蒸壓粉煤灰磚

蒸壓粉煤灰磚

蒸壓粉煤灰磚是以硅質材料粉煤灰為主體，加入鈣質材料（石灰或電石渣）、石膏及骨料作原材料，按一定比例混合，經攪拌、輪碾壓、壓制成型，再經高壓蒸汽養護，制成的新型承重墻體材料。其實就是利用硅質材料與鈣質材料的水化反應生成的膠結料，主要成分水化硅酸鈣(C—S—H)，即CaO-SiO2-H2O系統中存在三元化合物的統稱。

1  主要工藝路線

蒸壓粉煤灰磚主要是以SiO2、Al2O3和CaO在蒸壓條件下，經水熱反應，然后形成托勃莫來石等晶體結構，賦予蒸壓粉煤灰磚較高的抗壓強度。具體工藝路線如下所示：

電石渣→球磨—→粉煤灰—→攪拌→輪碾→液壓成型→靜養→蒸壓→成品檢驗分級→碼垛

蒸壓粉煤灰磚配方：（以重量份計）粉煤灰50%，電石渣22%，骨料23%，脫硫石膏5%。

操作步驟：電石渣經過磨細后加入到高速立式紊流攪拌機與粉煤灰及骨料、脫硫石膏按比例混合。攪拌均勻后輸送到輪碾機，壓實排氣，通過皮帶機輸送到液壓制磚機壓制成型，由碼垛機器人整齊地擺放在蒸養小車上，編組靜養后推到蒸壓釜，在約185℃0.85Mpa條件下蒸壓8小時，出釜檢驗，分級堆放28天后，出廠銷售。

經質量監督機構檢測：生產出的蒸壓粉煤灰磚外觀、抗壓強度、抗折強度等各項指標均符合JC/T239-2014《蒸壓粉煤灰磚》標準中的相關指標要求。

2  主要研究內容

蒸壓粉煤灰磚的各項性能均取決于原材料中各種成分相互反應產生的水化產物及組成結構，因此掌握蒸壓粉煤灰磚的性能，首先就是要了解粉煤灰中的硅、鋁質成分與電石渣中的ACaO相互作用的結果。

3  存在的關鍵問題及解決思路

蒸壓條件下,水化產物的種類更多,形貌更豐富。水化產物更易發育長大,且存在水化產物的轉化。在蒸壓硅酸鹽制品(CaO-SiO2-H2O系統)中,C-S-H有幾十種,主要分為5種類型:結構上同屬于硅灰石的化合物、托勃莫來石族、白鈣沸石族、結構上同屬于C-C2S的化合物、其他水化硅酸鈣。蒸壓材料及其生產過程中不可避免地存在含Al、S和堿金屬元素的礦物,這些物質以不同形式影響著蒸壓制品中C-S-H的結構和性能。

水榴石形成量不大的前提下,對提高蒸壓制品的密實度有利,可以獲得較高的制品強度,水榴石的大量形成,由于水榴石的膠結能力極差,其制品強度下降,蒸壓系統水化產物主要為C-S-H(Ⅰ)、托貝莫萊石以及水化石榴石。

根據掃描電鏡觀察：

MU10的SEM照片中出現的顆粒狀礦物較多。根據各水化產物的結晶特性,可以判定MU10的SEM照片中出現的顆粒狀礦物可能為水化石榴石，也可能是顆粒狀的C-S-H。只能看見類球狀的輪廓,且水化石榴石之間出現粘連,有的連成一片,這說明水化石榴石已經發生演變。

MU15中含板狀或叫片狀水化產物較多，也有少量纖維狀、顆粒狀水化產物�？赡苁峭胁�莫來石或是一種為含Al的高堿水化產物。水化石榴石轉化為水化硅酸鈣時同時存在兩種不同形貌的物相,一種是晶粒周圍出現的細小纖維狀水化產物,還有一種是在大量水化石榴石周圍出現的較大體積類板狀含Al高堿水化產物。若系統提供Ca2+的量相對不足,水化產物以細小的纖維狀形式存在。若水榴石大量分解,形成無定形高堿水化產物,水化產物可逐步發育為結晶良好的水化硅酸鈣。

MU20中含多面體晶體顆粒、纖維狀水化產物較多，含多面體晶體顆�？赡苁枪桠}石或C-S-H，纖維狀水化產物可能為含Al的C-S-H或是硬硅酸鈣石。

為進一步分析，采用XRD圖譜分析。

根據蒸壓粉煤灰磚參與反應的原料分析可能存在的物質進行卡片對比如下：

對比以下兩個試樣圖譜，說明MU20試樣的晶體含量高。

根據試樣的XRD峰型與標準圖譜對比，CaAl2Si2O8·4H2O它的峰型與試樣比較相似，MU10試樣中CaAl2Si2O8·4H2O含量相對少些，MU20里CaAl2Si2O8·4H2O含量相對多些。

綜上，從微觀分析角度觀察，產生晶體的多少，直接關系到蒸壓粉煤灰磚的強度等級。

解決思路：

1、控制原材料中含S和堿金屬元素的礦物含量,減少水榴石形成，提高產品強度。

2、精準配料，使水熱反應趨于完全，盡可能多的產生鈣鋁硅酸鹽晶體，提供產品強度。

3、合理優化攪拌（180s）、輪碾（120s）、壓制（14-16s/次）、靜養時間。使反應更充分。

4、嚴格蒸壓釜操作，精準控制溫度(185℃)、壓力(0.85Mpa以上)、蒸壓時間(185℃0.85Mpa條件下，恒溫恒壓8小時以上)。使水熱反應更充分。

注：gismondine（Calcium Aluminum Silicate Hydrate）是CaAl2Si2O8·4 H2O。一種含水的鈣鋁硅酸鹽。

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