粉煤灰混凝土实心砖生产工艺与操作方式.docx

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粉煤灰混凝土实心砖生产工艺与操作方式

粉煤灰混凝土实心砖生产工艺及操作方式

摘要：

介绍生产粉煤灰混凝土实心砖的原材料选择、粉煤灰性能、混合料处置、坯体成型与养护等工艺技术及其操作方式，是一种利废节能的新型墙体材料。

关键词：

粉煤灰；胶凝材料；集料；增塑剂；配合比；成型；养护。

0前言

生产粉煤灰混凝土实心砖，是以粉煤灰、水泥、砂石为主要原材料，按比掺配，混合均匀，用加有适量减水剂的水适度湿化，经坯料制备、搅稠捏实、液压挤出成型、自动同步切割、自然养护或蒸气养护而成。

其生产工艺与混凝土多孔砖相似，外形尺寸与烧结实心砖相同。

它是一种节能环保的新型墙体材料，产品性能良好，适用范围普遍。

用粉煤灰、水泥、砂石、适量的增塑剂、纤维素和水生产混凝土实心砖，具有诸多工艺功能。

①含活性SiO2,具有火山灰作用和潜在水硬性，能水化生成水化硅酸钙凝胶，可减少胶凝材料用量。

②能提高以水泥为胶凝材料的制品后期强度，控制碱—集料反映。

③降低水化热，减少受热体积和干燥收缩率。

④减少泌水和离析现象，改善和易性，增强产品抗压、抗折、抗拉强度，提高砌体工程质量。

⑤砖体强度达到mpu10以上，能增强砌体的结构力，用它砌筑的墙体强度与用粘土实心砖大体相同。

⑥粉煤灰容重较小，可减轻制品的重量，具有一举多得的优越性。

①可节约资源，降低能耗，缩短工序，减少运输量，减轻建筑业的物化劳动。

②生产工艺简单，不需大量机械设备，不需窑炉，不烧煤，不用粘土，可节约资本、能源、耕地。

③粉煤灰来源广，价钱廉价，利用方便，省工节能，可降低产品本钱，提高经济效益。

④可消除污染，保护环境。

粉煤灰混凝土实心砖是一种环保型绿色建材，进展前景广漠。

常德市西湖区砖瓦总厂采用级普通硅酸盐水泥、粉煤灰、清水细砂和细度≤10mm的砖瓦碎屑或清水卵石，外加木质素磺酸盐类减水剂和木纤维，生产的粉煤灰混凝土实心砖质量良好，深受用户欢迎。

