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文檔簡介
加氣混凝土生產(chǎn)工藝培訓(xùn)第1頁/共154頁加氣混凝土的定義加氣混凝土是以硅質(zhì)材料和鈣質(zhì)材料為主要原料,摻加發(fā)氣劑,經(jīng)加水?dāng)嚢瑁苫瘜W(xué)反應(yīng),形成孔隙,經(jīng)澆注成型、預(yù)養(yǎng)切割、蒸汽養(yǎng)護等工藝過程制成的多孔硅酸鹽制品第2頁/共154頁加氣混凝土的優(yōu)點1、重量輕加氣混凝土的干體積密度一般為400~700kg/m3,相當(dāng)于粘土磚的1/3,普:通混凝土的1/5,2、保溫性能好加氣混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)通常為0.09~0.22W/(m·k),僅為粘土磚的1/4~1/5,普通混凝土的1/5~1/10。通常20cm厚的加氣混凝土墻的保溫隔熱效果,相當(dāng)于49cm厚的普通粘土磚墻,第3頁/共154頁3、具有可加工性加氣混凝土不用粗骨料,具有良好的可加工性,可鋸、刨、鉆、釘,并可用適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)材料粘結(jié),給建筑施工提供了有利的條件。4、原料來源廣、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)能耗低加氣混凝土可以用砂子、礦渣、粉煤灰、尾礦、煤矸石及生石灰、水泥等原料生產(chǎn),可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H條件確定品種和生產(chǎn)工藝,并且,可大大利用工業(yè)廢渣,第4頁/共154頁思考題1什么是加氣混凝土?2加氣混凝土有那些特性?第5頁/共154頁加氣混凝土的結(jié)構(gòu)及強度形成原理加氣混凝土的結(jié)構(gòu)對于體積密度為500kg/m3的氣孔含量約為整個混凝土體積的50%,其余50%即為孔間壁。氣孔由鋁粉在料漿中發(fā)氣形成,并在硬化過程中固定在混凝土中,孔徑在2mm以內(nèi),一般大都為0.2~0.8mm。第6頁/共154頁第7頁/共154頁加氣混凝土強度形成的原理硅酸鹽混凝土的水熱反應(yīng),本質(zhì)上是石灰的水化產(chǎn)物——Ca(OH)2或水泥中的硅酸三鈣,硅酸二鈣水化時析出的C-S-H凝膠和Ca(OH)2與硅質(zhì)材料中的SiO2、Al2O3以及水之間的化合反應(yīng)。當(dāng)原料中有石膏時(主要成份CaSO4),石膏中的CaSO4也參與反應(yīng)。因此,我們先來認(rèn)識CaO、SiO2、Al2O3與水反應(yīng)的情況及產(chǎn)物。第8頁/共154頁CaO、SiO2、Al2O3
與水反應(yīng)的情況及產(chǎn)物。
用蒸壓合成方法制得的水化硅酸鈣礦物至少有17種,硅酸鹽混凝土中常見的礦物有以下幾種:幾種主要的水化硅酸鈣礦物組成鮑格命名泰勒命名礦物組成鮑格命名泰勒命名C2SH0.9~1.25C2SH(A)α-C2SHC2SH2~4C2SH2C2SH(Ⅱ)C2SH1.1~1.5C2SH(B)β-C2SHCSH1.1CSH(A)CSHC2SH0.3~1.0C2SH(C)γ-C2SHC1.0~1.5SH1.0~2.5CSH(B)CSH(Ⅰ)注:C——CaO;S——SiO2;H——H2O,下文中A——Al2O3第9頁/共154頁以上水化產(chǎn)物主要可以分為雙堿(2個C)型和單堿(1個C)型水化產(chǎn)物。(1) CSH(I)(2) 托勃莫來石
(3) C2SH2(4) 硬硅鈣石
(5) 雙堿水化硅酸鈣C2SH(A)、CSH(B)、C2SH(C)第10頁/共154頁水化產(chǎn)物的綜合強度楊波爾研究了數(shù)種水化產(chǎn)物以不同比例組成的凝膠物質(zhì)膠結(jié)的試件強度,其中以托勃莫來石+CSH(I)膠結(jié)的試件強度最高(設(shè)其相對強度為100%);CSH(I)或CSH(I)+CSH(Ⅱ)再次之(相對強度56~62%);水化鈣鋁黃長石(含70~80%)+CSH(I)再次之(相對強度20~30%);水石榴子石(含70~80%)+CSH(I)(含20~30%)更次之(相對強度13~20%);C3AH6+水石榴子石最低(相對強度3~4%)。第11頁/共154頁粉煤灰制品的水化產(chǎn)物蒸養(yǎng)粉煤灰制品的水化產(chǎn)物主要是:1)水化硅酸鈣,主要是CSH(I)。基本上沒有托勃莫來石;2)水化硫鋁酸鈣,包括單硫型三硫型;3)水石榴子石。第12頁/共154頁思考題:l加氣混凝土的結(jié)構(gòu)?2加氣混凝土的孔隙是如何形成的?氣孔是如何形成的?3加氣混凝土的氣孔有那些形態(tài)?4加氣混凝土孔壁的強度是如何獲得的?5硅酸鹽混凝土的水化產(chǎn)物主要的有那幾種?第13頁/共154頁加氣混凝土生產(chǎn)工藝過程1、單一鈣質(zhì)材料的有水泥-砂加氣混凝土;石灰-砂加氣混凝土;石灰-粉煤灰加氣混凝土和石灰-凝灰?guī)r加氣混凝土。2、混合鈣質(zhì)材料的有:水泥-石灰-砂加氣混凝土;水泥-石灰-粉煤灰加氣混凝土;水泥-礦渣-砂加氣混凝土;水泥-石灰-尾礦加氣混凝土和水泥-石灰-沸騰爐渣加氣混凝土。目前,我國主要生產(chǎn)水泥-石灰-砂加氣混凝土、水泥-石灰-粉煤灰加氣混凝土和水泥-礦渣-砂加氣混凝土三種,其中以水泥-石灰-粉煤灰加氣混凝土最多,約占總產(chǎn)量的70%。第14頁/共154頁生產(chǎn)工藝過程原材料制備、配料、澆注、靜停、切割、蒸壓養(yǎng)護及出釜等工序。有的采取干磨成粉,有的加水濕磨制漿,還有與一部分石灰等混磨?;炷ビ钟卸N方式。一種是干混磨制備膠結(jié)料;一種是加水濕磨,主要為改善粉煤灰或砂的特性,稱為水熱球磨。購入的石灰大多為塊狀,因此,石灰也必須經(jīng)過破碎和粉磨。石膏一般不單獨磨細(xì),或摻入粉煤灰一同磨細(xì),或摻入石灰一同磨細(xì),也可與石灰輪用一臺球磨機。其它輔助材料和化學(xué)品也常經(jīng)制備使用。第15頁/共154頁原材料及其制備原材料制備工序,是配料的準(zhǔn)備工序,是使原材料符合工藝要求的再加工及完成配料前的貯備均化過程,是直接影響整個生產(chǎn)能否順利進(jìn)行、產(chǎn)品質(zhì)量能否達(dá)到要求的最基本的工藝環(huán)節(jié)。第16頁/共154頁粉煤灰粉煤灰的化學(xué)成分:粉煤灰在加氣混凝土中的作用主要是提供SiO2。同時,其中的Al2O3也具有較大作用(特別是在澆注以后的靜停過程中)。粉煤灰的活性:粉煤灰本身雖不具有單獨的硬化性能,但當(dāng)它與石灰、水泥等堿性材料加水混合以后,即能在空氣中硬化,并在水中繼續(xù)硬化,這就是粉煤灰的活性?;钚允蔷C合反映粉煤灰中各成分與CaO進(jìn)行反應(yīng)的能力指標(biāo)。第17頁/共154頁影響粉煤灰活性的因素(1)標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量(概念抽象在此不作詳解)(2)粉煤灰的細(xì)度粉煤灰與石灰的反應(yīng)主要靠其顆粒表面可溶物質(zhì)的溶解并與Ca(OH)2生成水化硅酸鈣,粉煤灰的細(xì)度直接反映了其參與水化反應(yīng)的能力。另外,粉煤灰的細(xì)度還反映了煤粉燃燒的狀態(tài)。一般來說,活性好的粉煤灰顆粒較小。(3)玻璃體的含量粉煤灰中的玻璃體物質(zhì)是粘土礦物在煅燒后,成熔融狀經(jīng)急冷而成的無定形的SiO2和A12O3,玻璃體具有較高的內(nèi)能,易于參加與Ca(OH)2的水化反應(yīng)。因此,玻璃體含量高,粉煤灰的活性就好。第18頁/共154頁粉煤灰的技術(shù)要求(JC409-91)Ⅰ級Ⅱ級 Ⅲ級細(xì)度(0.045mm方孔篩篩余)≤30% 45%55%標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量 ≤50% 58%60%燒失量 ≤ 7%12%15%SiO2 ≥40%40%40%SO3 ≤2%2%2%以上質(zhì)量要求是以普通粉煤灰(CaO2≤10%)而制定。若采用高鈣粉煤灰,因CaO的形成溫度波動較大。其性質(zhì)也有較大的不同,應(yīng)作專門試驗后方可使用。一般來說,生產(chǎn)工藝上應(yīng)有較大的調(diào)整,才能適用高鈣粉煤灰。
