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多年来,山东梁邹矿业集团认真贯彻国家关于资源综合利用一系列指示精神,充分发挥资源优势,大力实施对选矿废渣(尾砂)的资源综合利用工作,生产具有环保、节能特点的蒸压灰砂砖、蒸压加气混凝土砌块等系列新型墙体建筑节能技术产品,服务和贡献社会。先后为社会再就业提供岗位150余个,年消耗选矿废渣尾砂150000吨,节约尾砂存放用地达200余亩,各项环保要求达到“零”排放,真正实现了循环经济、环保经济和社会效益的丰收。集团公司先后荣获“山东省新型墙体建筑节能技术产品企业,省、市资源综合利用企业、山东省富民兴鲁劳动奖状、全国企业文化建设先进单位”等荣誉称号。
蒸压灰砂砖是国家和省重点推广应用的新型建筑节能技术产品。通过多年来对蒸压灰砂砖的产品工艺质量生产实践,结合建筑市场产品应用验证情况,就新型节能技术产品蒸压灰砂砖产品工艺质量作如下探究:
蒸压灰砂砖主要是采用选矿废渣尾砂(产品工艺比例占55--70%)、骨料、电石泥、粉煤灰等为主要原料,经坯料制备,压制成型,蒸汽压力养护而成的新型砌体材料。
一、对原料的技术要求
灰砂砖的主要原料是生石灰(电石泥)与砂子,靠砂子中的二氧化硅和生石灰中的活性氧化钙在8-10kg/cm2的饱和蒸汽中起水热反应,生成纤维状结晶的水化硅酸钙,托勃莫来石和许多复杂的含水硅酸盐,铝酸盐等胶凝物质,把末反应的砂粒牢固地胶凝在一起而产生强度。蒸压灰砂砖对原材料是有所选择和要求的,只有选用符合技术要求的原材料及采用合理的生产工艺,才能生产出优质的灰砂砖。
(一)对尾砂的技术要求
尾砂的质量是对灰砂砖的物理力学性能有很大影响。因此,对尾砂要有一定的技术要求。
1.反应成分
灰砂砖的强度,主要是靠砂子中的二氧化硅和电石泥中的活性氧化钙在8-10kg/cm2的饱和蒸汽中起水热反应,生成水硬性的水化硅酸钙而成的。如尾砂中含二氧化硅多,则生成的水化硅酸钙就多,其强度就高,反应强度就低。南方生产厂家对砂子的要求含二氧化硅在90%以上,根据多年来对蒸压灰砂砖的质量检测,以及结合本地区的实际情况,发现许多公司中砂的二氧化硅含量要在80%左右,可以生产出优质标准灰砂砖。
2.含泥量
砂子中不允许有成块成团的泥土存在,因为它将直接影响砖的物理力学性能和外观;成均匀分布的细粘土,含量过大也会影响产品质量。因为它将阻隔电石泥与砂子的接触,使其水化反应发生困难,故砂中的含泥量,必须有一定的限制。根据蒸压灰砂砖的结构反应情况,一般成均匀分布的细粘土含量不大于10%。少量的细粘土存在还有利砖坯的成型,而对砖的质量还会有一定好处。
3.颗粒级配
在灰砂砖生产中,砂的颗粒级配直接影响着产品的强度和用灰(电石泥)用量。颗粒级配良好的砂子,由于空隙小,堆积密度大,压出制品的密度高。因为砂与电石泥紧密接触,利用水热的反应进行,故制品强度高。颗粒级配差的砂子,由于空隙率大,制品容量小强度低,必须掺加一部分磨细的砂来调整砂子的颗粒级配,以提高砖的密实度。许多生产厂家根据大量的生产实践,认为尾砂的级配能满足以下要求量为理想。
粒径为2.5—5毫米 占3—5%; 粒径为1.2—2.5毫米占3—5%
