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生产工艺

蒸压加气混凝土制品裂纹的产生和预防

作者:智能砌块砖机设备 来源: 日期:2022/1/10 16:06:29 人气:50 评论:0 标签:蒸压加气混凝土制品裂纹的产生和预防 山东联盈创科机械

在加气混凝土设备生产中,不同种类的水化产物的形成,以及结晶度的大小,均有其一定的各自适宜生成条件。在原材料及配合比相同的情况下,影响其各种水化产物的形成、结晶度以及水化物组成的重要因素,是蒸压养护过程中的最高温度和恒温时间。对于不同种类的加气混凝土,不同的配合比要想得到理想的水化物、结晶体及相的组成,都有各自的相应最高温度值和最佳恒温时间。为保证生成理想的水化产物的水蒸气,主要参数是温度而不是压力。根据国内外生产实践及文献,并结合多年加气混凝土的生产经验,能够使加气混凝土制品获得良好性能的蒸压养护制度应该是由抽真空、升温、恒温、降温4个阶段组成。而每个阶段的蒸压养护参数都对蒸压养护的制品有各自的影响。在实际生产过程中,经常由于蒸压养护控制不当,使蒸压养护的制品出现不同程度的裂纹,轻者造成次品,严重者致使制品完全报废。

1加气混凝土料浆水料比的影响

众所周知,加气混凝土料浆的水料比,即加气混凝土料浆的稠度。其稠度控制的大小,直接影响到料浆的稠化与铝粉发气是否同步的问题,同时也对制品坯体的强度发展以及制品的最终性能指标有着非常重要的影响。蒸压养护过程中制品裂缝的产生,主要发生在升温阶段,在此阶段由于坯体的内外受热不均匀,再加上升温速度快,坯体的强度不足以抵抗由于温度梯度造成的应力而被拉裂,这种裂缝一般出现在坯体的上部和四角,且四角比较严重。通过生产实践和反复的实验,笔者认为,在蒸压养护参数控制相同的情况下,制品坯体强度偏低是造成裂缝的重要原因之一。而造成坯体强度低,水料比过大也是影响因素之一。

解决的办法是:在保证铝粉发气顺畅的前提F,尽量降低料浆的浇注稠度,也就是降低料浆的水料比,提高坯体的静停环境温度,或延长坯体的静停时间。总之,提高坯体入釜前的强度是解决蒸压养护产生裂纹的有效手段之一。

2蒸压养护各阶段的影响

在加气混凝土生产中最常用的蒸压养护制度一般分为4个阶段,抽真空、升温、恒温、降温4个阶段。每个阶段的蒸压养护参数都对其所蒸压养护的制品有各自的影响,如果一个环节或参数控制不当,都会给蒸压的制品带来不良的影响。

2.1抽真空的影响

为保证在蒸压升温阶段的升温速度,使坯体均匀受热,在升温前采用真空泵将蒸压釜内的空气抽出,同时抽出充满于加气混凝土坯体中绝大部分的气体。由于坯体受到表压0.6-0.8的负压作用,在升温阶段,热量将以较快的速度渗入到坯体的内部,从而加快了坯体的升温速度。另外,由于釜内的空气已基本抽岀,釜内由饱和蒸汽代替了空气可大大提高热交换率。因为蒸汽空气混合物的放热系数在40~600kcal/m2-h•2的范围变动,而纯水蒸气凝结时放热系数为2000~4000kcal/m2•h•无。如果在生产过程中抽真空参数控制不当,往往给所生产的制品带来一些不良的后果。如由于制品坯体强度太低、透气性差,抽真空速度太快从而使坯体在蒸压养护过程中出现裂纹等缺陷。因真空度抽的太大,造成坯体内部水份大量蒸发,引起制品粘在一起等不良后果。

总之,抽真空速度一般不宜太快,速度太快会使坯体内部与釜内介质之间瞬时真空度差增大,这也是坯体在蒸压养护中产生裂纹的原因。

在实际生产中,一般用20-50分钟抽到表压0.6-0.8,但还要根据原材料及配合比、坯体在入釜前的强度等加以适当调节,以免造成不良的后果。

2.2升温速度的影响

在升温阶段,是以蒸汽作为有效的热载体,蒸汽放出热量,使加气混凝土坯体受热,从而完成加气混凝土的水热合成反应,形成水化硅酸钙等强度组分。蒸汽压力越高,所含的热量越大,放热效果也就越好。如当表压为0.8MPa时,水和蒸汽的总热量为3487.6kJ/kgo在升温阶段,由于坯体表面温度不仅大大低于通入蒸压釜的蒸汽温度,而且也低于生成的冷凝水温度,蒸压釜内的温度高于坯体表面的温度,坯体中心温度又滞后于坯体表面温度的增长,坯体表面与中心的温差在升温结束时达到最大值。温度的增加使坯体膨胀,而坯体表面与中心温度低,其膨胀值小,从而使坯体受到拉应力。

因此,无论坯体表面和介质之间,还是坯体中心与坯体表面之间,其温差最大。此时坯体承受湿差和温差的应力变化,制品的裂缝也多在此时产生。所以确定升温速度的快慢,是依据加气混凝土坯体蒸压养护前的初始强度的大小。如坯体的初始强度高,升温速度可快些,反之则速度不易过快,应缓慢进行,从而可避免由于升温速度引起的湿差和温差的应力变化,造成坯体变形等不良后果。

2.3恒温阶段的影响

在加气混凝土的蒸压养护过程中恒温阶段对坯体的变形没有多大的影响,因为此阶段温度和湿度变化不大,并且坯体此时已具备一定的强度,也就是说在此阶段不会产生裂纹。加气混凝土蒸压养护的恒温阶段是加气混凝土的水化合成强度的阶段。

2.4降温阶段的影响

经过抽真空,升温、恒温3个阶段后,加气混凝土制品在抗压强度等性能指标方而已具要求。但在降温阶段,制品表面水分的迅速蒸发和温度的迅速降低都将产生收缩,制品内部温度和水分均大于表层。所以,制品内部产生的收缩也大于表层。由于制品各部分温度和含水率分布的不均匀,引起的收缩也不均匀,从而在制品内部产生了应力。由此可见,制品表而有可能遭到破坏。尤其对容重大的和透气性差的制品,内部的水分蒸发慢,温度降低慢,所以,温差和湿差也大,从而产生的收缩和应力值也大,更容易产生裂纹。

另外,在降压阶段,被汽化的水,当其压力变化时,体积变化是很激烈的。如1kg被汽化的水,在0.8个表压时,其体积为0.23nr*,在1.5个表压时,其体积为1.3m3,体积增大了近6倍。所以加气混凝土在降温阶段由于釜内温度的不断下降,蒸汽将逐渐积蓄于制品内,从而形成了压差,此压差随着釜内压力的不断降低而增高,最后在制品内部形成应力。因此在降温过程中如操作不当,也将存在着使制品产生裂纹的可能,根据制品规格和性能的不同,降温时间建议在1.5-3小时范围内选择。

3结论

综上所述,蒸压粉煤灰加气混凝土裂缝的产生,其主要是由于制品坯体入釜前强度太低,制品透气性差,以及蒸压养护工艺参数控制不当造成。因此,在加气混凝土生产过程中应特别注意提高坯体入釜前的强度,严格按照蒸压养护工艺参数控制和操作,这样方能避免加气混凝土制品在蒸压养护过程中裂缝的产生,以求生产岀质量优良符合标准的制品。

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