第19頁/共154頁石灰石灰是石灰石(主要成分CaCO3)經(jīng)高溫煅燒,分解釋放出CO2,但尚未達(dá)到燒結(jié)狀態(tài)的白色塊狀物。其主要成分是CaO,其分解反應(yīng)式如下:CaCO3→CaO+CO2(石頭→石灰的過程)石灰的化學(xué)成分主要是CaO,也含有少量的MgO、Fe2O3和SiO2等。死燒CaO,是活性部分,是加氣混凝土中參與水化反應(yīng)的有效成分。故又稱之為有效氧化鈣(以A—CaO表示)。死燒的CaO不參與水化反應(yīng)。第20頁/共154頁石灰的分類石灰可按加工方式、MgO含量及消化速度分類。按煅燒后的加工方式不同,可分為;(1)塊狀石灰:由原料煅燒而得到的來加工產(chǎn)品。主要成分CaO;(2)磨細(xì)石灰:由塊狀石灰磨細(xì)而得到的石灰粉。主要成分CaO。以上兩種都是生石灰。(3)消石灰:將生石灰用適量的水消化而得到的粉末,亦稱熟石灰。主要成分Ca(OH)2。(4)石灰漿:將生石灰用較多的水(約為生石灰體積的3~4倍)消化而得到的可塑漿體,亦稱石灰膏。主要成分是Ca(OH)2和H2O。第21頁/共154頁根據(jù)MgO含量可分為:(1)鈣質(zhì)石灰:MgO含量不大于5%;(2)鎂質(zhì)石灰:MgO含量5~20%;(3)白云質(zhì)石灰<亦稱高鎂石灰):MgO含量20~40%。根據(jù)消化速度,可分為:(1)快速石灰:消化速度在10min以內(nèi);(2)中速石灰;消化速度10~30min;(3)慢速石灰:消化速度30min以上。第22頁/共154頁正火石灰:(煅燒溫度800~1000℃)為快速石灰;過火石灰:(煅燒溫度1200~1400℃)為慢速石灰;而欠火石灰
A-CaO含量及消化溫度較低。第23頁/共154頁石灰在加氣混凝土中的作用石灰是生產(chǎn)加氣混凝土的主要鈣質(zhì)材料,其主要作用是提供有效氧化鈣,使之在水熱條件下與硅質(zhì)材料中的SiO2、A12O3作用,生成水化硅酸鈣,從而使制品獲得強度。石灰也提供了鋁粉的發(fā)氣條件,使鋁粉進(jìn)行發(fā)氣反應(yīng),其反應(yīng)式為:
CaO+H2O→Ca(OH)2+64.9kJ第24頁/共154頁對石灰的要求(1)采用磨細(xì)生石灰在加氣混凝土生產(chǎn)中,因為生石灰粉消化時,放出大量的熱量,促進(jìn)了水化物凝膠的生成,有利于生產(chǎn)工藝的控制,從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。而采用消石灰,大大提高了需水量,加之不能提供消化熱,從而延緩了坯體的硬化,不利于形成較好的坯體,既增加了工藝控制難度,也降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。(2)消化速度在加氣混凝土生產(chǎn)中,石灰的消化速度對加氣混凝土的澆注穩(wěn)定性具有較大影響。加氣混凝土料漿在澆注后的初期,鋁粉大量發(fā)氣,料漿緩慢稠化,保持足夠的流動性,使發(fā)氣順暢,并形成良好的氣孔結(jié)構(gòu)。而一旦發(fā)氣結(jié)束,料漿應(yīng)迅速稠化,穩(wěn)住氣泡,同時支撐住漿體,以形成一定強度的坯體。這就要求以石灰來保證料漿稠化速度與鋁粉發(fā)氣速度的相互適應(yīng),一般來說,生產(chǎn)加氣混凝土的石灰以9~15min的速度為好。。第25頁/共154頁(3)化學(xué)成分石灰中的A-CaO含量是直接參與水化反應(yīng)的成分,因此,要求越高越好。雖然A-CaO含量也決定了石灰消化熱,但因檢驗方法的限制,測試所得A—CaO數(shù)值不能真實反應(yīng)實際消化熱,而石灰極易吸收空氣中水份部分消化,使消化熱降低。因此,應(yīng)同時提出消化溫度的要求。石灰中的MgO因過燒而消化極慢,往往會在坯體硬化之后或在蒸壓過程中消化,從而,因其體積的膨脹而破壞坯體。因此,MgO應(yīng)屬嚴(yán)格控制的指標(biāo)。(4)細(xì)度提高石灰的細(xì)度,一方面可增加了石灰的溶解度,促進(jìn)與硅質(zhì)材料的反應(yīng),生成較多的水化產(chǎn)物,另一方面,可以減少石灰消化過程中的體積膨脹,避免坯體的開裂。但過高的細(xì)度,會提高消化速度,影響澆注穩(wěn)定性。同時,于經(jīng)濟上也不合理第26頁/共154頁石灰的要求指標(biāo)(JC/T621-1996):
優(yōu)等品 一等品 合格品A(CaO+MgO) ≥90%75%65%MgO ≤2%5% 8%SiO2 ≤2% 5% 8%CO2 ≤2% 5%7%消化速度 ≤15min 15min 15min消化溫度 ≥80℃ 80℃ 80℃未消化殘渣≤5% 10% 15%細(xì)度0.080mm篩余≤10% 15% 20%第27頁/共154頁水泥水泥是一種廣泛使用的水硬性膠凝材料,品種很多,適用于加氣混凝上的是硅酸鹽水泥。按國家標(biāo)準(zhǔn),硅酸鹽水泥分為五個品種,即:硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。加氣混凝土使用較多的是425普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥。水泥在加氣混凝土中的作用:水泥是生產(chǎn)加氣混凝上的主要的鈣質(zhì)材料,它可以作為鈣質(zhì)材料單獨使用。但更多的是和石灰一起作為混合鈣質(zhì)材料。水泥專業(yè)性較強,在此不作討論。第28頁/共154頁發(fā)氣材料目前,世界各國生產(chǎn)加氣混凝土,絕大多數(shù)采用金屬法來產(chǎn)生氣體。而在金屬法中,真正用于工業(yè)生產(chǎn)的是鋁粉(鋁粉膏)。本節(jié)著重介紹作為發(fā)氣劑的鋁粉(鋁粉膏)。鋁粉的發(fā)放氣反應(yīng):
2Al+3Ca(OH)2+6H2O=3CaO?Al2O3?6H2O+3H2↑
鋁粉置換出水中的氫。因此,我們說作為發(fā)氣劑的鋁粉,在堿性環(huán)境下,才能進(jìn)行放氣反應(yīng)。第29頁/共154頁鋁粉的主要特性鋁粉的發(fā)氣量用于加氣混凝土的鋁粉通常用純度比較高的鋁錠(純度98%以上)來生產(chǎn)。而鋁粉的金屬鋁含量一般要求不小于98%,活性鋁含量不小于89%(鋁粉膏稍低)。鋁粉的細(xì)度鋁粉的細(xì)度不影響發(fā)氣量,但影響發(fā)氣速度。鋁粉越細(xì),比表面積越大,參加反應(yīng)的表面積也越大。因而發(fā)氣開始時間也越早,速度也快,同時,發(fā)氣結(jié)束也早。顆粒形狀鋁粉顆粒形狀對鋁粉的發(fā)氣特性有重要影響。鋁粉顆粒形狀主要是兩種,一種是液滴狀和不規(guī)則針狀,第30頁/共154頁調(diào)節(jié)材料---石膏石膏:石膏是一種常用的膠凝材料,在加氣混凝土中常用作發(fā)氣的調(diào)節(jié)劑。在蒸壓石灰-粉煤灰制品中,石膏不僅作為發(fā)氣過程調(diào)節(jié)劑,同時也因參與水化反應(yīng)而可以提高制品強度,減少收縮,提高抗凍性。石膏的主要化學(xué)成分是CaSO4。第31頁/共154頁石膏在加氣混凝土中的作用1抑制石灰的消化,使其消化時間延長,并降低最終消化溫度。2參加鋁粉的放氣反應(yīng),當(dāng)有石膏存在時,同鋁粉在與水反應(yīng)時生成的氫氧化鋁反應(yīng),生成硫鋁酸鈣。因此,在某些加氣混凝土(如水泥-礦渣-砂,水泥-砂)中,水泥中石膏被鋁粉的反應(yīng)消耗過多時,由于水泥中鋁酸鹽成分得不到石膏的抑制就可能發(fā)生快速凝結(jié),這時,應(yīng)補充加入石膏。3提高坯體及制品的強度,改善收縮等性能,石膏在靜停過程中的坯體內(nèi)參與生成水化硫鋁酸鈣和C-S-H凝膠,使坯體強度提高。增強了坯體適應(yīng)蒸養(yǎng)時溫差應(yīng)力和濕差應(yīng)力的能力。在蒸壓過程中,石膏可以促進(jìn)水熱反應(yīng)的進(jìn)行,使CSH(Ⅰ)向托勃莫來石轉(zhuǎn)化。同時,可以抑制水石榴子石的生成,從而使游離的鋁離子進(jìn)入CSH(Ⅰ)中,其中部分轉(zhuǎn)化為鋁代托勃莫來石,而Al2O3本身也能促進(jìn)CSH(1)向托勃莫來石轉(zhuǎn)化,阻止其向硬硅鈣石轉(zhuǎn)化,因而強度提高,收縮值降低。第32頁/共154頁其他調(diào)解材料:
1、純堿
2、燒堿
3、水玻璃