粒径为0.3—1.2毫米 占45—60%;粒径为0.15—0.3毫米 占20—30%
4.有机质含量
如砂中含有过量的有机杂质,在蒸压处理过程中会发生剧烈分解而放出含酸软气体;引起砖体膨胀腐蚀,从而降低砖的强度。还会腐蚀蒸压釜内壁。故砂中有机杂质含量,必须通过比色试验鉴定,砂试液体的颜色,以浅于标准颜色为宜。
5.可溶性盐的含量
如尾砂中含有过多的可溶性盐,制成的砖在潮湿的环境中,会以碳酸盐,硫酸盐等类析出,在砖的表面形成“白霜”,使砖墙表面污染或墙皮脱落,且影响砖的抗冻性,故可溶性盐含量控制在2%要求范围之内。
6.其它杂质
尾砂中不允许含有大小卵石、炉渣,各种油类,不允许含有木坎、木屑、草根、树皮、铁屑等有机杂物,如有这些杂物,一定用清理筛除的办法,进行处理,才能使用。
7.尾砂的含水量
尾砂的含水量按标准一般不能超过6%。含水量过多,会造成筛分传送运输料物脱落,料仓因压力大不正常下料,给生产带来一定困难。
8.砂中的料以云母和长石形式存在的钾钠氧化物含量
因为砂中的云母有平滑的表面,且有一定的弹性,不利于砖坯的成型;过多的长石则会因碱化物的生成,使砖变色污染。故钾、钠氧化物含量应控制在2.5%以下。
综合上所述,对蒸压灰砂砖用砂重要技术要求1.砂中二氧化硅含量在70%以上;2.以云母和长石形成存在的钾钠氧化物含量不大于2.5%;3.分布均匀且细腻的粘土含量应小于10%;4.有机杂质含量用比色试验,颜色应浅于标准浓液;5.不允许含有大卵石、炉渣、油类、草、树皮等有机夹杂物;6.尾砂中的自然含水率不大于6;7.颗粒级配,以颗粒径小于1.2毫米在5%以下,粒径为0.15—1.2毫米占65%,粒径小于0.15毫米在30%以下,较为理想合格尾砂。
(二)、生石灰、电石泥是生产灰砂砖的主要原料之一,其质量的优劣直接影响灰砂砖的质量和成本。为此对产品技术工艺中生石灰或电石泥也进行严格的技术要求。
1.化学成分
接合生石灰与电石泥化学成分要求,主要进控制有效氧化钙和氧化镁的含量。有效氧化钙含量越高,电石泥的质量越好。在灰砂砖生产中,一般要求电石泥中的有效氧化钙含量应大于65%以上,氧化镁含量小于5%,电石泥中有机杂物含量过高时,必须采取一定措施才能使用。
2.陈化
陈化的作用,避免蒸制过程中因为电石泥陈化引起得体积膨胀使砖断裂。电石泥配料时经过陈化处理后,使其钙质有足够的时间分布到尾砂及骨料表面,并侵透到多孔颗粒内部,使二者充分接触,增加了混合料的可塑性,提高了坯料的成型性能。 3.电石泥的细度
电石泥能否与更多砂粒接触起化学反应,根据程度上取决于电石泥的分散度。电石泥越细,比表面积越大,生成水化酸钙的量越多,砖的强度就越高,因此电石泥必须有足够的细度,一般电石泥的细度,在4900孔/cm2标准筛余量小于10%。为了提高电石泥的破碎效率,在破碎电石泥的时候可掺加入10—20%废灰砂砖块,这样不但提高了破碎效率,而切还提高了砖的强度。废砖本身已含有水化钙矿物的晶粒,这样晶粒在混合料的水热处理过程中,充分使混合中的二氧化硅和活性氧化钙能围绕在晶体的周围生成水化硅酸钙,使水化硅酸钙量增多,从而增加砖的强度。经生产实践证明,加入一定的废砖量与电石泥一起破碎,在保证电石泥细度的情况下,既可能提高破碎产量,又可以使灰砂砖强度提高30%以上,同时也是灰砂砖废品利用的一个主要途径,值得我们推广。