笔者按照连年的建材生产经验，就粉煤灰混凝土实心砖生产工艺谈几点浅见，仅供参考。

1原材料的选择

用粉煤灰生产混凝土实心砖，须用水泥等胶凝材料胶合凝固。

粉煤灰的技术指标，应符合生产工艺的要求。

实践证明，原材料是产品质量的根本保证，优质原材料是产品优质的基础。

生产优质粉煤灰混凝土实心砖，须选用颗粒微细的粉煤灰、清水细砂、清水小卵石、优质水泥、高效减水剂和纤维素。

粉煤灰的选择

粉煤灰是火电厂等锅炉排出的废渣，颗粒微细，一般粒径为左右，是一种利用价值很高的“再生资源”，是生产节能型混凝土实心砖的好材料。

实践得知，粉煤灰粒径越细越有利于掺配利用，越利于坯体成型。

粉煤灰的物理性能

粉煤灰为多孔结构，对水的吸附能力大，含水分30%的粉煤灰仍呈松散状态。

其物理性能因原煤产地、煤矿、煤层和电厂锅炉负荷的高低而异，不同较大。

粉煤灰的物理性能，详见表1。

表1粉煤灰的物理性能指标

容重

（m3/kg）

比表面积

（m2/kg）

密度

（g/cm3）

细度

（45um筛余%）

含水率

（%）

需水量比（%）

抗压强度比（%）

612

粉煤灰的化学性能

粉煤灰的化学性能因原煤产地、煤矿、煤层和电厂锅炉负荷的高低而异，不同较大。

其金属氧化物中的氧化铝、氧化铁、氧化锰含量略高。

粉煤灰的化学成份，列于表2。

表2粉煤灰的化学成份%

SiO2

Fe2o3

MgO

Al2O3

CaO

TiO2

K2O

SO3

烧失量

粉煤灰的技术指标

粉煤灰粒径分为粗灰、中灰、细灰三类，经孔径筛筛分的筛余量别离为：

粗灰30%左右，中灰20%—25%，细灰10%—15%。

用于生产混凝土实心砖的粉煤灰粒径应小于，烧失量应小于10%，活性SiO2应大于50%，SO3应小于3%，含泥量应小于1%。

若是烧失量大于10%，会致使未与胶凝材料发生结合的残余碳浮于坯体表层，影响砖体的强度。

若是SO3大于3%，会影响砖体的强度和耐久性。

集料的选择

粉煤灰是一种瘦化剂，无塑性，用它生产混凝土实心砖，须掺配相应比例的胶凝材料和集料。

胶凝材料的选择

按照资源条件，可采用以上级的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或硅镁水泥，寄存于干燥通风处，避免受潮变质。

集料的选择

一般采用≤10mm细度的清水卵石、≤细度的清水细砂，也可用≤10mm细度的砖瓦碎屑或矿渣代替卵石，用≤细度的煤矸石粉或硅灰代替细砂，能与水泥一道发挥更好的活化作用。

增塑剂的选择

加入水中的增塑剂，可采用减水剂中的木质素磺酸盐类、多元醇类、羟基酸盐类、聚氧乙烯烷基醚类或腐殖酸类，按表3中的减水剂计量调配。

集料粒径的控制

生产粉煤灰混凝土实心砖，应严格控制集料粒径，其工艺参数为：

粉煤灰粒径≤；河砂粒径≤；卵石粒径≤10mm；确保颗粒均匀一致。

集料须经相应孔径的振动筛筛分，并在成型机入料口装上孔径≤10mm的网筛，避免粒径过大的集料入模，使混凝土畅通进入机体模具，均匀充满模壁，以提高坯体密实度，也避免损坏机件。

2混合料配比

合理掺配混合料，是确保坯体成型优质的重要环节。

粉煤灰在混凝土实心砖中的用量，一般占胶凝材料的比率为：

粗灰8%-10%、中灰10%-15%、细灰15%-20%。

混合料中的粉煤灰掺量，既可取代相同重量的胶凝材料，又可取代相同体积的集料。

取代的粉煤灰所取得的强度增加效应，可补偿活性砂、石等集料的强度损失。

合理核定混合料配比，是提高砖体强度的关键工艺。

混凝土拌和物配合比，应符合表3的要求。

表3混凝土拌和物配合比

增塑剂占水之比

（%）

粉煤灰占水泥之比

（%）

水

（kg/m3）

水泥

粉煤灰

（kg/m3）

细集料

粗集料

减水剂

（kg/m3）

（Kg/m3）

%

（Kg/m3）

%

（Kg/m3）

%

15～20

176

550

25

110

660

30

990

45

3挤压成型工艺

生产粉煤灰混凝土实心砖，主要采用半干法液压挤出成型工艺。

该工艺具有以下长处：

①被挤出料为塑性，含水率低，收缩率小，坯体密实度高；②工艺技术简便，易操作，可持续生产；③粗集料与粗集料彼此搭接的孔隙可通过水泥和细集料填充，增强水化产物间的彼此结合，提高成型坯体密实度；④砖块质地均匀，表面平整，不需焙浇，砖体强度高。