4、菱苦土這些調(diào)解材料我公司不常用,在此不作詳解。第33頁/共154頁原材料的制備粒狀物料的磨細(xì):對粒狀物料進(jìn)行磨細(xì)是加氣混凝土生產(chǎn)工藝的主要環(huán)節(jié)之一。磨細(xì)對從澆注成型到制品的最終性能都有著重要的影響。第34頁/共154頁粉煤灰漿料細(xì)度重要性1、磨細(xì)可以極大地提高物料的比表面積,增強物料參加化學(xué)反應(yīng)的能力。2、磨細(xì)使物料顆粒變小,使得這些物料的活性得以充分發(fā)揮。3、經(jīng)磨細(xì)的物料,單顆粒的體積和重量大大降低,減緩了物料的沉降分離速度,為料漿的穩(wěn)定創(chuàng)造了條件。4、磨細(xì)的料漿具有較好的保水性及部分成分的溶解而提高的粘度,可以使料漿具有適當(dāng)?shù)某矶群土鲃有?,給發(fā)氣膨脹創(chuàng)造了良好的條件。5、適當(dāng)細(xì)度的物料,有利于料漿保持適當(dāng)?shù)某砘俣龋欣谛纬闪己玫臍饪捉Y(jié)構(gòu)及提高坯體強度加快硬化速度,以適應(yīng)切割。6、可以提高物料的均勻性,并使其進(jìn)行初步反應(yīng),能產(chǎn)生C-S-H凝膠,對料漿及制品均有利。第35頁/共154頁濕法磨機怎樣控制細(xì)度通常,濕磨是在磨機喂料口加水,加水量直接影響磨機出漿的濃度及物料的細(xì)度。加水量大,則出料速度快,而細(xì)度較粗;加水量小,出料慢,出料細(xì)度小,但也往往造成糊磨或出料堵塞。因此,各廠都應(yīng)根據(jù)各自的原料,掌握各自合適的加水量。一般,以控制出料的比重較為方便(我公司控制擴散度),既可控制漿體濃度,也能控制細(xì)度。第36頁/共154頁鋁粉懸浮液的制備我公司采用鋁粉作為發(fā)氣劑,通常,鋁粉均以脫脂劑進(jìn)行脫脂,我公司采用工業(yè)洗衣粉。而不使用烘烤法脫脂,以保證生產(chǎn)的安全。鋁粉的脫脂:(1)以拉開粉(二丁奈酸鈉)作脫脂劑(2)以SP型穩(wěn)泡脫脂劑處理鋁粉(3)以凈洗劑7102作脫脂劑(4)以皂素粉為脫脂劑第37頁/共154頁思考題:1、磨細(xì)對硅質(zhì)材料有什么改善作用?2、水熱球磨有什么意義?3、為什么說原材料的加工過程也是對原材料的均化過程?4、石灰磨細(xì)可以改變那些性能指標(biāo)?第38頁/共154頁配料澆注配料澆注是將各種加工制備好的物料按配合比要求進(jìn)行計量、攪拌混合后澆注入模,經(jīng)過發(fā)氣膨脹形成加氣混凝土坯體的過程,也是加氣混凝土生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序。從坯體形成的過程來看,加氣混凝土坯體實際上經(jīng)過了形成氣孔和坯體硬化兩個階段。因此,可以說,配料澆注的目的在于使料漿中產(chǎn)生氣孔,形成含有符合要求氣孔的坯體。前者靠發(fā)氣材料在料漿中發(fā)氣來實現(xiàn),后者主要靠料漿中的膠凝材料的水化和凝結(jié)完成。第39頁/共154頁配合比與生產(chǎn)配方配合比的基本概念鈣硅比:原材料中的氧化鈣與二氧化硅之間的這種比例關(guān)系,稱為加氣混凝土的鈣硅比,寫成C/S。水料比:水料比=總用水量/基本組成材料干重量500kg/m3的水泥-石灰-粉煤灰加氣混凝土的最佳水料比為0.60~0.75。第40頁/共154頁從加氣混凝土的氣孔結(jié)構(gòu)和制品強度出發(fā),通常希望水料比能夠穩(wěn)定在較小的范圍內(nèi),并保持較低的數(shù)值,而當(dāng)因材料波動需較大范圍變動水料比時,將影響澆注的穩(wěn)定性、氣孔的結(jié)構(gòu)和坯體的稠化硬化速度,從而大大地影響到制品的質(zhì)量。設(shè)計體積密度:加氣混凝土的設(shè)計體積密度是進(jìn)行配合比計算的基本根據(jù)之一,代表所設(shè)計的加氣混凝土制品在完成蒸壓養(yǎng)護后,單位體積的理論干燥重量。即包括各基本組成材料的干物料總量和制品中非蒸發(fā)水總量(其中包括化學(xué)結(jié)合水和凝膠水)。第41頁/共154頁
水泥-石灰-粉煤灰
加氣混凝土的配合比(1)鈣質(zhì)材料的選用水泥和石灰都可以單獨作為鈣質(zhì)材料來生產(chǎn)加氣混凝土,但都存在一些缺陷。但結(jié)合生產(chǎn)成本計算不采用單一鈣質(zhì)材料。水泥和石灰用量當(dāng)配方的C/S比確定后,僅是確定了粉煤灰與石灰加水泥的比例,確定石灰與水泥各占多少,也是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程,期間,要考慮到形成水化產(chǎn)物,也要考慮到生產(chǎn)中工藝參數(shù)的控制,以形成良好的氣孔結(jié)構(gòu);還要考慮到生產(chǎn)周期的長短。
第42頁/共154頁(3)石膏用量石膏在加氣混凝土生產(chǎn)中的作用也具有雙重性,在蒸壓粉煤灰制品中,由于石膏參與形成水化產(chǎn)物,摻加石膏可以顯著提高強度,減少收縮,碳系數(shù)也有很大提高。同時,在澆注過程中,對石灰的消解有著明顯的延緩作用,從而減慢了料漿的稠化速度。所以,石膏的摻入量,既要考慮提高制品性能,也要考慮控制工藝參數(shù)。如料漿的水料比、石灰的質(zhì)量及用量等,一般石膏的摻人量控制在5%以內(nèi)。第43頁/共154頁4)鋁粉用量鋁粉用量取決于加氣混凝土的體積密度。在使用相同質(zhì)量的鋁粉時,制品的體積密度越大,則鋁粉用量越小。理論上,我們可以根據(jù)制品的體積密度精確計算出鋁粉用量:2Al+3Ca(OH)2+6H2O3CaO→Al2O3+6H2O+3H2↑
可知,2克分子的純金屬鋁,可產(chǎn)生3克分子的氫氣,而在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,l克分子氣體體積是22.4l,鋁的原子量是27,所以,鋁粉的產(chǎn)氣量為:V0=22.4×[3/(2×27)]=1.24l/g第44頁/共154頁根據(jù)上式,可以用氣態(tài)方程(V1/T1)=(V2/T2)求出任何溫度下鋁粉的產(chǎn)氣量:加氣混凝土體積可以簡化為兩部分:一部分為基本組成材料的絕對體積,另一部分是鋁粉發(fā)氣后形成的氣孔體積。根據(jù)氣孔體積,可以計算鋁粉的用量:m鋁=V孔/(V2·K)
式中: m鋁——單位制品鋁粉用量(g/m3);
V2——澆注溫度時鋁的理論產(chǎn)氣量(l/g);
K——活性鋁含量第45頁/共154頁加氣混凝土的配方計算單位體積制品的干物料用量在生產(chǎn)絕干體積密度為500kg/m3的產(chǎn)品時,實際干物料投料量不足500kg。因為制品絕干體積密度是將單位體積制品在105℃下干燥至恒重的重量。此時,制品含有化學(xué)結(jié)合水,在計算干物料時,這部分水并沒計入配料重量。因此,計算于物料量時,應(yīng)減去化學(xué)結(jié)合水的重量,制品中化學(xué)結(jié)合水量,視使用的鈣質(zhì)材料多少而異。根據(jù)經(jīng)驗,生石灰中1克分子有效氧化鈣的化學(xué)結(jié)合水為1克分子;水泥中取0.8克分子氧化鈣所化合的化學(xué)結(jié)合水為1克分子,則不難算出單位體積產(chǎn)品中結(jié)合水量,求出單位體積制品干物料用量:第46頁/共154頁m=r0-B式中: m——單位體積制品干物料用量(kg/m3);r0——設(shè)計體積密度(kg/m3);B——制品中結(jié)合水量(kg/m3).例:絕干體積密度為500kg/m3的粉煤灰加氣混凝土配比為水泥:石灰:粉煤灰:石膏=13:17:67:3;水泥中氧化鈣含量60%,石灰有效氧化鈣含量75%,CaO分子量56,H2O分子量18,求單位體積干物料用量?設(shè):每m3制品化學(xué)結(jié)合水為Bkg,B1為水泥所需的結(jié)合水量;B2為石灰的結(jié)合水量。則:每m3制品干物量為500-BB1={[13%×(500一B)×60%]/(56×0.8)}×18B2={[17%×(500一B)×75%]/56}×18B=Bl+B2=34kg/m3即:干物料重量為:m=500-34=466kg/m3第47頁/共154頁配方計算配方可根據(jù)配比用:mx=mPx式中: mx——單位制品中某原材料用量(kg/m3);Px——該種原材料的基本配合比(%)。進(jìn)行計算(當(dāng)加入廢料漿時,加入量抵硅質(zhì)材料用量)。廢料漿的加入方式有兩種,一種是將切除的面包頭、邊料等直接加入料漿罐;另一種則制成一定比重的廢料漿于配料時投入。前者可以測定含水量后經(jīng)驗加入(一般面包頭含水率波動不是很大),而一種則可根據(jù)各種材料的比重及配比計算廢漿的干物料量。用于配料的廢料漿通??刂频谋戎厥牵核啵遥凹託饣炷粒? 1.2~1.25(kg/l)水泥-石灰-粉煤灰加氣混凝土: 1.25~1.35(kg/l)水泥-礦渣-砂加氣混凝土: 1.2~1.3(kg/l)例:已知加氣混凝土的配比是水泥:石灰:砂:石膏=10:25:65:2,水泥的比重為3.1,氧化鈣60%,石灰比重取3.1,有效氧化鈣75%,砂子比重2.65,石膏比重2.3,廢漿比重1.25,水料比0.65,澆注溫度45℃。求廢漿中固體物料含量及500kg/m3制品中各物料配方。第48頁/共154頁設(shè):單位體積廢料漿中固體物料為x(kg/l)、含水量為y(kg/l)。則,單位體積廢料漿中各組分絕對體積之和應(yīng)為1,即:
