我國蒸壓磚的發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

我國蒸壓磚的發(fā)展現(xiàn)狀與存在問題

目前，中國用于建筑材料的蒸壓磚主要有四種類型：（1）采用含硅材料[（河流砂、山砂、風(fēng)渣、尾礦砂、人造砂（石材屑）等。（2）以粉煤灰為主要原料的蒸壓粉為主要原料的蒸壓磚。（3）以板塊（sio2含量超過60%）為主要原料的蒸壓板巖；（4）以工業(yè)或火電站產(chǎn)生的廢物為主要原料的二水磷石膏、二水氟石膏和脫硅石膏為主要原料的二水蒸發(fā)石膏。這4類蒸壓磚在我國發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題,現(xiàn)分述如下。1濕壓磚的發(fā)展1.1新型墻體材料我國蒸壓灰砂磚發(fā)展較早,早在1913年在廣州的鹽步鎮(zhèn)就建成生產(chǎn)蒸壓灰砂磚的裕益灰砂磚廠,其產(chǎn)品主要應(yīng)用于廣州的城市建筑中,如中山大道的地下排水道壁、住宅、學(xué)校等,至今完好可用。新中國成立后,在前蘇聯(lián)專家指導(dǎo)和地方政府領(lǐng)導(dǎo)下,開始大力發(fā)展蒸壓灰砂磚,但由于種種原因,至1970年我國才建設(shè)了北京市矽酸鹽制品廠、包頭樹脂廠灰砂磚車間、貴陽興關(guān)矽酸鹽磚廠、四川資中灰砂磚廠、廣州灰砂磚廠、遼寧新民灰砂磚廠等10多個(gè)企業(yè),其產(chǎn)量不足5億塊標(biāo)磚。1975年以后,在國家建材主管部門大力提倡發(fā)展新型墻體材料及地方政府大力支持下,因陋就簡,土法上馬,蒸壓灰砂磚像雨后春筍般發(fā)展起來,其產(chǎn)量大幅度上升。至1988年,全國有大、中、小型蒸壓灰砂磚生產(chǎn)線345條,生產(chǎn)蒸壓灰砂磚32億塊標(biāo)準(zhǔn)磚,占設(shè)計(jì)能力的62%,其生產(chǎn)線主要分布在西南、中南幾省。尤其四川省,因含硅的江河砂資源十分豐富,而黏土資源相對(duì)較少造成黏土磚不易發(fā)展起來,砌墻磚缺口較大,故蒸壓灰砂磚發(fā)展異常迅猛,至1988年四川省有蒸壓灰砂磚廠160多家,產(chǎn)量已達(dá)21億塊標(biāo)磚,占全國蒸壓灰砂磚產(chǎn)量的66%。但隨著國家大力發(fā)展水電事業(yè)和水利建設(shè)需要,在江河上截流筑壩建水電站,改變了江河中水流速度,使江河中沉積的砂子越來越少;加之為了保護(hù)江河大堤,國家又限制過度挖取、抽取江河中砂子,因砂資源枯竭,蒸壓灰砂磚產(chǎn)量大大下降。曾號(hào)稱蒸壓灰砂磚之鄉(xiāng)的四川、重慶至今幾乎沒有蒸壓灰砂磚廠。曾一度興旺發(fā)達(dá)的浙江溫州蒸壓灰砂磚生產(chǎn)線,進(jìn)入21世紀(jì)后紛紛改產(chǎn)蒸壓加氣混凝土砌塊。目前蒸壓灰砂磚發(fā)展較好的只有湖北、廣東、江蘇、內(nèi)蒙古、青海等省,年產(chǎn)量估計(jì)不到30億塊標(biāo)磚。而且大部分生產(chǎn)廠裝備極其落后,一般采用八孔壓磚機(jī)成型磚坯,使用直徑2m及以下、工作壓力小于1.0MPa的蒸壓釜養(yǎng)護(hù)處理。1.2電廠四水面染蒸壓粉煤灰磚是我國在20世紀(jì)50年代自主研發(fā)成功、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種新型墻體材料。也是我國開發(fā)得最早的粉煤灰建筑制品,其中20世紀(jì)60年代建成的武漢市硅酸鹽制品廠和70年代初期建成的北京西郊煙灰制品廠(即北京現(xiàn)代建材公司),至今產(chǎn)品暢銷,企業(yè)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,為社會(huì)做出了貢獻(xiàn)。