4.电石泥石子的掺量
电石泥与石子的掺量,是配合比选择中的关键问题,它们直接影响到产品的物理力学性能和使用的技术经济效果。如电石泥、石子掺量少,制品的水化反应产物就小,砖的强度就低,其它物理性能也差,掺量过大,会增加产品成本。如果石子掺的过细,会与砂子的颗粒级配相同,压力会降低。总之,用料的掺量,应保证产品优良的物理力学性能而又经济为准。
二、砖坯成型工艺质量要求
为了使灰砂砖具有建筑工程所需要的外形规格和强度,必须将松散的混合料置于规定尺寸的砖模内,通过机械外力的作用,使之加工成为具有一定规格形状和初始强度的砖坯。这种加工的方法,是机械成型,蒸压灰砂砖主要采用混干法压制成型。混合料的含水率一般在7—10%。砖坯成型的质量主要要求如下:
1.外观要求
砖坯要求有完整的外型规格,其外型尺寸应控制在规定的尺寸差范围内。砖坯应棱角完整,表面平直。成型后的砖坯不得有缺棱掉角,分层裂缝,断裂弯曲及疏松等情况。
2.容重要求
砖坯的容重与产品的抗压强度几乎成直线关系,坯的容重是衡量砖坯密实度的一项指标。砖坯的容重和成型前混合料的容重,以级成型压力和加压方式有关。成型前混合料的容重越大,则在同样的成型条件下,砖坯的容重也越大。一般要求砖坯的容重在2750—2900克之间。
3.成型压力
灰砂砖砖坯质量主要指标就是容重,成型压力最佳时容重最大,密实度也最大,在一般情况下,砖坯的容重是随着成型压力的增加而增长的,当成型压力达一个极限后,如压力再增加,其砖坯容重不但不增加,反而会开始减小。同时使砖坯产生层裂,这是因为砖坯内残留空气过度压缩后产生弹性膨胀造成的。当混合料的颗粒级配较好,容重大,孙隙率小时,其极限成型值就大,成型后砖坯容重就相应升高。实践证明:灰砂砖的积限成型压力达200kg/cm2最为适宜。
4.加压选择
选用合理的加压方式可以提高砖坯的极限成型压力,提高砖坯的密实度及其强度,因此选择合理的成型设备,是灰砂砖生产的一个重要工作。因为混合料在压制成型的过程中,混合料颗粒不断压紧,空气被排除,物料一层层地被压实,压力也随料层深度逐渐减弱。采用单面一次加压圆盘压砖成型设备,完全可以满足砖坯成型要求。但是该设备存在成型周期长而产量低,动力消耗大,砖坯缺棱、掉角、粘面严重等现象。
5.成型水份
成型水份是指成型时混合料的含水率。成型水份的大小,对砖坯的成型性能及产品质量有很大影响,是灰砂砖成型的重要工艺参数之一。成型水份过小、混合料可塑性差,成型时内磨擦力大,砖坯的极限成型压力减小,因而成型后的砖坯密实度差,易产生缺棱掉角,砖坯容重小等现象。成型水份过大,成型时与泌水粘膜,砖坯过压而膨胀,蒸压处理后出现酥砖、水泡、裂纹等现象,最终影响产品的强度和耐久性。因此,砖坯的成型水份一定要恰当。不同组成的坯料和不同成型设备,均有其相适应的成型水份。圆盘压砖机适宜的成型水份,根据经验和实践现用16孔盘转式压砖机可定为8—10%之间最适宜。
6.静停