(0.1x/3.1)+(0.25x/3.1)+(0.63x/2.65)+(0.02x/2.3)十(y/l)=l各組分重量之和應(yīng)等于廢料比重1.25,即:x+y=1.25得:y=1.25-x代入前式得
(0.1x/3.1)+(0.25x/3.1)+(0.63x/2.65)+(0.02x/2.3)+(1.25-x)=l整理得:x=0.39(kg/l);y=1.25-0.39=0.86(kg/l)。這時,廢漿重量百分比濃度為31.2%。各物料配方根據(jù)m=r0-Bmx=mPx計算。水泥結(jié)合水:B1={[10%(500-B)×60%]/56×0.8}×18石灰結(jié)合水:B2={[25%(500-B)×75%]/56}×18B=B1十B2=38.74kg/m3干物料:m=r0-B=500-38.74=461.26kg/m3;水泥:m水泥=mP水泥=461.26×10%=46.1kg/m3;石灰:m石灰=mP石灰=461.26×25%=115.3kg/m3;砂:m砂=m(P砂一P廢)=461.26×(63%-5%)=267.5kg/m3;石膏:m石膏=mP石膏=461.26×2%=9.2kg/m3;廢料漿:m’廢=mP廢=461.26×5%=23kg/m3;(m’廢為廢料漿的干物料重,m廢為廢漿體重)。第49頁/共154頁折算成比重為1.25的廢漿體積(單位用量)V廢=23/0.39=59(l/m3)(折算成重量的廢料漿為:=74kg)用水量:W=W0-W廢=461.26×0.65-59×0.86=410.52(kg/m3)鋁粉量:已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1g鋁粉的理論產(chǎn)氣量為1.24l/g則當(dāng)澆注溫度為45℃,1g鋁粉的理論產(chǎn)氣量為:V45=V1×(T2/T1)=1.24×[(273+45)/273]=1.44(l/g)設(shè)lm3加氣混凝土總體積V=1000l,基本材料的絕對體積為V基。則V基=(m水泥/d水泥)+(m石灰/d石灰)+(m’廢/d廢)+(m石膏/d石膏)+W0(m’廢:為簡化計算,把廢料漿干料看作砂,砂用量不除去于廢料量,W為總用水量)。V基=(46.1/3.1)+(115.3/3.1)+[(461.26×63%)/2.65]+(9.2/2.3)+461.26×0.65=469.02(l)
鋁粉發(fā)氣氣孔體積:
V孔=V-V基=1000-469.02=530.98(l)根據(jù)m鋁=V孔/(V2×K)鋁粉量為:m鋁=530.98/(1.44×0.90)=409.78(根據(jù)產(chǎn)品說明,鋁粉活性鋁含量為90%)。第50頁/共154頁至此,加氣混凝土的配方全部計算得出。需要特別提出的是,以上計算是理論上的用量,并沒考慮攪拌機余料及面包頭余料。實際上,生產(chǎn)中石灰等原材料波動相當(dāng)大,使生產(chǎn)中料漿的稠度、澆注溫度隨之波動,導(dǎo)致配方的頻繁更改,而往往更改配方落后于生產(chǎn)。因此,一些企業(yè)在積累了相當(dāng)生產(chǎn)經(jīng)驗以后,均以一套簡單的近似計算來確定配方,并在生產(chǎn)中隨時調(diào)節(jié)各原材料的用量,以適應(yīng)工藝參數(shù)的要求,保證產(chǎn)品質(zhì)量,現(xiàn)仍以上題為例。為簡化計算,單位體積用料量可看作與體積密度相等,考慮到攪拌機余料,面包頭水等因素,單位體積用料量按體積密度干物料量加5%的余量計算。即:干物料總量:m=r0(1+5%)=500×1.05=525(kg/m3)廢料漿:根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù),5%的用量約為25(kg/m3);即比重1.25時,體積取V廢=60(l/m3);其中含水:W廢=50(kg/m3)配料用水:W=W0-W廢=525×0.65-50=291.25(kg/m3);水泥:m水泥=mP水泥=525×10%=52.5(kg/m3);石灰:m石灰=mP石灰=525×25%=131.25(kg/m3);砂:m砂=mP砂-25=525×63%-5=305.75(kg/m3);石膏:m石膏=mP石膏=525×2%=10.5(kg/m3)鋁粉:500kg/m3的加氣混凝土,鋁粉膏用量取9/萬:m鋁粉=525×0.9%=0.473(kg/m3)。根據(jù)以上結(jié)果,以生產(chǎn)實際采用的模具規(guī)格(有時模具較小時,以2模為一攪拌單位)計算體積,就可求得實際投料量。在生產(chǎn)中,配合比常因工藝控制參數(shù)、生產(chǎn)成本等作適當(dāng)調(diào)整,調(diào)整的依據(jù)之一,就是保持已知配合比的C/S,對有關(guān)原材料進(jìn)行調(diào)整。第51頁/共154頁配料攪拌及澆注澆注的方式:澆注工藝方式主要有移動澆注和定點澆注兩種。移動澆注是用行走式攪拌機,將物料配好下到攪拌機內(nèi),一邊攪拌一邊行走,到達(dá)模位后將攪拌好的料漿澆注人模。定點澆注是攪拌機固定,而模具移動到攪拌澆注機傍或下方接受澆注后再移開。第52頁/共154頁第53頁/共154頁澆注計量液體物料的計量漿狀物料的計量粉狀物料的計量鋁粉的計量第54頁/共154頁物料的攪拌物料的攪拌與料漿的澆注由攪拌機完成,攪拌機必須使各種物料在短時間內(nèi)攪拌均勻,并能進(jìn)行加熱以調(diào)節(jié)溫度。在更短的時間(1min以內(nèi))內(nèi)將鋁粉懸浮液等迅速分散到料漿中,最后進(jìn)行澆注。攪拌機是所有工藝設(shè)備中比較關(guān)鍵的裝備。第55頁/共154頁攪拌機的種類(了解)(1)蝸輪式攪拌機(西波列克斯專利)第56頁/共154頁(2)螺旋式攪拌機(烏尼泊爾專利)(3)旋槳式攪拌機(海波爾專利)(4)槳葉式攪拌機(司梯瑪技術(shù))(5)復(fù)合型攪拌機第57頁/共154頁生產(chǎn)配料投料與澆注:在澆注前,應(yīng)作好以下準(zhǔn)備工作:(1)檢查攪拌機,消除簡體內(nèi)的殘留物和積水,檢查各傳動部件或行走機構(gòu)是否完好靈活、計時器件和各開關(guān)閥門是否靈活準(zhǔn)確。(2)檢查模具和模車軌道情況,保證裝配處密封良好和行走正常。(3)檢查初養(yǎng)設(shè)施工藝狀況符合工藝要求。(4)了解上一班澆注情況及本班原料情況和配料情況,落實作業(yè)要求和應(yīng)變措施。第58頁/共154頁投料與操作順序投料順序一般是先漿狀物料和水。其次是粉狀物料,最后投輔助材料和發(fā)氣材料。(1)按工藝配方稱量各物料。(2)向攪拌機投入漿狀物料,并加水、加溫,在以蒸汽加熱時,應(yīng)考慮到蒸汽已帶入部分水分。因此,加水時應(yīng)留有余量,并且,通入蒸汽前應(yīng)先排除蒸汽管中的冷凝水.檢測擴散度。(3)投入粉狀物料(鈣質(zhì)材料),開始記錄攪拌時間,全部投完約3~5min后,檢測擴散度(擴散度——以直徑為50mm,高為l00mm,內(nèi)壁光潔度較高的銅管,鋼管或塑管置于平板玻璃上,注滿料漿后迅速提起,測量其塌落面直徑,測試前塑料管內(nèi)壁與玻璃應(yīng)以濕布擦拭,注入料漿應(yīng)刮平),并作適當(dāng)調(diào)整后待澆注。第59頁/共154頁(4)當(dāng)攪拌達(dá)到時間要求時,立即開啟堿液貯罐及鋁粉攪拌罐(機)閥門,將鋁粉懸浮液及堿液加入攪拌機。當(dāng)鋁粉攪拌時間一到,立即開啟下料閥,向模具進(jìn)行澆注,并測定澆注高度。(5)澆注完畢,應(yīng)及時將有關(guān)工藝參數(shù)填入配料記錄表中,作好原始記錄。(6)觀察記錄發(fā)氣情況。至此,澆注工作結(jié)束,進(jìn)入發(fā)氣與靜停階段。如前所述,此階段沒有太多的操作,但對生產(chǎn)有著及其重要的關(guān)系。第60頁/共154頁澆注穩(wěn)定性所謂澆注穩(wěn)定性是指加氣混凝土料漿在澆注入模后,能否穩(wěn)定發(fā)氣膨脹而不出現(xiàn)沸騰、塌模的現(xiàn)象。要做到澆注穩(wěn)定,實質(zhì)上就是使料漿的稠化與鋁粉發(fā)氣相適應(yīng)。當(dāng)料漿的稠化跟不上發(fā)氣速度,則塌模:當(dāng)料漿稠化過快則發(fā)氣不暢,產(chǎn)生憋氣、沉陷、裂縫。因此,保證澆注穩(wěn)定性乃是提高加氣混凝土產(chǎn)量、穩(wěn)定質(zhì)量、降低成本的關(guān)鍵之一。第61頁/共154頁加氣混凝土料漿的發(fā)氣和稠化過程,料漿膨脹的動力是氣泡內(nèi)的內(nèi)壓力,料漿膨脹的阻力是上層料漿的重力和料漿極限剪應(yīng)力。發(fā)氣初期,鋁粉與水作用不斷產(chǎn)生氫氣,內(nèi)壓力不斷得到補充,此時料漿可能還處于牛頓液體狀態(tài),沒有極限剪應(yīng)力,因此料漿迅速膨脹。