砖体的规格尺寸

粉煤灰混凝土实心砖的规格尺寸为240mm×120mm×60mm，属免烧成品砖。

其外观为直角六面体或圆角六面体，通常以生产直角六面体为主。

主要的生产设备

主要设备及其作用包括：

①振动筛：

控制粉煤灰和集料粒径（相应孔径各异）。

②配料电子磅：

用电脑对集料计量，按比率精准配料。

③混凝土搅拌机：

将混合料搅拌、捏合制成混凝土。

④液压成型机：

将混凝土挤压成型。

⑤皮带运输机：

输送原材料和混凝土（各设一套）。

⑥自动同步切割机：

将成型坯条切割成定型砖坯。

⑦粉碎机：

将矿渣、砖瓦渣、煤矸石、筛余料等粗集料进行粉碎。

⑧洒水器：

给混合料均匀洒水。

⑨坯体养护场地：

用于湿坯体养护。

⑩其他设备：

坯体和成品运输工具及堆放场地等设备。

混合料搅拌与成型

混合料须经搅拌机强制搅拌、捏合制成混凝土，通过成型机液压挤出成型，再经切割机切割成坯体。

其整个成型进程的工艺流程是：

粉煤灰、集料水泥、水、增塑剂混合料

　↓　　　　　　　　　↓　　　　　　　↓　　　　　　　　　

筛分→电脑计量→搅拌→成型→切割

混合料搅拌是粉煤灰混凝土实心砖生产的关键工艺，决定坯体成型强度的高低。

在操作上必需环环扣紧，从严把关，管理到位。

.1混合料搅拌加工

混合料适度湿化及其搅拌的均匀程度，对坯体的外形和内在质量有专门大影响。

要使混凝土稠度均匀适当，确保坯体优质，在搅拌工艺上须把住六关：

①集料应先行干混，然后加入相应量的含有适量减水剂的水进行湿混，将集料高度混匀。

②将集料的含水率控制在17%-20%之内，太高或太低都会影响坯体的初期强度。

③在集料中加入适量的长度为5—10mm的木纤维或维纶纤维或玻璃纤维，与集料一道搅拌、混匀、捏合。

④输入集料要适量，避免超量加大搅拌机的负荷，影响正常运转而致使混合料搅拌不均匀。

⑤集料湿混须搅拌均匀、捏合制成稠度适中的半干性混凝土，其便于同步液压切割的干湿度工艺参数为：

混凝土被挤压成坯条的强度达到以提高成型坯体的初期强度。

⑥坯体的成型温度应维持在20℃以上，低于20℃会引发坯体开裂。

混凝土挤压成型

混凝土挤压成型进程决定坯体的密实度和成品强度，是确保砖块优质的关键工艺。

其成品强度标准为：

外墙实心砖强度应不小于mpu15,内墙应不小于mpu10。

混凝土挤压成型进程应严守操作规程，依照工艺技术的要求进行精工细作，使成型坯条强度达到，以确保成品砖的主要性能指标符合表4的要求。

表4粉煤灰混凝土实心砖的主要性能指标

吸水率

（%）

含水率

（%）

碳化

系数

软化

系数

抗冻性（F）

抗压强度

（mpa）

非采暖地区

采暖地区

≤20

7-8

≥

≥

15

25-35

10-15

液压挤出成型工艺是将通过强制搅拌、捏合而成的半干性混凝土输入液压成型机体内，在螺旋轴快速运转的高挤压力作用下，由模口挤出形成坯体。

挤压成型工艺的运作程序是：

皮带运输机将捏合制成的半干性混凝土输入液压成型机；成型机旋转着的螺旋轴将混凝土往模具内均匀推动，液压挤实，形成坯条，振动器将坯条进一步振动密实，坯条产生的推力推动成型机向前移动，通过成型机上的抹光板抹光；液压机成型产出持续的坯条，经液压自动同步切割机自动切割成块状坯体。