因限于压砖机生产能力,先成型好的砖坯与后成型好砖坯要同时进一个釜内蒸压处理,势必会使先成型的砖坯组车轨边上等待一段时间,这个时间的长短与压砖机生产能力设置台数有关。静停对砖坯质量影响如何呢?据生产实践观视,成型码垛好的砖坯在组车轨道上搁置时间久了,则暴露在大气中的产品经蒸后处理后变成黄色,而刚成型密码好的砖坯未静停就蒸压处理保持原白色。由此看来,长时间静停会影响砖坯的外观是肯定的。至于影不影响质量还在进一步研究,所以已成型的砖坯应以最快时间进行蒸压处理为最佳。因砖机生产能力,车间应保持温度四季均为28—38度为最佳。
三、蒸压处理理论
(一)蒸压处理的目的
灰砂砖成型以后的一个重要工序,就是对砖坯进行湿热处理,也就是让砖坯在有一定压力的饱和蒸汽中停留一定的时间。其目的在于加速成型坯体中胶结料的凝结硬化封程,也即是加速电石泥中的氢氧化钙和二氧化硅之间的水热合成反应,生产具有强度的水化硅酸钙产物,增加制品的结晶度,缩短硬化时间。因为砂中的二氧化硅在常温下成惰性,几乎不与电石泥中氧化钙起化学反应,并随着蒸养介质的湿度提高,二氧化硅的活泼性逐渐显示出来,也就是与电石泥中的氧化钙之间的化学反应速度加快。短时间内生成结晶度较好的水化硅酸钙和少量的托勃莫来石。胶凝物质来胶结未反应的砂粒产生强度。根据生产(下转第71页)(上接第69页)试验表明,灰砂砖坯在180摄氏度的饱和蒸压蒸汽6小时所产生的强度与在常温潮湿状态中养护20天所产生强度相似。所以灰砂砖必须采用蒸压处理。
(二)蒸压各阶段作用
1.《升温阶段》自蒸汽通入蒸压釜开始,到砖坯温度达到综合给定温度为止。整段主要是物理现象,即蒸汽与砖坯接触而冷凝,随着蒸汽压力的提高,透入砖坯的细孔中凝结与砖坯内原有的水份合在一起溶解了一部分氢氧化钙及其他可溶物质如二氧化硅等,依靠已溶解的氢氧化钙和二氧化硅作用生成含水硅酸钙等胶凝物质。在蒸汽冷凝的同时把热量传递给砖坯,砖坯温度由表及里不断上升,砖坯的体积膨胀,水份迁移,内外温差应力等现象发生,这样在一定程度上会破坏砖坯的结构,为了使砖坯能抵抗上述现象的破坏作用而不产生裂纹,在此阶段内必须均匀而缓慢地送入蒸汽。但也不允许把升温时间拉得很长,以防止砖坯的冷凝水过多使砖坯软化发生倒坍。
2.恒温阶段
在规定蒸汽温度压力下,砖坯保持一定时间,在此阶段内有于砖坯孔隙中已充满着氢氧化钙水溶液和砂粒表面的二氧化硅已溶解成可溶性硅酸,这两个可溶物相互起水热合成反应,生成水化泥硅酸钙胶体晶粒,粘附于骨料砂子的表面,把砂子颗粒相互胶结在一起而产生强度。随着恒温时间的增长,水热合成反应生成的水化硅酸钙越来越多,直到所产生的水化硅酸钙胶凝物质,是以胶结砂子颗粒而产生到所需要强度时,恒温阶段宜宜结束。适当延长恒温时间,因可多生成水化硅酸钙胶凝材料而提高砂砖的强度。最佳恒温时间,应由蒸汽温度,电石泥的质量与分散度,砂子—石子的颗粒级配及成型压力来确定。
3.降温阶段
恒温以后停止供汽,泄放蒸汽,逐渐降低温度,把砖从釜内卸出为止。在此阶段内,砖的温度下降,水份蒸发,因量而增加砖表面及细孔内电石泥的溶液浓度,在溶液中析出氢氧化钙的结晶,同时含水硅酸盐胶体脱水并部晶化,使制品硬化。降温不应太快,因为急剧冷却水份过分激烈蒸发,会发生强烈的水流和气流,引起砖裂纹隆低强度,降温也不可太慢,甚至让其慢慢冷却在釜内,因为这样会减少无定形水化物和氢化氧钙的结晶度,从而影响产品的强度,所降温时间要合理。
