隨著”禁實(shí)”步伐的加快,工業(yè)廢渣制品的墻體材料得到廣泛應(yīng)用,免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊也因此走進(jìn)千家萬戶。但是,在施工中也暴露出一些問題,如:免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度有倒縮、掉渣等情況,根據(jù)筆者對粉煤灰的系統(tǒng)研究體會,我認(rèn)為,免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊中除使用10%~15%的水泥和少量石灰之外,要有10%的細(xì)粉煤灰,50%灰渣或砂石集料,其余是原狀灰,粉煤灰膠凝組分占主導(dǎo)地位。要解決砌塊強(qiáng)度的根本問題,應(yīng)設(shè)計(jì)出施工用合理配合比,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。作者提出了影響粉煤灰砌塊強(qiáng)度第一個10個因素:
(1)免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊主要是依靠水泥起激發(fā)作用;
(2)常溫下,電石渣與石灰的激發(fā)作用不如水泥;
(3)粉煤灰CaO含量≥10%,活性好,砌塊強(qiáng)度就高;
(4)生產(chǎn)砌塊時同等成本的情況下,要選擇細(xì)度細(xì),燒失量低的粉煤灰;
(5)粉煤灰砌塊后期強(qiáng)度倒縮,碳化嚴(yán)重,強(qiáng)度大幅度降低;
(6)粗細(xì)集料與膠凝材料(含粉煤灰)的比例,最好在1∶1左右;
(7)攪拌時間要均勻,盡量使膠凝材料與集料充分混合,特別是激發(fā)組分更要均勻分布;
(8)建一座大型養(yǎng)護(hù)溫室或塑料大棚,用來養(yǎng)護(hù)免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊;
(9)東北和華北實(shí)行的覆蓋塑料薄膜(黑色或透明)養(yǎng)護(hù)方法也是可取的,但不如將塑料高架騰空效果好;
(10)粉煤灰的特性就是適合濕熱養(yǎng)護(hù),3~7d最為敏感,如果溫、濕度不能滿足,即使是多加5%~8%的水泥,強(qiáng)度也會受到影響。
下面就10個因素作詳細(xì)分析:
(1)水泥的實(shí)際強(qiáng)度:免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊不同于蒸(壓)養(yǎng)粉煤灰砌塊,需要摻加一定比例的石灰,主要是依靠水泥起激發(fā)作用,因此水泥的實(shí)際強(qiáng)度就成了關(guān)鍵。筆者曾在營口遇到一個免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊廠,它曾使用的新虎水泥,PO32.5R型水泥,3d強(qiáng)度21MPa,28d強(qiáng)度達(dá)48.5MPa,生產(chǎn)MU10粉煤灰砌塊摻加10%,強(qiáng)度很好。但是不久,它換成了另一種32.5PO水泥(3d強(qiáng)度僅12MPa、28d強(qiáng)度35MPa),摻加比例不變,結(jié)果粉煤灰砌塊強(qiáng)度受到了影響。
(2)熟石灰的有效氧化鈣含量:筆者曾在聊城一地砌塊廠參觀,看到砌塊廠在砌塊中摻加一定比例的電石渣,電石渣與石灰同樣,需要氧化鈣的有效含量,用以激發(fā)粉煤灰的活性。但是,常溫下電石渣與石灰的激發(fā)作用不如水泥,如果氧化鈣的有效含量低于50%,效果更差。
(3)粉煤灰的化學(xué)成分:按照2005年頒發(fā)的粉煤灰新的檢測標(biāo)準(zhǔn),粉煤灰分為C類和F類。其中C類粉煤灰從化學(xué)成分來講,CaO含量≥10%,活性好,砌塊強(qiáng)度就高。我國云南、內(nèi)蒙等地是褐煤的主要存儲地,燃燒褐煤電廠排放的粉煤灰,大都屬于C類粉煤灰。另外煙煤、次煙煤的粉煤灰的活性也較好。一些火力發(fā)電廠采用“爐內(nèi)增鈣法脫硫”的粉煤灰活性也是相當(dāng)好的,如梅河口電廠、遼陽電廠的粉煤灰其水硬性是相當(dāng)不錯的。
(4)粉煤灰的物理性能:不論C類或F類粉煤灰, 其物理性能如細(xì)度、需水量比、抗壓強(qiáng)度比等對使用非常重要,實(shí)踐表明:粉煤灰細(xì)度越細(xì)、需水量比越低、抗壓強(qiáng)度比越高,其活性就越好。因此制作免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊時同等成本的情況下,要選擇細(xì)度細(xì), 燒失量低的粉煤灰。