液压成型是提高坯体质量的关键工艺，必需从严把住以下两关。

a、液压成型技术关。

混凝土受挤压后的胶结密度，决定坯体的密实度和成品强度。

要使混凝土挤压成型的胶结密度高，必需把住三关。

①液压成型机的螺旋、模具、芯架等精密部件要精工制作，正确安装，确保尺寸公差、配合公差、位置公差等技术指标达到设计标准。

②生产中要勤观察压力表,勤检查液压成型机的运转状况，发觉误差应及时停机修正，停机机会体内不能剩存集料。

③模具易磨损，要及时考试、调整、维修、改换，保持正常运转。

b、坯体切割技术关。

液压自动同步切割机的功能是给砖坯定规格。

成型模具的规格尺寸应符合砖体（240mm×120mm×60mm）设计标准的要求，其干燥收缩率误差应精准控制在±5%以下。

要确保切割质量，工艺上须把住三关：

①维持切割机切刀锋利，运转灵活，使挤切速度相协凋，切割的力度均匀、稳固、畅快，以确保切割的坯体表面滑腻。

②及时检测、保养、调整切割机，发生误差时应当即停机修正，以避免坯体表面毛糙。

③清理落坯、落浆、烂坯碎料，并及时回拢，维持生产现场整洁。

4坯体的养护与管理

粉煤灰混凝土实心砖坯体的养护方式，可采用自然养护法辅以人工养护法。

坯体自然养护工艺

自然养护是将坯体连同托板一路平稳放入坯场，盖上稻草或塑料薄膜保温保湿养护，以提高坯体的初期强度。

静养24h后，即可进行坯场码垛覆盖，洒水养护；也可放入塑料大棚内，利用太阳能养护。

天天洒水的次数应视季节气候而定，洒水量以维持坯体的潮湿状态为度，以适当的湿度维持水泥水化反映的正常进行。

养护两周后揭掉坯体上的覆盖物，自然养护满28d便成了已大体干燥的硬性成品。

坯体自然养护工艺要领

坯体的自然养护，工艺上必需把住六关：

①坯场应高度平坦，以避免坯体在养护进程中变形或断裂。

②坯体在养护期内应明确专人及时洒水，维持坯体适度潮湿，以防其焦枯酥损。

③坯体码垛不能太高，一般码6—8层，最高不超过10层，再高会压坏底层坯体。

④冬季生产的坯体应采取保温养护办法，或采用掺早强剂等技术手腕增进坯体硬化。

⑤养护初期要避免暴雨解决或烈日暴晒，以免坯体表面损伤或产生裂纹。

⑥切实增强坯场管理，落实养护职责和办法，避免坯体在养护进程中出现人为的质量缺点。

坯体人工养护工艺

坯体的人工养护工艺，是采用蒸气养护。

该工艺不受季节气候的限制，可实现常年生产，且砖块质地均匀度高。

人工养护需要库房和设备，投入较大，本钱较高。

一般都以自然养护为主，辅以人工养护。

有条件的大中型建材企业，可采用人工养护法辅以自然养护法。

人工养护工艺较复杂，此不便详议。

5成品查验和堆放

粉煤灰混凝土实心砖成品应先行查验，合格产品按强度品级、质量品级别离堆放，编号标明。

堆放管理应把好三关：

①堆放成品的库房或场地应干燥、通风、平整，堆垛须码端正，避免倒塌；②堆垛高度不超过，堆垛之间维持适当的通道，以便搬运；③落实堆场防雨办法，避免砖体吸水，以避免砖块上墙时含水率太高致使墙体开裂。

粉煤灰混凝土实心砖的物理力学性能，详见表5。

表5粉煤灰混凝土实心砖的物理力学性能

软化

系数

碳化

系数

含水率

（%）

吸水

率

（%）

抗压

强度（mpa）

抗折

强度（mpa）

抗冻

性

（F）

砌体

强度（mpa）

导热

系数（w/m·℃）

空气

隔声（dB）

—30

＜1

25-30

参考文献：

一、何劲波混凝土多孔砖的生产与应用砖瓦2004（8）35—36

二、李庆繁李光复增进粉煤灰小型空心砌块推行应用的建议新型建筑材料2004（10）36

3、陈胜利李炳炎新型轻质隔墙条块生产工艺及应用砖瓦2002

（2）32—34