自1965年開始,在原建材部、電力部的大力支持配合下,蒸壓粉煤灰磚發(fā)展很快,至1983年全國先后建成159條蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)線,分布于發(fā)電廠四周。但由于當(dāng)時(shí)燒結(jié)黏土磚價(jià)格的沖擊及蒸壓粉煤灰磚在使用性能上存在一定缺陷,進(jìn)入20世紀(jì)90年代,工廠生產(chǎn)逐漸萎縮,不少生產(chǎn)線停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn),生產(chǎn)企業(yè)迅速減少。隨著改革開放的深入,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源綜合利用及墻體材料革新等政策的貫徹實(shí)施,限制燒結(jié)黏土磚的生產(chǎn)和應(yīng)用政策力度進(jìn)一步加大,蒸壓粉煤灰磚進(jìn)入第2個(gè)發(fā)展機(jī)遇期,成為投資新熱點(diǎn)。加之福建海源自動(dòng)化機(jī)械公司的大噸位自動(dòng)液壓壓磚機(jī)研制成功,大直徑高壓力的蒸壓釜、連續(xù)消化倉、進(jìn)出釜牽引機(jī)、自動(dòng)擺渡車、高速雙軸攪拌機(jī)等專用設(shè)備的問世,為高速度發(fā)展現(xiàn)代化蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)線提供了可靠保證。首先由浙江中材工程設(shè)計(jì)研究院西南分院為河南洛陽的龍羽發(fā)電廠設(shè)計(jì)了年產(chǎn)3億塊蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)線,接著又在伊川縣發(fā)電總廠設(shè)計(jì)了全國最大年產(chǎn)12億塊蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)線,各地火力發(fā)電廠以節(jié)省土地、節(jié)約能源、安置就業(yè)人員、保護(hù)環(huán)境、資源綜合利用及生產(chǎn)新型墻體材料為目的,根據(jù)自己條件紛紛上馬建設(shè)蒸壓粉煤灰磚廠。21世紀(jì)以來,蒸壓粉煤灰磚發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)企業(yè)已在150家以上,其生產(chǎn)能力為120多億塊標(biāo)準(zhǔn)磚。預(yù)計(jì)生產(chǎn)蒸壓粉煤灰磚的發(fā)展勢(shì)頭還會(huì)繼續(xù)下去,這是因?yàn)槲覈钱a(chǎn)煤大國,也是耗煤大國,火力發(fā)電排放出的粉煤灰綜合利用是必然的。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明,我國每年約排放粉煤灰量在1.2億t以上,而綜合利用率還不到50%,蒸壓粉煤灰磚不但是替代黏土磚的理想材料,也是利用粉煤灰較好的途徑。1.3蒸壓灰砂磚的原料蒸壓頁巖磚以硅質(zhì)頁巖和生石灰為原料,經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成,其生產(chǎn)工藝及設(shè)備與蒸壓灰砂磚相似,只是主要原料為砂質(zhì)頁巖(SiO2含量大于60%),經(jīng)礦山開采、破碎、粉碎成頁巖砂即可配料。其質(zhì)量可達(dá)GB11945—1999《蒸壓灰砂磚》標(biāo)準(zhǔn)要求。據(jù)了解,目前我國生產(chǎn)蒸壓頁巖磚僅四川省敘永縣有1個(gè)企業(yè),已生產(chǎn)20多年,其產(chǎn)品暢銷四川、貴州、云南三省。1.4在我國磷石膏等工業(yè)資源利用的現(xiàn)狀蒸壓二水磷石膏磚是我國在21世紀(jì)自主研發(fā)成功、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),達(dá)到世界先進(jìn)水平的一種新型墻體材料。