蒸壓加氣混凝土自保溫砌塊墻體施工工藝

蒸壓加氣混凝土自保溫砌塊墻體施工工藝

0生產企業(yè)技術發(fā)展吉林省石峪開發(fā)土壤有限公司（原吉林省氣混凝土廠）成立于1973年。在公司的初期，它擁有10萬元的氣混凝土生產能力，生產區(qū)占地面積為12.2萬米。2008年底企業(yè)投資1.2億元人民幣,在改造原有2條生產線的同時,又引進德國的先進生產工藝和設備,在吉林省德惠市的新廠區(qū)新建了第3條生產線,使企業(yè)年生產能力達到60萬m3,是目前吉林省乃至東北地區(qū)最大的加氣混凝土制品專業(yè)生產企業(yè),同時也是該地區(qū)最大的新型墻體材料生產基地,主要產品為加氣混凝土砌塊、加氣混凝土板材和加氣混凝土專用節(jié)能保溫砂漿等。蒸壓加氣混凝土自保溫砌塊(簡稱為加氣混凝土砌塊)綜合性能突出,單一材料即可滿足嚴寒地區(qū)第三階段圍護結構建筑節(jié)能65%的要求。1原材料1.1原材料要求1.1.1粉煤灰的添加量本砌塊的原料粉煤灰來自長春市電廠的濕排灰,經(jīng)原料處理后符合要求的粉煤灰摻量為70%以上。對粉煤灰的質量要求為,SiO2含量大于40%,Al2O3含量15%~35%,Fe2O3含量小于15%,燒失量小于10%,細度:0.045mm方孔篩篩余20%以下,0.080mm方孔篩篩余10%左右。如果粉煤灰0.045mm方孔篩篩余超過20%時,混合料漿澆注穩(wěn)定性開始變差,料漿變稠,鋁粉發(fā)氣時易產生憋氣、模具四角出現(xiàn)塌角現(xiàn)象,表面有少量泌水;當篩余超過35%時,易出現(xiàn)大面積泌水甚至塌模,澆注后期易產生憋氣、局部沉陷、氣孔結構不好、蒸壓前坯體分層裂縫等不良現(xiàn)象。但粉煤灰不應太細,否則會在加氣混凝土料漿中產生很大的應力,使制品透氣性下降,導致終凝階段的料漿及蒸壓養(yǎng)護后的制品出現(xiàn)收縮裂縫。適宜的粉煤灰細度對澆筑參數(shù)的影響為:細度:0.045mm篩篩余20%以下,料漿密度1.40~1.47g/cm3,料漿稠度27~28cm,澆注稠度19~20cm,穩(wěn)定狀態(tài)良好。1.1.2澆注穩(wěn)定性試驗對生石灰的質量要求為活性氧化鈣含量大于65%,氧化鎂含量小于6%。要求宜采用中速石灰,消解溫度高于80℃,可以保證料漿的澆注穩(wěn)定性。生石灰在水化后生成氫氧化鈣,遇水消化時放出一定的熱量,使溫度上升,為坯體中水泥快速水化提供條件,促使坯體硬化,縮短坯體靜停時間。另外,生石灰也是鋁粉發(fā)氣的促進劑,鋁粉發(fā)氣需要堿性環(huán)境,料漿中生石灰遇水消化成為Ca(OH)2,提高了料漿堿度,提供鋁粉的發(fā)氣條件。1.1.3水泥用量對料漿稠化速度的影響宜采用42.5級普通硅酸鹽水泥。在以生石灰為主的混合鈣質材料中,較少水泥用量對料漿的稠化速度不起主導作用,但水泥用量的適當增加,在一定程度上反而延緩料漿稠化,保證料漿澆注穩(wěn)定性,隨后可加速坯體硬化,使其具有初始強度,便于切割和入釜養(yǎng)護,在硬化過程中還能顯著提高坯體強度。1.1.4石膏用量的影響石膏中SO3含量應為35%以上,二水石膏、半水石膏和硬石膏都可以使用。摻入少量石膏作為調節(jié)劑,可以抑制石灰的消化速度,有利于料漿澆注的穩(wěn)定性。但石膏用量過多時,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)生不穩(wěn)定現(xiàn)象。在硅酸鹽類制品中,摻入少量的石膏可增加硬化后坯體的強度。1.1.5比表面積mm要求金屬鋁含量大于98%、活性鋁含量為82%~85%,細度為0.080mm方孔篩篩余1.0%以下,比表面積為5000~6000cm2/g。鋁粉在料漿中產生化學反應,放出氫氣,使坯體內部形成均勻細小的氣泡孔。