隨著石灰、水泥不斷水化,料漿的骨架結(jié)構(gòu)逐漸形成,極限剪應(yīng)力不斷增大,這時,鋁粉與水的反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行,只要氣泡內(nèi)壓力繼續(xù)大于上層料漿的重力和極限剪應(yīng)力,膨脹就會繼續(xù)下去。當(dāng)鋁粉與水的反應(yīng)接近尾聲,料漿迅速稠化,極限剪應(yīng)力急劇增大,這樣膨脹就會逐漸緩慢下來。當(dāng)鋁粉反應(yīng)結(jié)束,氣泡內(nèi)不再繼續(xù)增加內(nèi)壓力,或者這種內(nèi)壓力不足以克服上層料漿的重力和料漿的極限剪應(yīng)力時,膨脹過程就停止了。第62頁/共154頁料漿的稠化過程加氣混凝土料漿失去流動性并具有支承自重能力的狀態(tài)稱為稠化。稠化是由于料漿中的石灰、水泥不斷水化形成水化凝膠,使坯體中的自由水越來越少,水化凝膠對材料顆料的粘結(jié)和支撐,從而極限剪應(yīng)力急劇增大的結(jié)果。因此,料漿的稠化過程就是在化學(xué)和吸附作用下,料漿極限切應(yīng)力和塑性粘度逐漸增大的過程。第63頁/共154頁料漿稠化意味著失去流動性,因此一根細(xì)鐵絲在料漿表面劃一道痕,如果料漿尚未稠化,此溝痕必然流平閉合;如果料漿已經(jīng)稠化不再流動,此溝痕無法閉合,這是目前鑒定稠化的經(jīng)驗方法。然而,此法非常粗糙,無法定量,更不能表示其稠化過程。料漿極限剪應(yīng)力隨時間的變化曲線,可以看作是料漿的稠化曲線,采用拔片法來測定各個時間的剪切應(yīng)力,來繪制稠化曲線,當(dāng)實際稠化曲線低于理想稠化曲線,表示料漿稠化太慢,有可能產(chǎn)生塌模;當(dāng)實際稠化曲線高于理想稠化曲線,表示料漿稠化太快,有可能產(chǎn)生不滿模、憋氣等現(xiàn)象。第64頁/共154頁澆注過程中的不穩(wěn)定現(xiàn)象穩(wěn)定澆注的基本要求如下:(1)料漿的發(fā)氣及膨脹過程①發(fā)氣開始時間緊接在料漿完成澆注之后,或在料漿即將澆完之前。料漿的膨脹不得在澆完之后長時間不起動,或者尚有大量料漿未澆注入模,而模內(nèi)料漿已開始上漲。②發(fā)氣時,料漿膨脹平穩(wěn),模內(nèi)各部分料漿上漲速度基本均勻一致。③氣泡大小適當(dāng),模具各部分各層次料漿中的氣泡大小均勻,形狀良好。④發(fā)氣即將結(jié)束時,料漿開始明顯變稠,進(jìn)而達(dá)到稠化和及時凝固,使料漿能夠保持良好的氣孔結(jié)構(gòu)。⑤料漿凝固后,發(fā)氣反應(yīng)及料漿膨脹結(jié)束,并能保持體積的穩(wěn)定。第65頁/共154頁(2)發(fā)氣過程的相關(guān)工藝參數(shù)料漿的稠化速度與鋁粉的發(fā)氣速度應(yīng)互相適應(yīng)和協(xié)調(diào)一致。第66頁/共154頁澆注過程的不穩(wěn)定現(xiàn)象(1)發(fā)氣過快所謂發(fā)氣過快是指鋁粉發(fā)氣反應(yīng)過早,或速度過快。例如,鋁粉發(fā)氣反應(yīng)不在料漿澆注即將完畢時,而是提前在澆注過程之中,甚至提前到攪拌過程中。這樣,就造成一邊澆注,一邊發(fā)氣,氣泡結(jié)構(gòu)受到很大破壞,甚至使?jié)沧⑹?。發(fā)氣速度過快與發(fā)氣過早相關(guān),但主要表現(xiàn)為鋁粉的反應(yīng)速度。當(dāng)發(fā)氣速度過快時,料漿將迅猛上漲,往往造成料漿稠化滯后而發(fā)生冒泡、沸騰等不良現(xiàn)象。第67頁/共154頁(2)發(fā)氣過慢發(fā)氣過慢現(xiàn)象基本上與發(fā)氣過快的情況相反,即往往發(fā)生料漿膨脹困難,發(fā)不到應(yīng)有的高度或有其他破壞現(xiàn)象。(3)冒泡這種現(xiàn)象通常發(fā)生在料漿膨脹到一定高度或發(fā)氣基本結(jié)束之后,料漿表面出現(xiàn)浮出的氣泡或是在表層料漿下鼓起氣泡,隨后氣泡爆裂,氣體散失。冒泡輕微時,只是模具中個別角落或部分區(qū)域發(fā)生,嚴(yán)重時可以形成整個模具中普遍冒泡的局面。冒泡現(xiàn)象可能不一定給澆注成敗造成決定的影響,但必然影響料漿內(nèi)部的氣泡結(jié)構(gòu)。冒泡嚴(yán)重時,由于大量氣體散失,往往會造成坯體的收縮下沉,甚至使坯體報廢。第68頁/共154頁(4)沸騰這是由于氣泡結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而形成的全面破壞現(xiàn)象,很象水在鍋內(nèi)沸騰一樣。沸騰現(xiàn)象通常都有一個漸變的發(fā)展過程,一開始可能只是局部冒泡,甚至只是個別角落或部位少量冒泡,然后逐步發(fā)展,冒泡點不但不能停止,反而迅速擴展,最終形成整個料漿氣泡迅速破壞(塌模)的連鎖反應(yīng)。沸騰現(xiàn)象可能產(chǎn)生在發(fā)氣基本結(jié)束之后,也可能產(chǎn)生在發(fā)氣過程之中或發(fā)氣初期,少數(shù)情況產(chǎn)生在料漿稠化之后。沸騰現(xiàn)象在使用水泥作單一鈣質(zhì)材料的水泥-礦渣-砂加氣混凝土中產(chǎn)生的頻率比其它加氣混凝土中高些。體積密度低的加氣混凝土比體積密度高的加氣混凝土容易產(chǎn)生。產(chǎn)生沸騰的料漿不能形成正常的坯體,因此是完全的破壞。第69頁/共154頁(5)發(fā)氣不均產(chǎn)生這種現(xiàn)象時,料漿表面各部分上漲速度不一致,料漿不是平穩(wěn)上升,而是某些部分因發(fā)氣量大于其它部分而上涌外翻。也有上下層發(fā)氣不均勻及氣孔大小不合要求。這種現(xiàn)象往往使坯體產(chǎn)生層次或疏密不同的氣孔結(jié)構(gòu),嚴(yán)重時可以造成塌模破壞。(6)塌模塌模是澆注完成后,料漿在發(fā)氣膨脹過程中出現(xiàn)的一種徹底破壞的現(xiàn)象。多數(shù)是因料漿冒泡導(dǎo)致沸騰而塌模,有時是料漿在發(fā)氣結(jié)束后,由于模內(nèi)某一局部的不穩(wěn)定,出現(xiàn)氣孔破壞,初凝的料漿嚴(yán)重下沉,并牽動其余部位的料漿也失去平衡而依次逐漸形成不同程度的破壞,因而有時會出現(xiàn)塌牛模的情況。塌模的原因也是多方面的,但結(jié)果都使?jié)沧⑼耆?。?0頁/共154頁(7)料漿稠化過慢料漿稠化過慢是指稠化大大滯后于鋁粉發(fā)氣結(jié)束時間。稠化慢的料漿雖然發(fā)氣舒暢,但保氣能力差,而且容易形成氣泡偏大,料漿超常膨脹,有時還會造成料漿發(fā)滿模具之后向模外溢出,這種料漿形成的氣泡結(jié)構(gòu)也不夠穩(wěn)定,容易冒泡、沸騰和塌模。(8)料漿稠化過快料漿稠化過快一般指料漿稠化大大超前于鋁粉發(fā)氣結(jié)束的時間,因而對鋁粉的發(fā)氣和料漿順利膨脹造成障礙。這種現(xiàn)象表現(xiàn)坯體豎立地“長出”模框,表示料漿已失去良好的流動性。在生產(chǎn)中,常見的現(xiàn)象是憋氣、發(fā)不滿模,甚至料漿表面出現(xiàn)裂縫,同時伴隨放氣現(xiàn)象。稠化過快情況嚴(yán)重時,也會導(dǎo)致坯體的破壞、澆注失敗。第71頁/共154頁(9)收縮下沉這是發(fā)氣膨脹結(jié)束后料漿出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。“收縮”指坯體橫向尺寸的減小,坯體與模框之間形成收縮縫?!跋鲁痢敝噶蠞{從原來膨脹高度下降。收縮下沉由多種原因:引起,但總的后果都是氣孔結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞,這必然影響到制品的性能。在生產(chǎn)板材時,還將導(dǎo)致混凝土與鋼筋粘著力(握裹力)減弱,對板材的結(jié)構(gòu)性能帶來不利影響。收縮下沉嚴(yán)重時,將直接造成澆注失敗而成為廢品。第72頁/共154頁影響澆注穩(wěn)定性的因素第73頁/共154頁影響發(fā)氣速度的因素鋁粉的發(fā)氣特征用于加氣混凝土的發(fā)氣鋁粉,由于生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制上的差別,各生產(chǎn)廠的產(chǎn)品,甚至同一工廠不同批次的產(chǎn)品總不會完全相同。因而,鋁粉在使用中表現(xiàn)出來的實際發(fā)氣特性曲線就會有不同的形狀,并與料漿的極限剪切應(yīng)力曲線形成不同的對應(yīng)關(guān)系。第74頁/共154頁(a)圖情況下,鋁粉發(fā)氣速度基本上在工藝要求的范圍內(nèi),料漿膨脹速率落在圖中陰影面范圍內(nèi),在這種情況下,在鋁粉大量發(fā)氣期間,料漿極限剪應(yīng)力保持較低值,發(fā)氣舒暢。