磷石膏是磷化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種工業(yè)廢渣。通常每生產(chǎn)1tP2O5要產(chǎn)生6t磷石膏,它的純度雖然可達(dá)90%以上,但因其含有P2O50.2%~1.5%,F0.1%~1.5%和R226等危害人體健康和生物生長的有害雜質(zhì),若任意排放,不僅會(huì)占用大量土地,污染環(huán)境,而且會(huì)給生態(tài)帶來危害。目前,全球每年磷石膏的排放量高達(dá)1.1億~1.3億t,其中我國的排放量已達(dá)4000萬t以上,而利用率僅為4.1%~4.5%,所以磷石膏的利用已成為全球迫切解決的一個(gè)問題。在我國磷石膏長期以來已部分用作水泥緩凝劑、建筑石膏粉、石膏建筑制品,也有用來回填采空的礦山等,但用量很低。用二水磷石膏作原料生產(chǎn)墻體磚又為磷石膏的利用開辟了一條新途徑,這是重慶大學(xué)和貴州開磷集團(tuán)共同研發(fā)的成果,并已取得發(fā)明專利。已由浙江中材工程設(shè)計(jì)研究院西南分院設(shè)計(jì),在貴州開磷集團(tuán)的建材廠內(nèi)建設(shè)2條5億塊蒸壓二水磷石膏磚生產(chǎn)線,一期1億塊蒸壓二水磷石膏磚生產(chǎn)試驗(yàn)線已于2009年3月投產(chǎn),磚的抗壓強(qiáng)度在10~15MPa,甚至可達(dá)20MPa及以上,已在貴陽市區(qū)范圍的住宅、廠房和農(nóng)房建設(shè)中大量使用,但也存在蒸壓磚的一些通病,如墻體有收縮裂縫、返霜現(xiàn)象等。目前,我國磷化工企業(yè)對(duì)此非常感興趣,發(fā)展前景十分廣闊。2磷礦渣石膏蒸壓磚的主要原料是工業(yè)廢渣——尾礦砂、石屑、粉煤灰、爐底渣、磷石膏、磷礦渣、脫硫石膏等,所以,它的生產(chǎn)有利于節(jié)土、節(jié)地、節(jié)能、保護(hù)環(huán)境、保護(hù)生態(tài)和資源綜合利用,真正發(fā)展了循環(huán)經(jīng)濟(jì),是值得大力推廣的產(chǎn)品。但它也存在一定問題,應(yīng)引起重視,必須采取措施加以克服。(1)墻體保溫性能從我國蒸壓磚生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)情況來看,無論規(guī)模大小、機(jī)械化自動(dòng)化程度高低,其生產(chǎn)的產(chǎn)品主要還是以小塊實(shí)心標(biāo)準(zhǔn)磚為主。這種磚不但質(zhì)量大、耗材多,更主要是其砌體的抗壓強(qiáng)度低,約是規(guī)范計(jì)算值的80%;并且導(dǎo)熱系數(shù)大、熱阻小,墻體保溫隔熱性差。必須轉(zhuǎn)向生產(chǎn)承重多孔磚、空心磚,這樣不但節(jié)省原料降低成本,而且大大減輕建筑物自重和提高建筑物的保溫隔熱性能,更好的是因蒸壓空心磚體積大,其砌體的抗壓強(qiáng)度比小塊實(shí)心標(biāo)準(zhǔn)磚的砌體的抗壓強(qiáng)度有大幅度的提高。經(jīng)檢測表明,MU15的蒸壓灰砂空心磚砌體的抗壓強(qiáng)度是小塊實(shí)心標(biāo)準(zhǔn)磚砌體的抗壓強(qiáng)度的1.69倍。故生產(chǎn)蒸壓空心磚勢(shì)在必行。(2)蒸壓磚砌體的粘結(jié)力蒸壓磚大多采用半干壓生產(chǎn)工藝,即成型由壓磚機(jī)完成,生產(chǎn)出來的磚外觀規(guī)整、密實(shí)、表面光滑。而燒結(jié)磚是擠出泥條后用鋼絲切割成坯,磚與砂漿接觸的大面比較粗糙。所以蒸壓磚與砂漿的粘結(jié)力不如燒結(jié)磚,抗震性能差。為了提高蒸壓磚與砂漿的粘結(jié)力,從而提高砌體的抗震性能。