王躍奇

寧波市建工檢測有限公司

淺談蒸壓加氣混凝土氣孔結構及其影響因素

王躍奇

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蒸壓加氣混凝土又稱蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土，是以石英砂、水泥、石灰和石膏為主要原料，經(jīng)科學配料、攪拌、預養(yǎng)、切割，在高溫高壓下養(yǎng)護而制成的細密多孔狀輕質(zhì)加氣產(chǎn)品?？障堵瘦^高。它具有質(zhì)輕、保溫、節(jié)能等特點。產(chǎn)品性能很大程度上取決于氣孔結構，是非常重要的，本文就原材料及加工工藝過程探討分析對氣孔結構的影響因素。

蒸壓加氣混凝土；氣孔結構；影響因素

1 孔的概述及分類

蒸壓加氣混凝土的內(nèi)部有很多蜂窩狀的很多微小孔，制作良好合格的孔應該是類似與圓形的，而且孔與孔之間是沒有聯(lián)系的封閉狀態(tài)，這就是閉孔結構。蒸壓加氣混凝土按照內(nèi)部微孔的大小進行分類可粗略的分為宏觀孔和微觀孔兩類。宏觀孔指的是由于在制作時有氣體的產(chǎn)生，這些氣體的沖撞與料漿導致而成，孔的直徑大約為幾個毫米或者以下。微觀氣孔存在于宏觀氣孔的內(nèi)部，是各種水化物凝聚或著是由于水蒸氣和多孔材料毛細孔形成的，直徑是宏觀孔的十分之一之下。一般來說，這兩種孔對蒸壓加氣混凝土的性能影響最大。

2 孔的形成過程

蒸壓加氣混凝土形成氣孔是由于在原材料中采用了發(fā)氣的材料，目前最常使用的產(chǎn)氣方法是在材料中加入鋁粉。其在堿性環(huán)境下會發(fā)生化學反應，從而生成氣體，使得蒸壓加氣混凝土形成氣孔。在實際生產(chǎn)中常用到的鋁粉有帶脂干鋁粉和膏狀鋁粉。后者在使用上更加便捷，所以較為常用。

產(chǎn)氣的主要原理是由于生產(chǎn)材料水泥和石灰水在在加水作用下形成堿性環(huán)境，料漿在加熱條件下，溫度不斷升高，鋁粉和水發(fā)生反應產(chǎn)生氫氣，直至所有的鋁粉消耗完畢。在此過程中，反應首先在與堿溶液接觸的鋁粉表面進行，由于鋁粉表面粗糙，所以生產(chǎn)過程中造成了變形和折面等，這是反應開始的初始點，而其他區(qū)域或因脫脂處理不完全仍然覆蓋少量憎水物質(zhì)或者存在氧化層，其參加化學反應的時間將推遲。產(chǎn)生而大量氣體會暫時的圍繞吸附在鋁粉表面，之后反應進一步進行，形成的氣泡中不斷沖入氫氣，氣泡變大，在料漿中一些因子的保護下，逐漸的想成了氣泡。待到料漿漿稠，產(chǎn)生一定的強度將氣泡固定，便形成了氣孔。在蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)過程的靜停階段及蒸壓階段，隨著硅鈣鋁的水化產(chǎn)物形成和結晶的完成，就會形成穩(wěn)定的氣孔。

這個過程中涉及到主要鋁粉反應方程如下：

2Al+3Ca(OH)2+3CaSO4·2H2O+mH2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4+31H2O+H2↑

3 孔結構對制品的重要性

蒸壓加氣混凝土的性能收到孔的大小結構和分布情況的限制，而且其中的關系較為復雜。一般情況下，制品孔越多則其吸水性能較強，制品也較為輕而且導熱性能小，使得抗凍的性能有所提高，但是這樣的結果是強度降低。蒸壓加氣混凝土氣孔對于制品的強度的有很大影響。有可以從下面的漢森公式看出。

R=R0(1-1.075Vp2/3)