综上所述,灰砂砖的蒸压制度一般升温(现因压力不够时间增长)1.5—2小时,恒温5.5—10小时,降温时间1.5—2小时,适当提高蒸压处理的压力,可以提高蒸压处理后砖的强度或缩短恒温时间,但要考虑蒸压釜的设计工作压力,切不可盲目提高釜的工作压力而发生事故。
四、产品性能指标和检测结果:委托山东省建筑工程质量监督检验测试中心对产品工艺质量进行了权威实验室检测结果如下:
报告编号:QT10113952
蒸压灰砂砖是国家和省重点推广应用的新型建筑节能技术产品。通过多年来对蒸压灰砂砖的产品工艺质量生产实践,结合建筑市场产品应用验证情况,就新型节能技术产品蒸压灰砂砖产品工艺质量作如下探究:
蒸压灰砂砖主要是采用选矿废渣尾砂(产品工艺比例占55--70%)、骨料、电石泥、粉煤灰等为主要原料,经坯料制备,压制成型,蒸汽压力养护而成的新型砌体材料。
一、对原料的技术要求
灰砂砖的主要原料是生石灰(电石泥)与砂子,靠砂子中的二氧化硅和生石灰中的活性氧化钙在8-10kg/cm2的饱和蒸汽中起水热反应,生成纤维状结晶的水化硅酸钙,托勃莫来石和许多复杂的含水硅酸盐,铝酸盐等胶凝物质,把末反应的砂粒牢固地胶凝在一起而产生强度。蒸压灰砂砖对原材料是有所选择和要求的,只有选用符合技术要求的原材料及采用合理的生产工艺,才能生产出优质的灰砂砖。
(一)对尾砂的技术要求
尾砂的质量是对灰砂砖的物理力学性能有很大影响。因此,对尾砂要有一定的技术要求。
1.反应成分
灰砂砖的强度,主要是靠砂子中的二氧化硅和电石泥中的活性氧化钙在8-10kg/cm2的饱和蒸汽中起水热反应,生成水硬性的水化硅酸钙而成的。如尾砂中含二氧化硅多,则生成的水化硅酸钙就多,其强度就高,反应强度就低。南方生产厂家对砂子的要求含二氧化硅在90%以上,根据多年来对蒸压灰砂砖的质量检测,以及结合本地区的实际情况,发现许多公司中砂的二氧化硅含量要在80%左右,可以生产出优质标准灰砂砖。
2.含泥量
砂子中不允许有成块成团的泥土存在,因为它将直接影响砖的物理力学性能和外观;成均匀分布的细粘土,含量过大也会影响产品质量。因为它将阻隔电石泥与砂子的接触,使其水化反应发生困难,故砂中的含泥量,必须有一定的限制。根据蒸压灰砂砖的结构反应情况,一般成均匀分布的细粘土含量不大于10%。少量的细粘土存在还有利砖坯的成型,而对砖的质量还会有一定好处。
3.颗粒级配
在灰砂砖生产中,砂的颗粒级配直接影响着产品的强度和用灰(电石泥)用量。颗粒级配良好的砂子,由于空隙小,堆积密度大,压出制品的密度高。因为砂与电石泥紧密接触,利用水热的反应进行,故制品强度高。颗粒级配差的砂子,由于空隙率大,制品容量小强度低,必须掺加一部分磨细的砂来调整砂子的颗粒级配,以提高砖的密实度。许多生产厂家根据大量的生产实践,认为尾砂的级配能满足以下要求量为理想。
粒径为2.5—5毫米 占3—5%; 粒径为1.2—2.5毫米占3—5%
粒径为0.3—1.2毫米 占45—60%;粒径为0.15—0.3毫米 占20—30%
4.有机质含量
如砂中含有过量的有机杂质,在蒸压处理过程中会发生剧烈分解而放出含酸软气体;引起砖体膨胀腐蚀,从而降低砖的强度。还会腐蚀蒸压釜内壁。故砂中有机杂质含量,必须通过比色试验鉴定,砂试液体的颜色,以浅于标准颜色为宜。
5.可溶性盐的含量
