輕質(zhì)混凝土在條板生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘要：研制成功以硫鋁酸鹽水泥為膠凝材料，粉煤灰為填充材料，雙面鋪設(shè)鍍鋅鋼網(wǎng)做增強(qiáng)材料，摻加自制液體發(fā)泡劑及固化劑，不需高壓蒸養(yǎng)，利用機(jī)制立模工藝生產(chǎn)的鋼網(wǎng)增強(qiáng)輕質(zhì)條板。介紹其基本配方、生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品性能。該條板具有施工安裝方便，干作業(yè)，省工省時(shí)，降低工程造價(jià)，增加房屋有效使用面積等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：輕質(zhì)混凝土；條板；發(fā)泡技術(shù)；生產(chǎn)工藝

      近幾年來(lái)，人們研究輕質(zhì)混凝土、特別是免蒸養(yǎng)加氣混凝土，首先都是圍繞發(fā)泡劑與發(fā)泡工藝進(jìn)行研究和利用，主要用于輕質(zhì)屋面與墻體的維護(hù)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)人們的探索與研究，發(fā)泡工藝大體有2 種：一種是通過(guò)攪拌的形式使發(fā)泡基料產(chǎn)生泡沫，另一種是利用空氣吹泡使發(fā)泡基料產(chǎn)生泡沫。進(jìn)入2000年以來(lái)，在泡沫混凝土的研究方面又取得了新的進(jìn)展，使輕質(zhì)混凝土實(shí)現(xiàn)了有機(jī)材料與無(wú)機(jī)材料的組合。它使傳統(tǒng)的采用輕骨料、低水灰比、干硬性的輕質(zhì)混凝土，發(fā)展到采用高水灰比、自流平、加氣輕質(zhì)混凝土。為輕質(zhì)墻板系列與免蒸養(yǎng)砌塊系列產(chǎn)品的不斷推出開(kāi)辟了前景。但用這些發(fā)泡工藝制成的泡沫不宜儲(chǔ)存，不及時(shí)使用泡沫就要逐漸消失，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大面積的使用造成一定的局限。為此，我們研制開(kāi)發(fā)了一種新型的發(fā)泡劑，其最大特點(diǎn)是能夠存放，便于運(yùn)輸。它是利用氣液交換器，在0.3MPa壓縮空氣作用下經(jīng)過(guò)氣體交換，制成的啤酒狀的液體發(fā)泡劑。

      利用該液體發(fā)泡劑制成的鋼網(wǎng)增強(qiáng)輕質(zhì)條板2002年9月18日通過(guò)省級(jí)鑒定。專(zhuān)家一致認(rèn)為，該產(chǎn)品符合國(guó)家墻改政策，具有密度小、強(qiáng)度高、不燃燒、耐水浸、抗折強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平，并且利用了粉煤灰這一工業(yè)廢料，是市場(chǎng)上較為理想的內(nèi)隔墻材料之一，具有較好的市場(chǎng)前景。

1  發(fā)泡劑的配制過(guò)程

1.1  可發(fā)性濃縮劑的配制

      將50Kg水預(yù)熱到50～60℃后，投入2％的松香堿，溶解后，再加入200Kg水，并將水溫加熱到70℃，接著投入6.4％的聚乙烯醇，水溫升到時(shí)80℃，再投入6.4％的骨膠，當(dāng)容器中的介質(zhì)全部溶解后，即制成可發(fā)性濃縮劑。

1.2  混凝土液體發(fā)泡劑的配制

      將可發(fā)性濃縮劑與水按1：10 的質(zhì)量比，先后投入到壓力交換器中，利用空氣壓縮機(jī)，將壓力逐步升至0.3MPa，然后關(guān)閉進(jìn)入壓力交換器的閥門(mén)，靜停1min 后卸荷，啤酒狀的混凝土液體發(fā)泡劑即制作完畢。其不受時(shí)間、空間和條件的限制，可靜放儲(chǔ)存，泡沫粒徑可自如調(diào)整，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。該發(fā)泡劑用途廣泛，既可用于建筑構(gòu)件中的非承重內(nèi)墻、外墻夾芯及屋面保溫層，也可用于現(xiàn)場(chǎng)澆搗隔熱層。該發(fā)泡劑的應(yīng)用既可降低輕質(zhì)條板的面密度，又可以激發(fā)配合料中粉煤灰的活性。

