環保保溫材料之加氣混凝土

  加氣混凝土的概念是以硅質材料(砂、粉煤灰及含硅尾礦等)和鈣質材料(石灰、水泥)為主要原料,摻加發氣劑(鋁粉),通過配料、攪拌、澆注、預養、切割、蒸壓、養護等工藝過程制成的輕質多孔硅酸鹽制品。 因其經發氣后含有大量均勻而細小的氣孔,故名加氣混凝土。

  一、加氣混凝土,加氣混凝土設備

  從廣義上來講是所有加了氣的混凝土,包括加氣混凝土砌塊,泡沫混凝土及加了引氣劑的混凝土。

  狹義上的講就是加氣混凝土砌塊。一般根據原材料的類別、采用的工藝及承擔的功能進行分類。

  加氣混凝土按形狀,可分為各種規格砌塊或板材。

  加氣混凝土按原料,基本有三種:(水泥,石灰,粉煤灰加氣磚);(水泥,石灰,砂加氣磚);(水泥,礦渣,砂加氣磚)

  加氣混凝土按用途,可分為非承重砌塊、承重砌塊、保溫塊、墻板與屋面板五種。

  加氣混凝土的特性由于加氣混凝土具有容重輕、保溫性能高、吸音效果好,具有一定的強度和可加工性等優點,是我國推廣應用最早,使用最廣泛的輕質墻體材料之一。

  二、性能優點

  1)質輕:孔隙達70%~85%,體積密度一般為500~900kg/m3,為普通混凝土的1/5,黏土磚的1/4,空心磚的1/3,與木質差不多,能浮于水?蓽p輕建筑物自重,大幅度降低建筑物的綜合造價。

  2)防火:主要原材料大多為無機材料,因而具有良好的耐火性能,并且遇火不散發有害氣體。耐火650度,為一級耐火材料,90mm厚墻體耐火性能達245分鐘,300mm厚墻體耐火性能達520分鐘。

  3)隔音:因具有特有的多孔結構,因而具有一定的吸聲能力。10mm厚墻體可達到41分貝。

  4)保溫:由于材料內部具有大量的氣孔和微孔,因而有良好的保溫隔熱性能。導熱系數為0.11-0.16W/MK,是粘土磚的1/4-1/5。通常20cm厚的加氣混凝土墻的保溫隔熱效果,相當于49cm厚的普通實心粘土磚墻。

  5)抗滲:因材料由許多獨立的小氣孔組成,吸水導濕緩慢,同體積吸水至飽和所需時間是粘土磚的5倍。用于衛生間時,墻面進行界面處理后即可直接粘貼瓷磚。

  6)抗震:同樣的建筑結構,比粘土磚提高2個抗震級別。

  7)環保:制造、運輸、使用過程無污染,可以保護耕地、節能降耗,屬綠色環保建材。

  8)耐久:材料強度穩定,在對試件大氣暴露一年后測試,強度提高了25%,十年后仍保持穩定。

  9)快捷:具有良好的可加工性,可鋸、刨、鉆、釘,并可用適當的粘結材料粘結,為建筑施工創造了有利的條件。

  10)經濟:綜合造價比采用實心粘土磚降低5%以上,并可以增大使用面積,大大提高建筑面積利用率。

  三、應用領域

  非承重砌塊生產和使用最為廣泛,體積密度一般為500 kg/m3和600 kg/m3,主要使用在結構中的填充墻與隔墻,而不承擔荷載;承重砌塊的體積密度為700 kg/m3和800 kg/m3,在建筑中經特殊結構處理后承擔荷載;保溫塊的體積密度一般為300 kg/m3和400 kg/m3,主要用于建筑物保溫隔熱;屋面板和墻板都是加筋加氣混凝土板,根據用途不同,其配筋不同。加氣混凝土制品主要應用于哪些領域?