R表示空隙率為VP時的強度，單位為MPa；

R0表示空隙率為0時的強度，單位為Mpa；

Vp指的是空隙率，%

宏觀氣孔由于氣孔直徑較大，所以對產(chǎn)品性能也有較大影響。從實踐生產(chǎn)中看，如果氣孔的分布均勻度較高的話，質(zhì)量會有所提高，因為這樣會使制品的受力變得均勻，不容易發(fā)生由于氣孔造成受力不均損壞的現(xiàn)象。氣孔的結構的好壞也會影響到強度，好的話還能彌補一部風強度。由此可見，孔結構對制品具有及其重要的意義。

4 孔結構的影響因素

4.1 原材料

原材料是生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土的基礎，所以他們對于孔結構的影響最大，下面對主要原材料進行一一分析。第一，鋁粉。這是氣孔形成首要原因，對孔節(jié)后影響最大，鋁粉的使用量不恰當，產(chǎn)氣的速度得不到控制，使得會引起鋁粉的發(fā)氣速度和料漿的稠化速度不相適應，導致產(chǎn)品損失較大。第二，石灰。石灰主要的用是提供鋁粉反應的堿環(huán)境，石灰在水中也會放出大量的熱，從而促進料漿的稠糊和加快反應速度。所以，石灰反應速度影響鋁粉的產(chǎn)氣。第三，水泥。這是一種廣泛使用的材料，在這個制品生產(chǎn)過程中主要是協(xié)助稠化速度，料漿初始溫度、水泥細度以及礦物含量這些因素都會影響水泥的反應速度。第四，石膏。這是蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)中用到的調(diào)節(jié)材料，主要是調(diào)節(jié)水泥凝固時間，抑制石灰的消化以及參與鋁粉的放氣反應。最終的目的是為了形成良好的氣孔結構。

4.2 水料比

水料比指的是生產(chǎn)中加入水的量與干料之間的比例關系。從大量的實踐生產(chǎn)中可以看出，水料比也是影響氣孔結構的一個重要因素。至于什么樣的水料比是最適宜，是最能讓產(chǎn)品性能提高的需要在實際的生產(chǎn)中不斷的摸索。一般而言，水料比大，料漿阻力較小，發(fā)氣形成的氣孔孔徑相對較大，大孔比例偏高，易形成連通孔。水料比小，氣孔結構相對均勻。因此，水料比應穩(wěn)定在較小的范圍內(nèi)，數(shù)值也需要較低才好。

4.3 工藝制度

蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)中，在原料混合之后，就進入澆注、靜停以及蒸壓階段。這其中的每個環(huán)節(jié)都會影響最終氣孔的結構，尤其是靜停，因為這是氣泡形成的時候，對良好氣孔結構的形成至關重要。在生產(chǎn)中是通過攪拌機實現(xiàn)澆筑的，澆注溫度會影響初始發(fā)氣率。靜停時間一般為兩到三小時，剛開始發(fā)氣快，后面逐漸穩(wěn)定。蒸壓加氣混凝土的生產(chǎn)中，蒸壓工藝是在高溫、高壓的環(huán)境下進行的，所以在工藝加工中需要特別注意，才能不影響氣孔結構，產(chǎn)品有良好性能。

5 結語

綜上所述，蒸壓加氣混凝土產(chǎn)品中氣孔結構占了總體積的三分之二，這與制品的使用性能緊密相關，而且其中的關系較為復雜，本文對多角度全面的分析了影響孔的各種因素，在理論層面上進行了簡單分析介紹。在實際的生產(chǎn)中還有許多因素，比如說生產(chǎn)設備以及人員的影響，所以在生產(chǎn)中需要依據(jù)實際改變，最終才能生產(chǎn)處性能優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

[1]薛海.淺談蒸壓加氣混凝土氣孔結構及其影響因素[J].磚瓦,2016(12):33-37.

[2]彭軍芝.蒸壓加氣混凝土中孔的形成,特征及對性能的影響研究[D].重慶大學,2011.