鋁粉具有密度小、產氣量大、成本較低、來源廣泛的特點。1.1.6其他添加劑對鋁粉氣孔結構的影響用量很少的復合輔助材料主要包括氣泡穩(wěn)定劑和調節(jié)劑等。其中,為了使氣泡穩(wěn)定地保持在加氣混凝土料漿中,形成良好的氣孔結構,通常需要加入氣泡穩(wěn)定劑。氣泡穩(wěn)定劑可采用植物油酸和三乙醇胺適量混合,再加水稀釋攪拌而成。另外,為了調節(jié)鋁粉的發(fā)氣情況、料漿稠化、坯體硬化和消除制品裂縫、提高制品強度的需要,可根據(jù)需求加入各種作用不同的調節(jié)劑。調節(jié)劑的品種主要包括純堿、硼砂、水玻璃和菱苦土等。1.2合作成本設計加氣混凝土的配合比和主要物料消耗量見表1。2生產工藝過程和優(yōu)化2.1制品的制備和養(yǎng)護加氣混凝土的生產工藝過程可分為3個階段,即原材料準備階段,包括混合膠結料的制備;產品成型階段,包括配料、澆注、預養(yǎng)靜停、切割等工序;蒸壓養(yǎng)護階段,包括制品在高壓釜經(jīng)高溫高壓飽和蒸汽的作用,膠凝物質硬化后產生強度,以及出釜、檢驗和包裝等工序。成品出廠前,出蒸壓釜后碼坯存放不少于5d。2.2生產工藝過程的優(yōu)化2.2.1澆注溫度和平均溫度澆注工序是生產的核心環(huán)節(jié),而澆注穩(wěn)定性是影響加氣混凝土產品質量的關鍵,可以使加氣混凝土內部形成良好的氣孔結構,對制品的性能和生產效率有著較大的影響。澆注穩(wěn)定性實質上就是料漿的稠化與鋁粉發(fā)氣相適應的問題,加氣混凝土在澆注發(fā)氣稠化過程中,鋁粉通過發(fā)生化學反應產生氣體,在料漿中形成大小均勻的氣孔結構而固定下來,應使發(fā)氣更加順暢,氣孔均勻,靜停后期料漿稠化迅速,坯體的塑性強度增長較快,縮短制品的靜停時間,有效提高生產效率。除加氣混凝土多種原材料的質量和加氣混凝土的配合比對澆注穩(wěn)定性有較大影響外,如果澆注溫度過高,則料漿發(fā)氣快,稠化速率也快,料漿升溫加速,引起料漿提前稠化,導致冒泡和收縮。實際生產中,澆注溫度宜控制在(40±2)℃,并根據(jù)原料和氣溫條件加以適當調整。靜停時,靜養(yǎng)室的溫度應保持在40~50℃內,靜停時間2h,以消除坯體脫模后由于坯體內外溫差過大造成開裂的問題。加氣混凝土在切割時產生的廢料與粉煤灰漿一起混磨配制料漿,可大大提高澆注的穩(wěn)定性,并提高產品內在和外觀質量,既利用了廢料,又有利于生產。廢加氣混凝土砌塊的摻量以不高于5%為宜,過高反而會降低石灰的性能(降低消化溫度和增加消化時間),造成坯體后期溫度降低,影響發(fā)氣與稠化,不利于澆注穩(wěn)定性。加氣混凝土料漿可近似用賓漢姆流體來描述,在一定的實驗條件下,隨剪切速率的增大,料漿的剪切應力增大,黏度降低。控制適宜料漿的屈服值和黏度值,可使?jié){體的流動性能較好,有利于鋁粉的發(fā)氣,使得氣泡均勻、穩(wěn)定地保存在料漿中。2.2.2蒸壓養(yǎng)護工藝蒸壓養(yǎng)護是加氣混凝土砌塊獲得強度的必要條件和重要工序,坯體成型后,為了加速膠凝材料的水熱合成反應,用蒸壓釜實現(xiàn)定向高溫高壓,使其在短時間凝結硬化達到預期的力學強度。在工藝完善情況下,一般需要恒溫8h左右才能達到最高強度,無限延長蒸壓養(yǎng)護中的恒壓時間對制品也不利。要求制定具體的抽真空度、升壓、恒壓、降壓等4道工序的速度、壓力和時間等詳細的技術參數(shù)和規(guī)范,在生產中規(guī)定相應的工藝措施,建議蒸壓養(yǎng)護制度如表2所示。另外,加氣混凝土砌塊的其它主要工藝參數(shù)包括:粉煤灰料漿密度1.42~1.46g/cm3;澆注時坍落度(200±20)mm等。