蒸压灰砂砖的材料（共2篇）
蒸压灰砂砖和蒸压加气混凝土砌块与红砖的特性比较
二、蒸压灰砂砖和蒸压加气混凝土砌块与红砖的特性
蒸压灰砂砖和蒸压加气混凝土砌块属于硅酸盐制品，因此，它们的物理特性和化学特性与红砖有着本质上的区别：
（一）干燥收缩值
红砖的标态干缩值在0.1mm/m以下，且实际干缩值一般只是比标态干缩值稍小，但任何状态下都非常接近。对蒸压灰砂砖和蒸压加气混凝土砌块，它们的标态干缩值一般为红砖的3～6倍。若要将它们的实际干缩值控制在0.1mm/m，则它们的相应含水率分别约在3.4％和9.8～13.6％。而蒸压灰砂砖的平衡含水率约在1.9％，蒸压加气混凝土砌块的平衡含水率约在3.6～3.8％，这说明，当硅酸盐制品的实际含水率与平衡含水率接近时，其实际干缩值与红砖相差不大。在实际应用中，只要经过一定的干燥期，我们一般可以把它们的实际干缩值控制在0.1～0.3mm/m的范围，这充分表明严格控制新墙材上墙含水率是非常重要的。
（二）吸水性能
红砖的吸水性能要求小于23％，一般在20％以下。蒸压灰砂砖的吸水率一般在20％以下，蒸压加气混凝土砌块的吸水率一般在65％以下，两者都与平衡含水率相差很大，如果在下雨天气没有很好的防雨措施，它们的实际含水率可接近各自的吸水率。如前所述，红砖的实际含水率对其实际干缩值影响极小，而硅酸盐制品的实际干缩值却随制品实际含水率的变化
而发生很大的变化。
（三）干燥和收缩的速度
关键词：蒸压灰砂砖,增强剂,强度
0前言
蒸压灰砂砖是以石灰、砂为主要原料,按一定的配比混合后压制成型、蒸压养护而制成的一种墙体材料[1]。但普通实心灰砂砖存在砖尺寸小、自重大、耗费原材料多、生产成本高等诸多缺点。而蒸压灰砂多孔砖和空心砖可以减轻建筑物自重,提高墙体的吸声性、热工性能以及抗震性能,节约原材料资源,降低产品生产成本,提高产品竞争力,是蒸压灰砂砖的发展方向。但是,由于多孔砖和空心灰砂砖孔洞的存在,受力面积减小,以原有实心灰砂材料配方生产的多孔砖和空心灰砂砖强度会大幅下降,为满足强度要求,必须提高空心灰砂砖基体的强度。本文依据蒸压硅酸盐材料强度形成机理,探讨添加剂对灰砂砖基体强度的影响,在不改变原灰砂砖材料配方和生产工艺的情况下,研制出一种能显著提高灰砂砖基体强度的增强剂。
1 原材料与试验设计
1.1 原材料
试验用的混合料由广东南海市水电灰砂砖厂提供。
添加剂:重铬酸钠、亚硝酸钠、碳酸钠、硅灰,均为化学纯试剂;TCF是以工业废料为主要原材料,经过物理化学改性的的矿物掺合料,平均粒径为6.30μm,其化学成分见表1。
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1.2 成型
混合料中分别按一定的掺量掺入各种添加剂,人工拌制均匀后在50 kN压力机上成型,试件尺寸为Φ50 mm×10 mm,试件模具自制,模具主要由4部分组成:套模(直径5 cm)、上芯模、下芯模和脱模套筒。成型过程为:在下芯模两侧放上垫块,将套模放入下芯模,装入粉料,再装上芯模,开始加压,加压速度控制在0.17 kN/s,达到成型压力20 MPa后停留4 min;卸去压力,在脱模套筒内放入海绵垫,将套模连同上、下芯模放置在脱模套筒上部,并加压,直至试件脱模,即为单面加压;将试件取出后反方向放入套模,再次加压、脱模,即双面加压。经压力机压出的砖坯致密度基本均匀一致。
1.3 养护制度
试件制备后,放入蒸压釜中养护,养护压力为0.81 MPa、温度为174.5℃。蒸压制度为升温2 h、恒温8 h、降温2 h。
1.4 测试
蒸压养护后的试件在室内自然环境中放置3 d后进行抗压强度和吸水率测试。
2 试验结果