2  鋼網(wǎng)增強(qiáng)輕質(zhì)條板的主要原材料構(gòu)成

      鋼網(wǎng)增強(qiáng)輕質(zhì)條板是以硫鋁酸鹽水泥為膠凝材料，粉煤灰為填充材料，雙面鋪設(shè)鍍鋅鋼網(wǎng)做增強(qiáng)材料，摻和自制的外加劑，不需高壓蒸養(yǎng)，利用機(jī)制立模工藝生產(chǎn)而成。

2.1   膠凝材料

      選用42.5級(jí)硫鋁酸鹽水泥，該水泥具有凝結(jié)時(shí)間短、早強(qiáng)、低堿和微膨脹的特點(diǎn)。根據(jù)蘭州地區(qū)季節(jié)性溫差大的氣候狀況，對(duì)所選用的水泥初凝時(shí)間在國(guó)家有關(guān)技術(shù)條例規(guī)定范圍內(nèi)，要求水泥供應(yīng)商將出廠水泥的初凝時(shí)間調(diào)整為15min，終凝時(shí)間調(diào)整為90min，以利于水泥中的鈣質(zhì)成分與粉煤灰中硅質(zhì)成分發(fā)生水化反應(yīng)。初凝時(shí)間與終凝時(shí)間的調(diào)整，使之與發(fā)泡過(guò)程相適應(yīng)，使料漿稠化迅速，條板胚體的塑性強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，有利于提高膨脹的穩(wěn)定性。

2.2   填充材料

      填充材料選用干、濕粉煤灰均可。我們就地取材，選用蘭西熱電廠的Ⅱ級(jí)濕排灰，含水率18％左右。使用時(shí)要控制粉煤灰的細(xì)度，0.08mm方孔篩篩余量應(yīng)不超過(guò)15％，這樣的料漿粘性好，不易造成上下分層。

2.3  增強(qiáng)材料

      增強(qiáng)材料選用雙面鍍鋅鋼網(wǎng)，用于增強(qiáng)條板的抗沖擊性。90mm 厚的條板選用絲束為Φ0.65mm，孔徑25mm×25mm的鋼網(wǎng)。

      我們?cè)跒樘m州眾邦電線電纜有限公司庫(kù)房工程生產(chǎn)的120mm×600mm×3500mm的超長(zhǎng)加厚板中，采用絲束為Φ1.2mm，孔徑為25mm×25mm的鍍鋅鋼網(wǎng)，應(yīng)用效果好。

2.4  外加劑

      外加劑有2種，自制，一種是發(fā)泡劑，另一種是固化劑。

      （1）根據(jù)自制發(fā)泡劑泡沫粒徑可自如調(diào)整的特性，使用時(shí)對(duì)該制劑進(jìn)行霧化稀釋?zhuān)渥饔檬强刂莆⒖椎目讖脚c分布的均勻性，最終使條板的微孔均勻度更好，孔徑更加細(xì)小均勻（孔徑小于1mm。稀釋后的泡沫與料漿共同攪拌，制成輕質(zhì)混凝土微孔料漿。該料漿的孔隙率占輕質(zhì)混凝土總體積的70％。料漿中的泡沫由水膜封閉，互不連通，改善了傳統(tǒng)加氣混凝土高吸水率問(wèn)題，提高了混凝土的抗凍性、抗?jié)B性。

      摻加該發(fā)泡劑的料漿在澆注成型時(shí)具有自流平，可順利進(jìn)入模具，氣孔結(jié)構(gòu)良好，并很快稠化成型的特點(diǎn)。保證了膨脹的穩(wěn)定性，提高了條板的強(qiáng)度。

      （2）由于硫鋁酸鹽水泥水化熱釋放較快，料漿稠化也較快，因此，必須提高水料比，同時(shí)摻和一定數(shù)量的固化劑才能使料漿的發(fā)泡和稠化相適應(yīng)。自制固化劑（不含游離甲醛），是將定量的某種化學(xué)原料與90～100℃的水在容器中經(jīng)溶解而成的一種濃縮液體。使用時(shí)，對(duì)該液體按比例進(jìn)行稀釋。