  1、高層框架建筑。多年的實踐證明。加氣混凝土在高層框架建筑中的應用是經濟合理的,特別是用砌塊來砌筑內外墻,已普遍得到社會的認同。

  2、抗震地區建筑。由于加氣混凝土自重輕,其建筑的地震力就小,對抗震有利,和磚混建筑相比,同樣的建筑,同樣的地震條件下,震害程度相差一個地震設計設防級別,如磚混建筑在達7度設防,它會受破壞,而此時加氣混凝土建筑只達6度設防,就不會破壞。1975年海城地震時,30余幢多孔混凝土建筑展害輕微,而鄰近的磚混建筑則震害嚴重;1976年唐山地震時,北京市白家莊的一棟五層加氣混凝土承重樓,自重僅700kg/m2,當時處于地震烈度為6度強的情況下,震后沒有出現新的裂縫,而在50m處的四層混合結構的住宅,下部卻產生大斜裂縫。

  3、嚴寒地區建筑。加氣混凝土的保溫性能好,它200mm厚的墻的保溫效果相當于490mm厚的磚墻的保溫效果,因它在寒冷地區的建筑經濟效果突出,有競爭力。

  4、軟質地基建筑。在相同地基條件下,加氣混凝土建筑的層數可以增多,經濟上有利。 加氣混凝土主要缺點是收縮大,彈性模量低,怕凍害,因此加氣混凝土不適合下列場合,溫度大于80℃的環境,有酸、堿危害的環境;長期潮濕的環境,特別是在寒冷地區尤應注意。

  四、原料

  加氣混凝土生產原料豐富,特別是使用粉煤灰為原料,既能綜合利用工業廢渣、治理環境污染、不破壞耕地,又能創造良好的社會效益和經濟效益,是一種替代傳統實心粘土磚理想的墻體材料,多年來受到國家墻改政策、稅收政策和環保政策的大力支持,具有廣闊的市場發展前景。

  粉煤灰

  粉煤灰是本產品的核心原料,也是加氣混凝土硅鋁成分的主要來源。應符合(JC409-91)標準。

  水泥

  水泥是粉煤灰加氣混凝土強度的主要來源。它為加氣混凝土提供了主要的鈣質材料。適用于生產粉煤灰加氣混凝土的水泥,主要應以水泥的品種和標號兩個方面選擇。在生產中首先應該選用52.5級普通硅酸鹽水泥。在一般情況下,為降低生產成本,宜選用42.5級普通硅酸鹽水泥為好。

  石灰

  石灰也是粉煤灰加氣混凝土生產的主要原料之一,它的主要作用是和水泥配合提供有效氧化鈣,使之在水熱條件下與硅質材料中的SiO2、Al2O3作用,生產水化硅酸鈣。因此,石灰是本產品的主要強度來源之一。用于生產加氣混凝土的石灰有效氧化鈣含量應大于65%,最好大于80%。應符合(JC/T621-1996)標準。

  石膏

  石膏在粉煤灰加氣混凝土中,是發氣過程的調節劑。石膏的調節作用主要體現在對生石灰消解和料漿稠化速度的延緩。石膏的主要化學成分是CaSO4。市場上的石膏有三種:生石膏、硬石膏和熟石膏。另外,在化工生產過程中也有廢石膏產生。如磷肥生產排出的磷石膏、氟化學品生產排出的氟石膏、鈦白粉生產排出的鈦白石膏等等。這些石膏成本低,可取代天然石膏,降低生產成本。

  發氣劑

  粉煤灰加氣混凝土必須有發氣材料作為發氣劑,使混凝土產生氣孔,才能形成輕質多孔結構。一般使用鋁粉作為發氣劑,利用石灰的堿與鋁反應生成大量氫氣,推動料漿膨脹,發氣結束時,料漿稠化結束,使料漿形成多孔狀態,從而達到隔熱保溫、隔音、質輕的效果。

  穩泡劑

  發氣劑發氣后,由于泡壁較薄,在各種條件干擾下,有時容易破裂滅泡,影響混凝土的質量。因此需要在料漿中加入穩泡劑。

  五、配方

  粉煤灰加氣混凝土砌塊典型原材料配方及消耗: 粉煤灰:含量比例70%; 每立方米消耗量:350kg; 水泥:含量比例13.8%; 每立方米消耗量:25-30kg; 石灰:含量比例13.8%; 每立方米消耗量:140-150kg; 磷石膏:含量比例2.96%; 每立方米消耗量:15kg; 鋁粉:含量微量;每立方米消耗量:0.4kg。

  砂加氣混凝土砌塊典型原材料配方及消耗:砂:含量比例69.2%; 每立方米消耗量:350kg; 水泥:含量比例13.8%; 每立方米消耗量:70kg; 石灰:含量比例13.8%; 每立方米消耗量:70kg; 硬石膏(石膏):含量比例2.96%; 每立方米消耗量:15kg; 鋁粉:含量微量;每立方米消耗量:0.4kg。


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