如尾砂中含有过多的可溶性盐,制成的砖在潮湿的环境中,会以碳酸盐,硫酸盐等类析出,在砖的表面形成“白霜”,使砖墙表面污染或墙皮脱落,且影响砖的抗冻性,故可溶性盐含量控制在2%要求范围之内。
6.其它杂质
尾砂中不允许含有大小卵石、炉渣,各种油类,不允许含有木坎、木屑、草根、树皮、铁屑等有机杂物,如有这些杂物,一定用清理筛除的办法,进行处理,才能使用。
7.尾砂的含水量
尾砂的含水量按标准一般不能超过6%。含水量过多,会造成筛分传送运输料物脱落,料仓因压力大不正常下料,给生产带来一定困难。
8.砂中的料以云母和长石形式存在的钾钠氧化物含量
因为砂中的云母有平滑的表面,且有一定的弹性,不利于砖坯的成型;过多的长石则会因碱化物的生成,使砖变色污染。故钾、钠氧化物含量应控制在2.5%以下。
综合上所述,对蒸压灰砂砖用砂重要技术要求1.砂中二氧化硅含量在70%以上;2.以云母和长石形成存在的钾钠氧化物含量不大于2.5%;3.分布均匀且细腻的粘土含量应小于10%;4.有机杂质含量用比色试验,颜色应浅于标准浓液;5.不允许含有大卵石、炉渣、油类、草、树皮等有机夹杂物;6.尾砂中的自然含水率不大于6;7.颗粒级配,以颗粒径小于1.2毫米在5%以下,粒径为0.15—1.2毫米占65%,粒径小于0.15毫米在30%以下,较为理想合格尾砂。
(二)、生石灰、电石泥是生产灰砂砖的主要原料之一,其质量的优劣直接影响灰砂砖的质量和成本。为此对产品技术工艺中生石灰或电石泥也进行严格的技术要求。
1.化学成分
接合生石灰与电石泥化学成分要求,主要进控制有效氧化钙和氧化镁的含量。有效氧化钙含量越高,电石泥的质量越好。在灰砂砖生产中,一般要求电石泥中的有效氧化钙含量应大于65%以上,氧化镁含量小于5%,电石泥中有机杂物含量过高时,必须采取一定措施才能使用。
2.陈化
陈化的作用,避免蒸制过程中因为电石泥陈化引起得体积膨胀使砖断裂。电石泥配料时经过陈化处理后,使其钙质有足够的时间分布到尾砂及骨料表面,并侵透到多孔颗粒内部,使二者充分接触,增加了混合料的可塑性,提高了坯料的成型性能。 3.电石泥的细度
电石泥能否与更多砂粒接触起化学反应,根据程度上取决于电石泥的分散度。电石泥越细,比表面积越大,生成水化酸钙的量越多,砖的强度就越高,因此电石泥必须有足够的细度,一般电石泥的细度,在4900孔/cm2标准筛余量小于10%。为了提高电石泥的破碎效率,在破碎电石泥的时候可掺加入10—20%废灰砂砖块,这样不但提高了破碎效率,而切还提高了砖的强度。废砖本身已含有水化钙矿物的晶粒,这样晶粒在混合料的水热处理过程中,充分使混合中的二氧化硅和活性氧化钙能围绕在晶体的周围生成水化硅酸钙,使水化硅酸钙量增多,从而增加砖的强度。经生产实践证明,加入一定的废砖量与电石泥一起破碎,在保证电石泥细度的情况下,既可能提高破碎产量,又可以使灰砂砖强度提高30%以上,同时也是灰砂砖废品利用的一个主要途径,值得我们推广。
4.电石泥石子的掺量
电石泥与石子的掺量,是配合比选择中的关键问题,它们直接影响到产品的物理力学性能和使用的技术经济效果。如电石泥、石子掺量少,制品的水化反应产物就小,砖的强度就低,其它物理性能也差,掺量过大,会增加产品成本。如果石子掺的过细,会与砂子的颗粒级配相同,压力会降低。总之,用料的掺量,应保证产品优良的物理力学性能而又经济为准。
