與磨細礦渣粉摻量同為1%時,兩者加氣混凝土干密度基本等同的情況下,磨細礦渣粉的摻加對加氣混凝土強度的增長更為顯著。由此說明,利用低等級粉煤灰制備加氣混凝土時,磨細礦渣粉對其性能的影響效果比硅灰要好。(3)抗壓強度的影響早強劑單摻試驗結(jié)果顯示,三乙醇胺和硫酸鈉能夠顯著地改善粉煤灰膠砂試件性能。試驗結(jié)果表明這兩種早強劑也能夠顯著地提高粉煤灰加氣混凝土性能。在立方體抗壓強度方面,原材料組合方案中復摻三乙醇胺和硫酸鈉使得粉煤灰加氣混凝土的強度顯著提高,各齡期的強度均高于基準組,14d強度增長了76%,強度增長僅次于磨細礦渣粉對加氣混凝土性能的影響。從表觀密度變化來看,早強劑的摻入并沒有顯著增加加氣混凝土密度,試件干密度平均值基本上與基準組相同。因此,復摻三乙醇胺和硫酸鈉可作為一種效果較好的外加劑應用于改善加氣混凝土性能。5熱養(yǎng)護工藝對粉煤灰加壓混凝土性能的影響免蒸壓粉煤灰加氣混凝土實際生產(chǎn)過程中,充分利用水泥水化和石灰消解釋放的熱量,或者合理利用高能耗企業(yè)排放的余熱能對試件進行熱養(yǎng)護,能夠更加充分、經(jīng)濟、高效地激發(fā)粉煤灰活性,有利于提高粉煤灰加氣混凝土性能,進一步提高企業(yè)生產(chǎn)效率。在前期試驗所得結(jié)論基礎(chǔ)上,固定基準組水泥摻量25%,磨細礦渣粉摻量5%,其它膠凝材料摻量不變,原材料組合方案中同時摻入磨細礦渣粉和早強劑,并利用水浴箱熱養(yǎng)護的方式,對成型的粉煤灰加氣混凝土試件進行養(yǎng)護。研究熱養(yǎng)護工藝、活性摻合料和外加劑的復合摻加以及促凝劑對粉煤灰加氣混凝土性能的影響。第四階段試驗配合比見表9,試驗結(jié)果見表10。試驗強度對比見圖3。試驗結(jié)果如下:(1)采用85℃熱養(yǎng)護工藝制備的粉煤灰加氣混凝土試件5d立方體抗壓強度,遠高于同齡期標養(yǎng)試件強度,前三組試件強度平均高出105%。試驗結(jié)果表明,粉煤灰加氣混凝土試件在標準養(yǎng)護條件下強度發(fā)展比較緩慢,但在熱養(yǎng)護條件下能夠在短時間獲得較好的強度性能。(2)同時摻入早強劑和礦渣粉的第1組粉煤灰加氣混凝土,5d標養(yǎng)強度達到3.6MPa,干密度為858kg/m3,試驗效果優(yōu)于第一階段單摻磨細礦渣粉試件。早強劑和礦渣粉的復合摻入,進一步提高了加氣混凝土性能。(3)由第4組試驗結(jié)果來看,原材料組合方案中以促凝劑取代早強劑與礦渣粉復合摻入,對粉煤灰加氣混凝土強度的提高幅度不大,不如早強劑與礦渣粉的復合摻加效果明顯。(4)第2組試件與第3組相比,雖然單摻促凝劑對粉煤灰加氣混凝土強度的提高略好于早強劑,但促凝劑的摻入提高了加氣混凝土干密度。采用水料比0.38制備的這兩組試件,成型干密度均低于水料比為0.34的第一組,但從試件成型完整性上來看,在熱養(yǎng)護過程中,試件表面都出現(xiàn)了微小的開裂,不利于粉煤灰于加氣混凝土強度的發(fā)展和推廣應用。因此,參考砂漿促凝壓蒸法選用的促凝劑,在粉煤灰加氣混凝土中的使用效果不理想。綜上所述,早強劑與礦渣粉復摻對粉煤灰加氣混凝土性能具有顯著的增強作用,養(yǎng)護溫度對粉煤灰加氣混凝土強度的影響非常重要。在熱養(yǎng)護條件下,粉煤灰玻璃體結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡被破壞,Si-O、Al-O鍵斷裂,活性硅、鋁易溶出,加快了水化產(chǎn)物的形成,提高了加氣混凝土的早期強度。在85℃熱養(yǎng)護條件下制備的第1組粉煤灰加氣混凝土,雖然干密度略高于B08,但5d齡期強度等級已達到了A7.5級蒸壓加氣混凝土合格品要求。試驗結(jié)果表明:原材料組合方案中通過摻加外加劑和活性礦物摻合料,在合理的養(yǎng)護工藝下,粉煤灰加氣混凝土不需要通過蒸壓養(yǎng)護也能達到國家相關(guān)標準的要求。6性能對比及結(jié)果(1)在加氣混凝土原材料組合方案中摻入外加劑對其進行改性,混凝土的性能得到一定的改善。無論是三乙醇胺和硫酸鈉的單摻試驗結(jié)果都表明,這兩種外加劑都能夠顯著提高加氣混凝土強度。但促凝劑和穩(wěn)泡劑對性能影響不明顯。(2)復合外加劑綜合了各種類型外加劑的特點。復合摻加三乙醇胺和硫酸鈉進一步