在(b)的情況下,鋁粉發(fā)氣的前期雖然也有短暫的集中發(fā)氣時間,但隨后變得緩慢,有較多的鋁粉留在料漿接近稠化時才發(fā)氣,在這種情況下,后期發(fā)氣過程受阻,可能發(fā)生憋氣和冒泡現(xiàn)象,澆注不夠穩(wěn)定。在圖(c)的情況下,鋁粉發(fā)氣更不集中,發(fā)氣曲線平緩上升,大量的氣體在料漿稠化后發(fā)出。第75頁/共154頁在這種情況下,料漿膨脹遲緩,后期憋氣嚴(yán)重,甚至料漿不能正常膨脹,在料漿內(nèi)部氣泡穿孔合并,冒泡甚至下沉。出現(xiàn)以上現(xiàn)象,主要是鋁粉顆粒組成不良,雖有部分細(xì)顆粒,但偏大粒子較多,或者混有某些活性低的顆粒。如果鋁粉過細(xì),則其發(fā)氣時間將大大提前,在此情況下,如果料漿太稀,保氣能力太差,也可能發(fā)生嚴(yán)重冒泡,甚至沸騰。在某些情況下,可能在攪拌機內(nèi)出現(xiàn)大量發(fā)氣的現(xiàn)象,其澆注穩(wěn)定性就會受到更大的影響。第76頁/共154頁(2)料漿溫度鋁粉的發(fā)氣反應(yīng)速度與溫度有密切的關(guān)系。溫度高,反應(yīng)進(jìn)行得快,在較高的溫度下,介質(zhì)溶液對反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的溶解速度和溶解度相應(yīng)增大,這無疑將有利于反應(yīng)的進(jìn)行。鋁粉發(fā)氣反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系,可由實驗測定,溫度越高,反應(yīng)開始時間越早,反應(yīng)速度越快,反應(yīng)結(jié)束時間越早。相反,則反應(yīng)進(jìn)行遲緩,時間拖長。由此可見,通過改變料漿溫度,可以在一定程度上協(xié)調(diào)發(fā)氣和稠化過程。當(dāng)然,這只能是在一定范圍之內(nèi),而不可能無限地調(diào)節(jié),正象料漿稠化速度的調(diào)節(jié)不可能無限制的適應(yīng)發(fā)氣速度一樣。如果為了適應(yīng)稠化快的料漿,而過多地提高溫度,第77頁/共154頁(3)攪拌時間攪拌鋁粉的時間主要從兩個方面影響發(fā)氣速度及其與料漿稠化的協(xié)調(diào)性。一方面是鋁粉投入料漿的時機;另一方面是鋁粉在料漿中所需攪拌時間。前者主要是從調(diào)控鋁粉與堿溶液接觸的時間來調(diào)節(jié)鋁粉開始發(fā)氣的時機;后者主要是從鋁粉攪拌時間的長短來調(diào)控鋁粉的發(fā)氣速度。為了使鋁粉發(fā)氣能在適當(dāng)?shù)某矶葪l件下進(jìn)行,顯然應(yīng)當(dāng)選擇一個適當(dāng)?shù)臅r機。過早,料漿太稀;過晚,料漿太稠,對鋁粉發(fā)氣和料漿膨脹都不利。第78頁/共154頁(4)堿濃度料漿中的堿濃度越高,鋁粉反應(yīng)越快。鋁粉在碳酸鈉溶液中的發(fā)氣速度比在石灰溶液中快。當(dāng)溶液中加入氫氧化鈉時,鋁粉的反應(yīng)速度將大大加速。因此,有的工廠常常備用一些氫氧化鈉溶液來調(diào)節(jié)發(fā)氣速度。(5)石灰在以石灰為主要鈣質(zhì)材料,石灰消解生成了Ca(OH)2,因此,石灰中A-CaO含量的多少及消解溫度,直接影響發(fā)氣速度。所以,以石灰為鈣質(zhì)材料時一般不加堿液。第79頁/共154頁(6)水泥品種水泥的水化速度及水化熱影響鋁粉發(fā)氣。如果水泥中含有較多的鉻酸鹽,它會使鋁粉表面氧化,使發(fā)氣反應(yīng)變得遲鈍。但在石灰用量較大時,水泥的影響很小。第80頁/共154頁(7)石膏石膏會顯著延緩鋁粉的發(fā)氣過程,根據(jù)北京加氣混凝土廠的實驗,在水泥-石灰-砂加氣混凝土中,當(dāng)石膏用量是鋁粉重量的3倍左右時,鋁粉的發(fā)氣速度將延長5~8倍。若石膏用量更多時,鋁粉的發(fā)氣還將受到更嚴(yán)重的抑制。當(dāng)然,這一關(guān)系也并不總是成正比關(guān)系發(fā)展下去。因此,在使用石膏作調(diào)節(jié)劑的加氣混凝土中,石膏用量是否適當(dāng),不僅關(guān)系到制品性能,而且也影響發(fā)氣過程。第81頁/共154頁(9)水料比加氣混凝土料漿的水料比對鋁粉發(fā)氣過程有間接的影響。水料比太小,料漿太稠,其極限剪應(yīng)力勢必偏大,因而氣泡不易成長和推動料漿膨脹,發(fā)氣過程遲緩甚至受阻。水料比太大時,料漿粘度太小,保氣性差,氣體容易浮升逃逸,已經(jīng)形成的氣泡也容易合并、破裂,因而也對發(fā)氣過程有不良影響。第82頁/共154頁影響料漿稠化速度的因素(1)水泥的品種和用量當(dāng)水泥中氧化鈣含量(或更確切的是指C3S含量)高時,其水化速度快,凝結(jié)硬化也快。尤其在以水泥為主要鈣質(zhì)材料的加氣混凝土料漿中,水泥的作用更為明顯。在使用以石灰為主的混合鈣質(zhì)材料時,水泥對料漿的稠化速度不起主導(dǎo)作用,但水泥用量的增加,在一定程度上可以延緩稠化,而在坯體硬化過程中,能顯著提高坯體強度。相同種類的水泥,甚至相同標(biāo)號和相似化學(xué)成分的水泥,在加氣混凝土料漿稠化硬化過程中,效果可能很不相同。因此,生產(chǎn)中還應(yīng)及時調(diào)整。第83頁/共154頁(2)石灰的性能和用量石灰中所含有效氧化鈣的數(shù)量和結(jié)晶狀況決定著石灰的消化溫度、消化時間和消化特性曲線。當(dāng)以石灰為主要鈣質(zhì)材料時,石灰的消化溫度、消化時間和消化特性曲線在加氣混凝土料漿的稠度、稠化速度和坯體的硬化方面起著重要的作用。一般的情況下,石灰消化越快,加氣混凝土料漿的稠化速度也越快,這是因為石灰消化時吸收了大量的水分并生成氫氧化鈣凝膠的緣故。石灰的消化溫度對加氣混凝土料漿稠化速度有一定的促進(jìn)作用。一般來說,消化溫度高,使料漿溫度也相應(yīng)提高,可以進(jìn)一步促進(jìn)水泥和石灰的水化凝結(jié),料漿稠化必然加速。生產(chǎn)實踐證明,使用高溫快速灰,料漿稠化過快,澆注穩(wěn)定性很差。石灰用量高時,加氣混凝土料漿稠度大,稠化也快;用量小,料漿流動性好,稠化也較緩慢。在采取其它措施的情況下,可以有所改變。生石灰在運輸貯存過程中受潮后,一部分生石灰會消化生成消石灰。含有消石灰成分的石灰,在消化溫度和速度方面比原來有所減小。人們利用這一現(xiàn)象,采取措施,從控制石灰中消石灰含量人手達(dá)到改變石灰消化特性的目的。第84頁/共154頁(3)料漿溫度料漿的初始溫度(或稱澆注溫度)對料漿的稠化速度有重要影響,在使用石灰的各類加氣混凝土中,料漿溫度不僅對水泥的水化速度產(chǎn)生影響,更重要的是將影響石灰的消化進(jìn)程。像大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)一樣,溫度越高,反應(yīng)越快。無論是快速灰、中速灰還是慢速灰,其受初始溫度影響的規(guī)律性基本相同,即溫度高,反應(yīng)快。同一種石灰,在不同的初始溫度下,其消化規(guī)律也不同,即溫度越高,消化時間越短,消化溫度越高,而且消化曲線的斜率越大。掌握料漿的初始溫度,控制料漿的升溫速度和料漿最終達(dá)到的最高溫度,不僅影響到料漿中各物料的化學(xué)反應(yīng)和料漿稠化過程,還影響到氣泡的最終體積。例如當(dāng)料漿溫度由40℃升到70℃時,氫氣體積將膨脹11%以上,若每模坯體中鋁粉發(fā)氣產(chǎn)生的氫氣體積為2.5m3時,則氫氣的總體積將膨脹約0.274m3。如果在整個模具中存在溫度不均恒的情況,這種膨脹則可能給已經(jīng)定形的坯體帶來不良的影響。第85頁/共154頁(4)水料比無論哪種加氣混凝土,水料比都會對料漿的稠度和稠化速度產(chǎn)生重要的影響。在一般情況下,水料比小,料漿稠化過程中粘度增長的速度快,達(dá)到稠化的時間短;水料比大,料漿粘度增長速度慢,達(dá)到稠化的時間長。由于水料比的減小,料漿的堿度及堿度增長速度加強,因此水料比小的料漿其后期發(fā)氣膨脹速度可能會更快,而水料比大的料漿則為前期膨脹較快。在實際生產(chǎn)中,水料比可能因為操作誤差造成波動而偏離原配方規(guī)定的值。如果是采用蒸汽在攪拌機內(nèi)對料漿加熱,應(yīng)注意蒸汽中的含水量和蒸汽冷凝水對料漿含水量的影響。必要時,應(yīng)將這部分由蒸汽帶入的水量從配料中要求的總水量中扣除。第86頁/共154頁(5)石膏石膏對石灰的消化有抑制作用,因而使加氣混凝土料漿稠化時間延長。石膏過多時,有可能影響氣泡的穩(wěn)定,發(fā)生冒泡和收縮下沉,甚至料漿不能稠化而發(fā)生塌模。(6)其它材料硅質(zhì)材料的細(xì)度決定料漿需水量。在相同水料比時,硅質(zhì)材料越細(xì),料漿越稠。