二、砖坯成型工艺质量要求
为了使灰砂砖具有建筑工程所需要的外形规格和强度,必须将松散的混合料置于规定尺寸的砖模内,通过机械外力的作用,使之加工成为具有一定规格形状和初始强度的砖坯。这种加工的方法,是机械成型,蒸压灰砂砖主要采用混干法压制成型。混合料的含水率一般在7—10%。砖坯成型的质量主要要求如下:
1.外观要求
砖坯要求有完整的外型规格,其外型尺寸应控制在规定的尺寸差范围内。砖坯应棱角完整,表面平直。成型后的砖坯不得有缺棱掉角,分层裂缝,断裂弯曲及疏松等情况。
2.容重要求
砖坯的容重与产品的抗压强度几乎成直线关系,坯的容重是衡量砖坯密实度的一项指标。砖坯的容重和成型前混合料的容重,以级成型压力和加压方式有关。成型前混合料的容重越大,则在同样的成型条件下,砖坯的容重也越大。一般要求砖坯的容重在2750—2900克之间。
3.成型压力
灰砂砖砖坯质量主要指标就是容重,成型压力最佳时容重最大,密实度也最大,在一般情况下,砖坯的容重是随着成型压力的增加而增长的,当成型压力达一个极限后,如压力再增加,其砖坯容重不但不增加,反而会开始减小。同时使砖坯产生层裂,这是因为砖坯内残留空气过度压缩后产生弹性膨胀造成的。当混合料的颗粒级配较好,容重大,孙隙率小时,其极限成型值就大,成型后砖坯容重就相应升高。实践证明:灰砂砖的积限成型压力达200kg/cm2最为适宜。
4.加压选择
选用合理的加压方式可以提高砖坯的极限成型压力,提高砖坯的密实度及其强度,因此选择合理的成型设备,是灰砂砖生产的一个重要工作。因为混合料在压制成型的过程中,混合料颗粒不断压紧,空气被排除,物料一层层地被压实,压力也随料层深度逐渐减弱。采用单面一次加压圆盘压砖成型设备,完全可以满足砖坯成型要求。但是该设备存在成型周期长而产量低,动力消耗大,砖坯缺棱、掉角、粘面严重等现象。
5.成型水份
成型水份是指成型时混合料的含水率。成型水份的大小,对砖坯的成型性能及产品质量有很大影响,是灰砂砖成型的重要工艺参数之一。成型水份过小、混合料可塑性差,成型时内磨擦力大,砖坯的极限成型压力减小,因而成型后的砖坯密实度差,易产生缺棱掉角,砖坯容重小等现象。成型水份过大,成型时与泌水粘膜,砖坯过压而膨胀,蒸压处理后出现酥砖、水泡、裂纹等现象,最终影响产品的强度和耐久性。因此,砖坯的成型水份一定要恰当。不同组成的坯料和不同成型设备,均有其相适应的成型水份。圆盘压砖机适宜的成型水份,根据经验和实践现用16孔盘转式压砖机可定为8—10%之间最适宜。
6.静停
因限于压砖机生产能力,先成型好的砖坯与后成型好砖坯要同时进一个釜内蒸压处理,势必会使先成型的砖坯组车轨边上等待一段时间,这个时间的长短与压砖机生产能力设置台数有关。静停对砖坯质量影响如何呢?据生产实践观视,成型码垛好的砖坯在组车轨道上搁置时间久了,则暴露在大气中的产品经蒸后处理后变成黄色,而刚成型密码好的砖坯未静停就蒸压处理保持原白色。由此看来,长时间静停会影响砖坯的外观是肯定的。至于影不影响质量还在进一步研究,所以已成型的砖坯应以最快时间进行蒸压处理为最佳。因砖机生产能力,车间应保持温度四季均为28—38度为最佳。
三、蒸压处理理论