3凍融循環(huán)的方法蒸壓加氣混凝土自保溫砌塊的物理力學性能指標見表3,其中,抗凍性試驗均為50次凍融循環(huán)的方法;砌塊B05級和B06級適用于非承重的框架填充墻體,砌塊B07級或B08級可用于承重墻體的多層混合結構房屋,最高層數(shù)一般為6~7層,而采用較高強度等級的燒結普通磚建造的承重墻體的相同結構形式多層房屋,最高層數(shù)亦為7層左右。4技術經(jīng)濟效益和社會效益近年來,蒸壓加氣混凝土自保溫砌塊已在長春高速鐵路西客站、哈大高速鐵路沿線站房、沈陽地鐵二期工程、長春卷煙廠辦公樓及廠房、內蒙古卷煙廠辦公樓、吉林省四平市電廠新擴建項目等近百項大中型工程中應用,技術經(jīng)濟效益和社會效益顯著。4.1自保溫斑塊墻體的利用目前,長春地區(qū)(嚴寒地區(qū))規(guī)定新建住宅和公共建筑應分別滿足節(jié)能65%和50%的外墻傳熱系數(shù)限值的要求,相應的蒸壓加氣混凝土自保溫砌塊墻體的熱工參數(shù)分別見表4和表5,其中,當體型系數(shù)Sc≤0.3時,建筑節(jié)能65%和50%的外墻主體部位傳熱系數(shù)限值Kp分別為0.45和0.50W/(m2·K);經(jīng)測算,如果改用內外普通的抹灰混合砂漿(保溫砌筑砂漿不變),同時適當調整自保溫砌塊的密度級別和厚度,亦可達到相應的外墻傳熱系數(shù)限值的要求。自保溫砌塊墻體中的鋼筋混凝土梁和柱等部位的外側應采取加強保溫措施。例如,在框架柱或異型框架柱等熱橋處的外側粘貼60mm厚的阻燃型EPS板,再包覆砌筑100mm厚(或者150mm厚)自保溫砌塊墻體;外墻柱與加氣塊交接產生通縫處用一布二漿(1層耐堿玻纖網(wǎng)格布、2層聚合物砂漿)加強,外延深入砌塊墻體內固定;加強保溫部位的砌塊墻體應與自保溫砌塊墻體主體(300~450mm厚)外部保持外觀平整一致。在自保溫砌塊墻體以上的門窗洞口附近,洞口的上下2個部位的外側均應為噴涂30mm厚聚氨酯硬泡或25mm厚聚苯顆粒保溫料漿、一布二漿(窗口附加網(wǎng)不必翻包),并與洞口以下的自保溫砌塊墻體外部保持外觀平整一致;同時,洞口以上的鋼筋混凝土窗過梁亦應采用上述框架柱或異型框架柱外側相同的加強保溫措施,且與自保溫砌塊墻體主體外部保持外觀平整一致。自保溫砌塊砌筑時,其含水率應小于30%,砌塊砌體灰縫尺寸應為10mm左右。當自保溫砌塊墻體長度大于5m時,應在每層墻體高度的中部設置3Φ4@150的通長鋼筋。自保溫砌塊墻體的外部必須采用適當?shù)娘椕娣雷o層,布置構造按建筑單體設計方案進行,即不應采取外墻體為清水墻做法。自保溫砌塊墻體內外側抹灰前,應涂刷界面劑(固含量7%的EVA乳液)進行處理。配制抹灰砂漿的水泥用量不宜過多,否則可能造成抹灰層開裂。如果砌塊墻體采用干粉保溫砌筑砂漿時(其導熱系數(shù)小于砌體材料的導熱系數(shù)),灰縫影響系數(shù)取1.00。如果采用普通的砌筑砂漿時,灰縫影響系數(shù)取1.25,從而使砌塊材料的導熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)、砌塊墻體的傳熱系數(shù)均增大。配套使用的WB-5型干粉保溫砌筑砂漿主要由膠凝材料、輕質細骨料(陶砂和?；⒅?、細填料、木質纖維、EVA可再分散乳膠粉、纖維素醚等原材料組成,攪拌均勻而制得。干粉狀保溫專用的砌筑砂漿、內抹砂漿和外抹砂漿的技術指標見表6。4.2直接造價測算結果滿足長春地區(qū)節(jié)能65%的外墻傳熱系數(shù)限值要求的自保溫砌塊墻體、其它品種砌塊復合的EPS外保溫墻體的直接造價測算結果見表7,計算的依據(jù)為《吉林省建筑、裝飾工程計價定額2009》,具體價格亦可參照市場價格波動作適當調整。在表7中,B05級和B06級自保溫砌塊墻體造價分別比其它4種類別砌塊外保溫墻體造價的平均值(154.3元/m2)降低27.45元/m2和14.05元/m2。5墻體保溫填充材料(1)蒸壓加氣混凝土自保溫砌塊具有許多優(yōu)異特性,主要原料粉煤