某些具有潛在水化活性的硅質(zhì)材料如粉煤灰等,其細(xì)度越高,在料漿被激發(fā)時表現(xiàn)出的水化活性越大,料漿越容易因此而加速變稠。而一些外加劑則是通過對石灰等材料的作用,影響料漿的稠化速度。第87頁/共154頁(7)攪拌工藝攪拌工藝對料漿稠化的影響主要表現(xiàn)在攪拌強度和攪拌時間上。在有限的時間內(nèi),能否將加氣混凝土料漿充分?jǐn)嚢杈鶆?,水泥、石灰等膠凝材料能否均勻分布到料漿的每一部分的微小空間,關(guān)系到料漿能否均勻地稠化和硬化。攪拌強度還可以對物料起到再分散的作用,防止結(jié)團,促進(jìn)反應(yīng),改善料漿流動性。在生產(chǎn)中攪拌強度的差異對料漿均勻性和穩(wěn)定性有重要影響。攪拌時間不僅關(guān)系到料漿的均一性,而且在一定程度上決定著料漿澆注入模時的初始粘度,從而可以調(diào)整料漿稠化速度與鋁粉發(fā)氣速度之間的相互關(guān)系。當(dāng)鋁粉發(fā)氣快,而料漿稠化速度較慢時,可以適當(dāng)延長攪拌,使料漿稠化過程的起點高一些。反之,則可以適當(dāng)縮短攪拌,以此降低料漿的初始稠度去適應(yīng)鋁粉發(fā)氣的需要。在攪拌強度不夠的情況下,延長攪拌時間的辦法來達(dá)到攪拌均勻的目的。當(dāng)產(chǎn)生使料漿過稠的不良后果時,應(yīng)當(dāng)首先改善攪拌機的工作狀態(tài)。有的操作人員無原則地隨意減少料漿攪拌時間或者提前加入鋁粉,則降低了料漿性能,破壞了氣孔結(jié)構(gòu)。第88頁/共154頁靜停切割靜停的作用發(fā)氣稠化過程,是加氣混凝土坯體形成的過程。以形成良好的孔結(jié)構(gòu)來達(dá)到澆注的目的。該過程主要決定于原材料性質(zhì)及澆注控制的工藝參數(shù)等,環(huán)境條件相對比較次要。第89頁/共154頁靜停過程沒有多少操作和控制,只是坯體內(nèi)部仍在進(jìn)行物理化學(xué)的反應(yīng)。在這一過程中,由于水泥和石灰等膠凝材料產(chǎn)生的水化物凝膠繼續(xù)不斷地增多,使坯體中的自由水越來越少,而凝膠更加緊密。硅質(zhì)材料顆粒在凝膠的粘合和支撐下,越來越牢固地占有固定的位置,形成以硅質(zhì)材料顆粒為核心的彈-粘-塑性體結(jié)構(gòu)。當(dāng)坯體塑性強度達(dá)到一定的數(shù)值,能夠承受其自身的重力并在切割工藝中具有保持其幾何形狀不發(fā)生有害變形的能力時,我們就說它已經(jīng)硬化,或者說其硬化程度已經(jīng)適合切割。也可以說,靜停的過程就是坯體硬化的過程。在這一過程中,除了原材料性質(zhì)、工藝參數(shù)外,環(huán)境溫度及時間也是其直接影響因素。第90頁/共154頁影響坯體硬化速度的因素硬化速度指加氣混凝土坯體達(dá)到可切割的硬化程度所需要的時間。在工藝上,硬化速度又稱為靜停時間。靜停時間關(guān)系到生產(chǎn)的組織及生產(chǎn)能力的發(fā)揮。加氣混凝土坯體的硬化過程不僅是其料漿流變特性變化過程的繼續(xù)和發(fā)展,而且硬化過程的發(fā)展規(guī)律與料漿稠化過程的發(fā)展規(guī)律在很大程度上是一致的。在一般情況下,料漿粘度增長速度快,坯體塑性強度增長也快;反之,料漿粘度增長慢,坯體強度增長也慢。料漿從澆注入模到形成可切割的坯體,在宏觀上發(fā)生一系列彈一粘一塑性演變,使料漿從流體逐步這個由稠化到形成結(jié)構(gòu)強度的過程在微觀上就是加氣混凝土料漿體系由分散懸浮體系到凝聚結(jié)構(gòu),再到凝聚結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展過程。因此,坯體強度的變化規(guī)律同其料漿粘度的變化規(guī)律一樣,取決于原材料的組成及其物理化學(xué)性質(zhì)。澆注過程中控制的工藝參數(shù)等,調(diào)節(jié)這些因素,可以影響料漿的稠化過程,同樣也可以影響坯體的硬化,從而使我們有可能在較短的時間內(nèi)獲得理想的坯體。第91頁/共154頁膠結(jié)料用量膠結(jié)料指水泥、石灰等鈣質(zhì)材料和采用混磨工藝制備的含有一定量水泥、石灰的混合材料。膠結(jié)料用量的變動是影響坯體硬化速度的重要因素。在總配料量和工藝條件一定的情況下,增加膠結(jié)料用量,坯體硬化就會加快,反之則會變慢。但改變膠結(jié)料用量就是改變配合比,因此,提高膠結(jié)料用量;應(yīng)考慮到制品的性能要求。第92頁/共154頁水泥與石灰相對用量膠結(jié)料中水泥與石灰的總量相對固定后,兩者用量比例對坯體的硬化也有直接影響。一般情況下,石灰用量增加(石灰與水泥總量不變),料漿稠化加快,坯體初期強度增加較快,而后期強度增加減慢,并且坯體強度也有所降低。在以砂為硅質(zhì)材料的加氣混凝土生產(chǎn)中尤為明顯,而水泥增加,料漿稠化減緩,坯體后期強度增長較快,并且坯體的強度也較高。由于測定坯體強度方法的限制,坯體強度包括抗壓應(yīng)力和抗剪應(yīng)力。在實際生產(chǎn)中,往往經(jīng)水泥和石灰用量調(diào)整后,雖然坯體強度值相近,但后者的坯體明顯優(yōu)于前者,切割時不易產(chǎn)生裂縫或破損。這是因為,增加水泥用量后,提高了坯體強度中抗剪應(yīng)力。第93頁/共154頁石灰和水泥的品種石灰和水泥品種對坯體硬化的影響是,石灰的消解速度快、消解溫度高,有效鈣含量高,則壞體硬化怏。特別是石灰的消解溫度較高,當(dāng)料漿稠化時(石灰消解結(jié)束),則坯體內(nèi)部溫度較高,有利于坯體的快速硬化。但過高的溫度也易造成坯體裂縫等損壞;水泥二般相對穩(wěn)定,對坯體的影響也較穩(wěn)定,水泥凝結(jié)時間短,則坯體硬化快。第94頁/共154頁水料比和澆注溫度水料比對坯體硬化也有影響,一般來講,水料比增大,坯體硬化延緩,并且坯體的硬化時間與水料比成正比。對加氣混凝土坯體來說,澆注溫度高則坯體升溫起點高,有利于水化反應(yīng)的快速進(jìn)行,水化反應(yīng)放熱集中,從而提高坯體的溫度,加快硬化速度。第95頁/共154頁坯體的靜停坯體的靜停,也就是靜置坯體以待其硬化,靜停質(zhì)量的好壞,除了影響靜停時間的長短,從而影響生產(chǎn)能力的發(fā)揮及生產(chǎn)的正常進(jìn)行,還影響到生產(chǎn)的成品率及制品質(zhì)量。靜停的環(huán)境溫度的高低,直接影響到靜停時間的長短。靜停的環(huán)境溫度高,則相對地靜停時間短,反之,則靜停時間長。這是因為環(huán)境溫度低,坯體熱損失大,溫度上升較慢,不利于坯體硬化。同時,當(dāng)環(huán)境溫度過低時,坯體熱損失較大,造成坯體內(nèi)外溫度差別很大,坯體內(nèi)外的硬化程度不同,由此而引起的應(yīng)力將使坯體在蒸壓養(yǎng)護前即有可能產(chǎn)生裂.紋。因此,硬化不均的坯體,在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、切割和切面包頭工序時,容易產(chǎn)生變形、裂紋、沉陷及外層剝落等弊病。第96頁/共154頁當(dāng)坯體因為環(huán)境溫度太低而具有過量水份就進(jìn)行養(yǎng)護時,由于溫度應(yīng)力和濕度應(yīng)力,將使坯體發(fā)生局部或全部變形。因此,加氣混凝土生產(chǎn)中,對靜停的環(huán)境溫度有一個基本要求,即一般應(yīng)不低于20℃,為了縮短靜停時間,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,目前工廠大多采用定點澆注,熱室靜停,靜停的溫度要求在40℃~50℃,有些移動澆注工藝,因沒有熱靜停室,冬季普遍采用暖氣來提高車間溫度。第97頁/共154頁采用熱室靜停工藝,必須解決模具的行走問題,若解決不好,也極易造成塌模(因澆注完畢即進(jìn)入熱室)、坯體裂紋而影響產(chǎn)量質(zhì)量。一般采用的行走方式為輥道輸送(如烏尼泊爾)、專用推車機構(gòu)(如海波爾、司梯瑪?shù)龋┘皣鴥?nèi)多采用的以卷揚機鋼絲牽引或人工推行。前兩種方式因設(shè)備性能較好,模車行走穩(wěn)定??梢员3诌B續(xù)行走,而后兩種方式因牽引時震動過大,不便于連續(xù)行走,應(yīng)在澆注完畢后一次牽引就位,避免因震動引起塌模。還需說明的是,有些工廠在切割以后也采用熱室靜停(稱為釜前靜停),以圖提高人釜的坯體溫度,從而減少蒸壓過程的升溫時間,但是,若控制不好,極易造成坯體脫水(特別在北方干燥地區(qū)),嚴(yán)重影響水化反應(yīng)的進(jìn)行,降低制品性能。第98頁/共154頁坯體在硬化過程中的缺陷及其原因