5种添加剂的掺量对蒸压灰砂砖抗压强度和吸水率的影响见图1～图4。
从图1～图4可以看出:(1)随着硅灰、TCF掺量的增加,灰砂砖基体的强度增大,吸水率下降;当硅灰、TCF掺量为8%时,基体的强度分别增长了48.9%、49.3%,吸水率分别下降11.6%、18.9%,而掺量增加至10%时,基体的强度增长不明显;(2)重铬酸钠掺量对强度的影响规律明显不同于其它2种,随着重铬酸钠掺量的增加,基体的强度先增后降,在掺量为0.8%时出现峰值,此时,强度增长了67.3%;亚硝酸钠掺量为0.4%时,强度增长了23.6%;而再增大掺量,强度基本不变;碳酸钠对基体强度的影响类似于亚硝酸钠,在掺量为0.4%时,强度增长了21.2%,掺量再增加,强度变化很小,并有下降的趋势。(3)重铬酸钠、亚硝酸钠、碳酸钠对吸水率的影响比较接近,随掺量的增加,吸水率呈下降的趋势,但总体上吸水率的变化不大;硝酸钠、碳酸钠对基体强度提高幅度没有重铬酸钠、硅灰、TCF高。
3 机理分析
蒸压灰砂砖主要依靠石灰中的活性氧化钙与砂中二氧化硅,在蒸压条件下起水热合成反应,生成各种类型水化硅酸钙晶体,胶结砂粒而产生强度。生成的各种水化硅酸钙晶体愈多,则蒸压灰砂砖强度愈高。生成水化硅酸钙的数量,在一定的蒸压养护制度下,取决于可溶性硅酸的含量。但由于生产灰砂砖所用砂中的二氧化硅一般为结晶状态,在常温下呈惰性不溶于水,只有当温度上升时其溶解度才逐渐上升,但石灰溶解度却随温度上升而下降。据测试:砂中二氧化硅在25℃时,其溶解度只有0.006 g/l,当温度升到174.5℃时,其溶解度也只有0.18 g/l;而石灰中氧化钙在25℃时,其溶解度为1.13～1.30g/l,当温度升到174.5℃时,其溶解度也只有0.10～0.15 g/l,即有大量的氢氧化钙晶体析出。因此,在规定的养护条件下,砖中二氧化硅溶解不足,而氢氧化钙浓度大于二氧化硅浓度,约有50%的氧化钙未参加反应[2]。
碳酸钠、重铬酸钠、亚硝酸钠等强电解质水解后会增加OH-离子浓度,补充了在水热条件下氢氧化钙析出的OH-离子浓度的不足,使二氧化硅的溶解度增大,可溶性硅酸与石灰中的Ca(OH)2作用生成水化硅酸钙胶凝物质,而重新生成的NaOH又与砂粒表面的二氧化硅起反应生成可溶性硅酸钠,可溶性硅酸钠又重新生成NaOH和可溶性硅酸,这样砂粒表面的二氧化硅转变成对石灰具有很大活性的可溶性硅酸,生成水化硅酸钙胶凝物质胶结砂粒,提高了灰砂砖的强度。硅灰、TCF都含有大量的活性二氧化硅,在蒸压条件下,活性二氧化硅的溶出量增多,提高了混合料中可溶二氧化硅离子浓度,有可能使已产生稳定相的双碱性水化硅酸钙向单碱性水化硅酸钙转化,因单碱性水化硅酸钙单体抗压强度(32.5 MPa)比双碱性水化硅酸钙单体强度(1.8～1.9 MPa)高得多[3]。以上所述可能是添加剂提高灰砂砖基体强度的原因。
4 结语
本研究所选择的5种添加剂都能提高蒸压灰砂砖的基体强度,其中重铬酸钠、硅灰和TCF的效果更为显著,但由于重铬酸钠改变了砖体的颜色和其剧毒性,硅灰价格较高,两者皆不适用。TCF是以工业废料为主要原材料,经过物理化学改性的细小颗粒,作为添加剂的效果最好,TCF掺量为8%时,基体的强度增长了49.3%。TCF既价廉物美,又绿色环保,适合作为蒸压灰砂砖增强剂。
参考文献
[1]重庆建筑工程学院.混凝土学[M].北京:中国建筑工业出版社,1983.
[2]吴正直.灰砂砖的生产与应用[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
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