經(jīng)過研究人員不懈努力,有2個(gè)辦法可以解決:一是采用專用砂漿或改性砂漿,可以有效提高蒸壓磚砌體的粘結(jié)強(qiáng)度;二是在蒸壓磚表面進(jìn)行機(jī)械刻痕或拉毛,以增加磚表面的粗糙度從而提高蒸壓磚砌體的抗剪強(qiáng)度。(3)砌體房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求現(xiàn)澆鋼筋混凝土人蒸壓磚的干燥收縮值稍大的原因是其水化硅酸鹽、水化鋁酸鹽等膠凝礦物失水、結(jié)晶造成的。故蒸壓磚的干燥收縮值比燒結(jié)磚稍大也是一個(gè)無法改變的事實(shí)。干燥收縮值超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的磚砌筑墻體后容易產(chǎn)生裂縫或開裂,危及建筑物的安全。為了防止或減輕蒸壓磚的砌體因干燥收縮造成的裂縫危害,除了在生產(chǎn)蒸壓磚的過程中盡量提高粗集料比例和采用合適的蒸壓制度,使蒸壓磚的干燥收縮值盡量在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi),另外還應(yīng)按GB50003—2001《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工,并做到以下幾點(diǎn):一是禁止蒸壓磚出釜后立即出廠砌筑墻體;必須放置28d以后才能出廠上墻砌筑,這樣可使磚的干燥收縮盡量在砌筑墻體之前基本完成;二是對(duì)其建筑物采取構(gòu)造措施:(1)在墻體中設(shè)置伸縮縫,伸縮縫應(yīng)設(shè)置在因溫度和收縮變形引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的部位,一般磚砌體房屋的伸縮縫最大間距不超過40m。(2)在各層門、窗過梁上方的水平縫內(nèi)及窗臺(tái)下第1和第2道水平灰縫內(nèi)設(shè)置焊接鋼筋網(wǎng)片或2根直徑6mm鋼筋,焊接鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)伸入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600mm。(3)磚的實(shí)體墻長度大于5m時(shí),宜在每層墻高度中部設(shè)置2~3道焊接鋼筋網(wǎng)片或3根直徑6mm的通長水平鋼筋,豎向間距宜為500mm。(4)多層房屋應(yīng)每層設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。圈梁應(yīng)沿外墻及部分內(nèi)墻設(shè)置,在房屋底層及頂層橫墻上的圈梁可適當(dāng)加密。(5)對(duì)易受凍融和干濕交替作用的建筑部位,如勒腳、窗臺(tái)、封檐、女兒墻等部位,宜用水泥砂漿或其它膠結(jié)材料加以保護(hù)。(4)磚體填充的要求蒸壓磚因壓制密實(shí),磚體內(nèi)空隙較少,進(jìn)、出水比較困難。故在施工時(shí),磚要有一定的含水率(各地根據(jù)本地情況確定),禁止用干磚或飽水磚砌筑墻體,也不宜在下雨天砌筑墻體,因下雨天無法控制砂漿的含水率。天氣干燥時(shí),磚不能現(xiàn)澆水現(xiàn)砌筑墻體,必須提前1~2d淋灑適量的水。在施工中,為了保證砌體不變形,砌筑時(shí)砌體高度一般不得超過1.5m。而且要保證灰縫中的砂漿飽滿,水平縫的砂漿飽滿度不得低于80%,以保證磚砌體的粘結(jié)強(qiáng)度。(5)提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本蒸壓磚是硅酸鹽建筑制品,其生產(chǎn)原材料不但品種多,而且有些材料的價(jià)格比較高,故生產(chǎn)成本一般比燒結(jié)磚高,再加存在偏見,始終認(rèn)為蒸壓磚不如燒結(jié)磚,造成蒸壓磚在有些地方雖然出售價(jià)格與燒結(jié)磚相同或稍低,但還是銷不出去,生產(chǎn)困難重重。這就要求蒸壓磚企業(yè)一