硬化不均:(1)環(huán)境溫度過低。通常,生產(chǎn)加氣混凝土的模框為鋼板制成(只有極少量是鋼木復(fù)合,如弗漢工藝的模框),因此,??虻谋剌^差,環(huán)境溫度對坯體有直接的影響。因而,采用熱室靜停,以保證坯體的正常硬化。(2)攪拌不均。由于攪拌機的能力或配料投料的誤差,易造成攪拌不均的現(xiàn)象。特別是以石灰為主要鈣質(zhì)材料,且石灰質(zhì)量不好,致使配料時加大石灰用量時,更易發(fā)生此現(xiàn)象。也有因設(shè)計不合理,鈣質(zhì)材料下料過快而引起。這種硬化不均不同于前一種,由中心到邊緣逐步降低強度。而是強度高的部分和強度低的部分不均勻地間隔存在。切割后的產(chǎn)品,除有鋼絲切不透的現(xiàn)象外,切割縫成波浪形,也是比較常見的現(xiàn)象。除此以外,制品強度不均,坯體有團狀硬塊及不均氣孔,對產(chǎn)品質(zhì)量也都存在破壞。第99頁/共154頁(3)料漿沉析。當(dāng)澆注后料漿發(fā)生沉析,也會引起坯體的硬化不均,主要表現(xiàn)在下部強度較高,而上部較低。發(fā)生沉析比較常見的因素是粉煤灰過粗且未經(jīng)磨細(xì),砂子細(xì)度過粗等,有時噴油燃煤的粉煤灰,燒失量過大的粉煤灰和堆放時間過久的濕排灰也有此現(xiàn)象。一般可通過保證磨細(xì)度,粉煤灰或砂與石灰、水泥進(jìn)行?昆磨,加入廢料漿,堿液等方法進(jìn)行調(diào)節(jié),有時,甚至只要提前制漿,也能得到較大的改善。值得提出的是,當(dāng)鋁粉攪拌不均,也會出現(xiàn)上下分層的現(xiàn)象。雖不屬于沉折,但其結(jié)果也是導(dǎo)致坯體強度上下不均,此原因引起的表現(xiàn)特征是坯體上層氣孔多而大,而下層則少且小,引起的原因一般是鋁粉攪拌不均等。第100頁/共154頁不硬化不硬化現(xiàn)象是指坯體硬化時間過長(超過4小時以上,有時甚至達(dá)12小時以上)而無法切割的現(xiàn)象,引起的原因主要為配料中石灰用量過多,且質(zhì)量較差,而水泥用量過少,標(biāo)號較低或摻有較多混合材,以及環(huán)境溫度較低時(低于5℃)。當(dāng)生產(chǎn)板材時因配料中加入一定量的菱苦土,以及礦渣質(zhì)量較差,也時有發(fā)生。有效地避免不硬化,可以從增加水泥用量或選用較好的水泥(如425硅酸鹽水泥)及好的石灰,提高環(huán)境溫度(如熱室靜停)等著手。當(dāng)采用石灰和石膏輪磨時,石灰中摻混著過多的石膏,也易出現(xiàn)此現(xiàn)象。第101頁/共154頁5 收縮下沉收縮下沉是指料漿發(fā)氣結(jié)束,坯體形成中期,坯體出現(xiàn)下沉和周邊裂縫,造成的主要原因有水料比過大,水泥、石灰質(zhì)量較差和礦渣活性較低等。第102頁/共154頁第103頁/共154頁6 坯體表面裂縫坯體在靜停后期往往出現(xiàn)一些裂縫,大面是龜裂,四周靠??騽t為環(huán)繞一周的均勻縫隙。主要可能是石灰摻量過多(特別是采用快速灰時)或澆注溫度過高所引起,配料時石膏因誤差而投入過少也是起因之一。解決的方法是及時掌握原材料的波動,保證計量與投料的準(zhǔn)確,同時,應(yīng)注意合適的靜停溫度。第104頁/共154頁7 坯體內(nèi)部裂縫坯體在脫模后,常在側(cè)面或端面出現(xiàn)一些水平面的、弧形的和橫向的裂縫。這類裂縫因為深入坯體內(nèi)部,所以對制品影響較大,而且常常造成切割時發(fā)生坯體碎裂斷落甚至坍塌。產(chǎn)生以上裂縫的原因大多與發(fā)氣不夠均勻舒暢有關(guān)。當(dāng)料漿溫度高,稠化快時,鋁粉發(fā)氣后期的氣體和溫度上升,可能使已經(jīng)稠化的坯體產(chǎn)生水平層裂。當(dāng)料漿發(fā)氣早,邊澆邊發(fā)氣時,已經(jīng)發(fā)氣的料漿從澆注口注入模具之后,又從底部涌向兩側(cè)與兩端,形成氣孔密度不均的弧形分層,在坯體硬化過程中,這些分層的界面處就容易產(chǎn)生裂縫。第105頁/共154頁另外,機械損傷也是造成坯體裂縫的一大原因,如坯體的降溫收縮、模具的機械震動、吊運、擺度或輥道的振動以及脫模時的損傷等。解決坯體裂縫應(yīng)從具體情況出發(fā),根據(jù)其成因,從工藝控制或機械設(shè)備控制出發(fā)。第106頁/共154頁坯體強度的測定坯體強度是判斷坯體是否適合切割的一個重要指標(biāo),也是對澆注及靜停質(zhì)量的檢驗。因切割方式的不同,對坯體強度的要求不同。一般地說,不采用將坯體進(jìn)行搬運、翻轉(zhuǎn)的切割方式,對坯體硬化程度的要求低些。第107頁/共154頁坯體的切割切割的工藝類型;坯體的損傷及防止:吊運中的損傷坯體形成以后進(jìn)入切割時,都必須經(jīng)過一定距離的輸送,吊運是采用較多的方法,也是極易造成坯體損傷的工藝過程。坯體的斷裂一般模具,底板,起吊抓孔均有四至八個,在空模吊運中,操作人員因圖省事,往往沒有使吊鉤鉤住全部的起吊抓孔即行起吊,極易造成模具底板的變形,特別是結(jié)構(gòu)剛度差,或磨損銹蝕嚴(yán)重的模具底板,其變形更大,這是坯體斷裂損傷的潛在因素,也是澆注時,模具漏漿的一大原因。在采用負(fù)壓吊吸運時,由于坯體兩端強度不勻,形成不均勻下滑,也易造成坯體的斷裂。第108頁/共154頁缺棱掉角缺棱掉角主要是吊運脫模過程中,模具的幌動造成了棱角的損坯。這一現(xiàn)象在以單鉤起吊脫模時尤其嚴(yán)重??刹扇〉拇胧┲饕窃O(shè)置脫模導(dǎo)向槽(桿),或以人工扶持;單鉤吊改為雙鉤吊。吊運過程中的其他缺陷負(fù)壓吸吊時坯體下滑,甚至滑落,設(shè)備上的原因是負(fù)壓吊負(fù)壓不夠或負(fù)壓吊與??蜻B接不密封,應(yīng)檢查負(fù)壓風(fēng)機、風(fēng)管和密封條;工藝上的原因主要是坯體過軟。吊運后坯體下陷,主要是坯體大面積粘模(坯體貼在模底板上),應(yīng)清理底板,并涂上合適的隔離劑,如粘度較高的廢機油或混凝土隔離劑。第109頁/共154頁切割時的損傷切割前坯體裂紋切割前坯體出現(xiàn)裂紋,一般由兩種情況,一種是當(dāng)坯體由澆注底板換到蒸養(yǎng)底板或切割臺,由于前后底板、切割臺的平整度差異而造成,應(yīng)對底板或切割臺進(jìn)行校整;另一種是在坯體進(jìn)行翻轉(zhuǎn)切割時產(chǎn)生的裂紋,產(chǎn)生的原因或是坯體強度不均勻(通常是邊角部分較軟,而中部較硬),或是翻轉(zhuǎn)時,產(chǎn)生扭曲,前者大多產(chǎn)生于原材料較差或氣溫較低時,而后者則是設(shè)備因素。第110頁/共154頁翻轉(zhuǎn)切割時,水平切割(縱切)斷裂在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)切割時,縱切正好變成了水平切割。由于切割縫的沉降量超過了坯體的極限變形值,引起坯體開裂。一般單根鋼絲切割縫的沉降量約為鋼絲直徑的0.9倍。在沒有支撐的情況下,水平沉降量超過1.0mm時,坯體就可能發(fā)生裂縫;在有支撐的情況下,水平沉降量超過3.0mm時坯體將可能斷裂。因此,在選擇水平切割鋼絲時,應(yīng)同時考慮鋼絲的直徑和同一垂直面內(nèi)掛鋼絲的數(shù)量。同時還要加強坯體兩端的支撐。在新的伊通切割機上,水平鋼絲已分成若于組。第111頁/共154頁缺棱掉角缺棱掉角現(xiàn)象因切割機型號不同而各異,對于大多數(shù)切割機來說,缺棱掉角主要發(fā)生于支撐部位,因支撐抵不緊坯體被鋼絲崩壞;而對于預(yù)鋪提拉式切割機,因其縱切鋼絲是成斜線狀向前推移完成切割,切割鋼絲對于坯體的施力既有水平方向,又有垂直向上。因為該切割機是在完成橫切及面包頭后進(jìn)行縱切,縱切時坯體上部沒有向下的支撐。因此,鋼絲很容易于每一塊制品的端部崩壞棱角。第112頁/共154頁表面魚鱗狀在使用螺旋絞刀銑切面包頭時,常因坯體過軟或絞刀刀口粘積廢料過多而將表面拉成魚鱗狀。雙眼皮雙眼皮是指同一鋼絲的切割縫有兩道,是因為退出切割鋼絲不慎而造成。主要發(fā)生于6M-10A翻轉(zhuǎn)式切割機的橫切,烏尼泊爾的橫切等切割鋼絲需從原路返回的機型。一般可以拉緊切割鋼絲、穩(wěn)固切割臺的辦法來避免鋼絲與坯體的錯動,從而避免雙眼皮的發(fā)生。第113頁/共154頁這兩塊有什么區(qū)別?第114頁/共154頁邊緣塌落切割后,坯體常發(fā)生邊緣塌落,其原因主要是坯體邊緣部分強度過低,切割后割斷了與中部坯體的連接,難以獨自承受自身的重量而造成塌落。一般可通過改善原材料狀況或改善靜停條件,以保證坯體強度均勻發(fā)展,避免邊緣的塌落。第115頁/共154頁尺寸偏差尺寸偏差是切割過程中較常出現(xiàn)的缺陷,一般來說,有規(guī)律的尺寸偏差來自于設(shè)備的系統(tǒng)誤差,應(yīng)通過對切
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