      摻加固化劑的目的是能使?jié){液適時(shí)地凝結(jié)硬化，以改變氣泡的表面張力，使微孔的孔徑小而均勻，不易破裂；并且能提高料漿的懸浮能力，減少由于自重造成料漿中固體顆粒下沉而導(dǎo)致的條板各部位物理力學(xué)性能的不均衡。

3  鋼網(wǎng)增強(qiáng)輕質(zhì)條板的基本配方與生產(chǎn)工藝

3.1  基本配方

      水泥30.77%，粉煤灰30.77%，水31.41%，發(fā)泡劑5.13%，固化劑1.92%。

3.2  工藝流程（如圖1）

3.3  主要工藝參數(shù)

      料漿攪拌時(shí)間：9min；

      室內(nèi)溫度：10～25℃；

      初凝時(shí)間：15min；

      終凝時(shí)間：90min；

      脫模時(shí)間：150min；

      模具加溫溫度：30～50℃；

      空壓機(jī)制泡壓力：0.3MPa。

      料漿攪拌時(shí)間及投料順序：先將外加劑與水投入攪拌機(jī)中攪拌2min，再投入干物料攪拌- 7min。室內(nèi)溫度與模具加溫溫度：當(dāng)室內(nèi)溫度低于10℃時(shí)，可啟動(dòng)電加溫器，高于15℃時(shí)不須加溫。根據(jù)蘭州地區(qū)溫差大的氣候情況，當(dāng)室內(nèi)溫度低于5℃時(shí)，水要加溫至30～40℃，其作用在于保證料漿有足夠的有效固化時(shí)間。

3.4  規(guī)格尺寸

      普通型：(2300～3000)mm×600mm×90mm；

      加厚型： (2400～3500)mm×600mm×120mm。

      條板的長(zhǎng)度可按用戶實(shí)際需要加以調(diào)整。

      條板的兩邊設(shè)雙凹槽，便于安裝成墻，90mm厚板為7孔，孔徑Φ60mm；120mm厚板為5 孔，孔徑Φ90mm。

3.5  工藝特點(diǎn)

      （1）采用機(jī)制立模工藝生產(chǎn)，平整度好，不變形，安裝成墻后可直接進(jìn)行裝修，無(wú)需砂漿找平。

      （2）條板雙面鋪設(shè)鍍鋅鋼網(wǎng)，抗拉強(qiáng)度高。

      （3）雙凹槽連接，板與板間用膨脹水泥灌縫，消除了應(yīng)力，從根本上解決了墻面裂縫問(wèn)題。

      （4）內(nèi)部有大量均勻的氣孔，增加了保溫和隔聲性能。

      （5）設(shè)備自動(dòng)加溫，減少了出模時(shí)間，提高模具周轉(zhuǎn)率。

      （6）輕質(zhì)、環(huán)保、減輕建筑物自重，施工效率高。

4  鋼網(wǎng)增強(qiáng)輕質(zhì)條板的物理力學(xué)性能

      表1為甘肅省建材質(zhì)量檢驗(yàn)站對(duì)該條板主要技術(shù)性能的測(cè)試結(jié)果。鋼網(wǎng)增強(qiáng)輕質(zhì)條板的外觀及內(nèi)在質(zhì)量均能滿足JC/T3029-95《住宅內(nèi)隔墻輕質(zhì)條板》要求。

5  結(jié)束語(yǔ)

      物理充氣發(fā)泡技術(shù)的運(yùn)用是形成輕質(zhì)混凝土微孔的關(guān)鍵，外加劑的霧化稀釋對(duì)控制微孔的孔徑與分布的均勻性效果良好。雙面鋪設(shè)鍍鋅鋼網(wǎng)能提高條板的抗拉強(qiáng)度。

      鋼網(wǎng)增強(qiáng)輕質(zhì)條板通過(guò)在蘭州眾邦電線電纜有限公司庫(kù)房工程、蘭州光輝飯店改建擴(kuò)建工程等項(xiàng)目應(yīng)用，得到了用戶的肯定，認(rèn)為該產(chǎn)品具有施工安裝方便，干作業(yè)，省工省時(shí)，降低工程造價(jià)，增加房屋有效使用面積等特點(diǎn)。