(5)激發(fā)組分的酸堿性:不少免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊廠都注重使用“粉煤灰激發(fā)劑”類的東西。研究資料表 明激發(fā)粉煤灰活性有兩種方法:一是化學(xué)激發(fā),主要是堿性激發(fā),即水泥水化析出Ca(OH)2,激發(fā)粉煤灰活性,或外摻石灰、電石渣等,石灰、電石渣必須在高溫、高壓下才能與粉煤灰發(fā)生反應(yīng),而常溫下,反應(yīng)效果不好。二是物理激發(fā),如減水增強(qiáng),顆粒致密或潤滑作用。現(xiàn)在市場上流行的所謂粉煤灰激發(fā)劑大多數(shù)是水泥早強(qiáng)劑,其機(jī)理是激發(fā)水泥使其水化,水泥析出Ca(OH)2,激發(fā)粉煤灰水化。據(jù)資料介紹:1kg純硅酸鹽水泥水化能析出0.24kg Ca(OH)2,而1kg粉煤灰水化需0.29kg Ca(OH)2;從物理性能講,4kg粉煤灰的強(qiáng)度等效于1kg硅酸鹽水泥的強(qiáng)度。日本粉煤灰專家西林新藏在學(xué)術(shù)會議講:粉煤灰對強(qiáng)度的貢獻(xiàn)摻量是10%。因此,市場上流行的“激發(fā)劑”類產(chǎn)品用量1% 左右的摻量是不科學(xué)的。粉煤灰砌塊后期強(qiáng)度倒縮, 碳化嚴(yán)重,強(qiáng)度降低。粉煤灰砌塊生產(chǎn)最好采用規(guī)模化的蒸壓(養(yǎng))方式,對其耐久性是有利的。
(6)粗細(xì)集料的強(qiáng)度、含泥量和比例:免蒸養(yǎng)粉煤 灰砌塊的粗集料通常可使用爐渣、徐冷礦渣、碎石等 材料;細(xì)集料可使用河沙、山砂、人工砂、工業(yè)尾礦 渣(如葫蘆島的鉬尾礦渣做砌塊是上等集料)。粗細(xì)集料與膠凝材料(含粉煤灰)的比例,最好在1∶1左右,強(qiáng)度是最好的。砂石集料含泥量越低越好,爐渣的燒失量也是低的佳。
(7)輪碾、陳化:大型免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊廠都有輪碾機(jī),還有陳化過程,這對提高粉煤灰砌塊質(zhì)量是有好處的。輪碾機(jī)可以使材料充分的均化,陳化則使材料更好的前期水化。小型粉煤灰砌塊廠沒有這些機(jī)械和過程,就要拌料均勻,攪拌時間要長,盡量使膠凝材料與集料充分混合,特別是激發(fā)組分更要均勻分布。
(8)養(yǎng)護(hù)方式:免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊的養(yǎng)護(hù)方式非常重要,常用的養(yǎng)護(hù)方式有自然養(yǎng)護(hù)、太陽能養(yǎng)護(hù),塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)。太陽能養(yǎng)護(hù)是一種環(huán)保節(jié)能的科學(xué)養(yǎng)護(hù)方式,但是,先進(jìn)的太陽能設(shè)備是非常貴的,筆者參加了2007年遼寧省建設(shè)節(jié)約型社會展覽會,看到一部太陽能發(fā)電產(chǎn)品:安裝1m2太陽能板,價(jià)值約為人民幣60元。但是,如果借助農(nóng)村溫室的經(jīng)驗(yàn),造價(jià)就低多了,建一座大型養(yǎng)護(hù)溫室或塑料大棚,用來養(yǎng)護(hù)粉煤灰砌塊,會起到事半功倍的結(jié)果。
(9)養(yǎng)護(hù)溫度:免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊廠家大都采用自然養(yǎng)護(hù),北方夏季還可以6、7、8、9月份,平均氣溫在20℃左右,其他時節(jié)則對強(qiáng)度增長不利,特別是早期強(qiáng)度上不來,免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊就會出現(xiàn)“粉化”現(xiàn)象。免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊最適合江南多雨和高溫地區(qū)的自然養(yǎng)護(hù)。東北和華北實(shí)行的覆蓋塑料薄膜(黑色或透明)養(yǎng)護(hù)方法也是可取的,但不如將塑料高架騰空效果好。
(10)養(yǎng)護(hù)濕度:免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊早期千萬不能失水,要潮濕養(yǎng)護(hù),粉煤灰的特性就是適合濕熱養(yǎng)護(hù),3~7d最為敏感,如果溫、濕度不能滿足,即使是多加5%~8%的水泥,強(qiáng)度也會受到影響。況且,一個年耗萬t水泥的免蒸養(yǎng)粉煤灰砌塊廠多加5%~8%的水泥,就浪費(fèi)500~800t水泥,成本增加13~21萬元。
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