(一)蒸压处理的目的
灰砂砖成型以后的一个重要工序,就是对砖坯进行湿热处理,也就是让砖坯在有一定压力的饱和蒸汽中停留一定的时间。其目的在于加速成型坯体中胶结料的凝结硬化封程,也即是加速电石泥中的氢氧化钙和二氧化硅之间的水热合成反应,生产具有强度的水化硅酸钙产物,增加制品的结晶度,缩短硬化时间。因为砂中的二氧化硅在常温下成惰性,几乎不与电石泥中氧化钙起化学反应,并随着蒸养介质的湿度提高,二氧化硅的活泼性逐渐显示出来,也就是与电石泥中的氧化钙之间的化学反应速度加快。短时间内生成结晶度较好的水化硅酸钙和少量的托勃莫来石。胶凝物质来胶结未反应的砂粒产生强度。根据生产(下转第71页)(上接第69页)试验表明,灰砂砖坯在180摄氏度的饱和蒸压蒸汽6小时所产生的强度与在常温潮湿状态中养护20天所产生强度相似。所以灰砂砖必须采用蒸压处理。
(二)蒸压各阶段作用
1.《升温阶段》自蒸汽通入蒸压釜开始,到砖坯温度达到综合给定温度为止。整段主要是物理现象,即蒸汽与砖坯接触而冷凝,随着蒸汽压力的提高,透入砖坯的细孔中凝结与砖坯内原有的水份合在一起溶解了一部分氢氧化钙及其他可溶物质如二氧化硅等,依靠已溶解的氢氧化钙和二氧化硅作用生成含水硅酸钙等胶凝物质。在蒸汽冷凝的同时把热量传递给砖坯,砖坯温度由表及里不断上升,砖坯的体积膨胀,水份迁移,内外温差应力等现象发生,这样在一定程度上会破坏砖坯的结构,为了使砖坯能抵抗上述现象的破坏作用而不产生裂纹,在此阶段内必须均匀而缓慢地送入蒸汽。但也不允许把升温时间拉得很长,以防止砖坯的冷凝水过多使砖坯软化发生倒坍。
2.恒温阶段
在规定蒸汽温度压力下,砖坯保持一定时间,在此阶段内有于砖坯孔隙中已充满着氢氧化钙水溶液和砂粒表面的二氧化硅已溶解成可溶性硅酸,这两个可溶物相互起水热合成反应,生成水化泥硅酸钙胶体晶粒,粘附于骨料砂子的表面,把砂子颗粒相互胶结在一起而产生强度。随着恒温时间的增长,水热合成反应生成的水化硅酸钙越来越多,直到所产生的水化硅酸钙胶凝物质,是以胶结砂子颗粒而产生到所需要强度时,恒温阶段宜宜结束。适当延长恒温时间,因可多生成水化硅酸钙胶凝材料而提高砂砖的强度。最佳恒温时间,应由蒸汽温度,电石泥的质量与分散度,砂子—石子的颗粒级配及成型压力来确定。
3.降温阶段
恒温以后停止供汽,泄放蒸汽,逐渐降低温度,把砖从釜内卸出为止。在此阶段内,砖的温度下降,水份蒸发,因量而增加砖表面及细孔内电石泥的溶液浓度,在溶液中析出氢氧化钙的结晶,同时含水硅酸盐胶体脱水并部晶化,使制品硬化。降温不应太快,因为急剧冷却水份过分激烈蒸发,会发生强烈的水流和气流,引起砖裂纹隆低强度,降温也不可太慢,甚至让其慢慢冷却在釜内,因为这样会减少无定形水化物和氢化氧钙的结晶度,从而影响产品的强度,所降温时间要合理。
综上所述,灰砂砖的蒸压制度一般升温(现因压力不够时间增长)1.5—2小时,恒温5.5—10小时,降温时间1.5—2小时,适当提高蒸压处理的压力,可以提高蒸压处理后砖的强度或缩短恒温时间,但要考虑蒸压釜的设计工作压力,切不可盲目提高釜的工作压力而发生事故。
四、产品性能指标和检测结果:委托山东省建筑工程质量监督检验测试中心对产品工艺质量进行了权威实验室检测结果如下:
报告编号:QT10113952