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一、加气混凝土砌块发展简介
（1）加气混凝土砌块在国外的发展
加气混凝土砌块最早由美国人发明。
1866年美国人哈契逊（C?
S?
Hutchinson）获得了美国第一份生产加气混凝土砌块的专利证书。
1874年鲁道斯（T?
B?
Rhodes）获得的专利，用混凝土制成了多种形状的加气混凝土砌块。
1890年帕尔墨（H?
S?
Palmar）的生产技术，使混凝土砌块在世界上最先成为商品，并于1897年用30㎝×8㎝×10㎝的加气混凝土砌块建成了一幢房屋。
1900年帕尔墨发明了世界上第一台加气混凝土砌块成型机，为加气混凝土砌块的工业化生产开辟了道路。
此后，各种机械和手动的加气混凝土砌块成型机相继出现。
美国各地开始建立大批加气混凝土砌块工厂，砌块建筑开始普及。
到二战结束以后，美国的加气混凝土砌块产量已到5亿块。
加气混凝土砌块在美国的成功生产和应用，带动了欧美、亚洲、澳洲、非洲等各国加气混凝土砌块的发展，并逐渐成为世界性新型墙体材料，得到普遍应用。
目前，加气混凝土砌块已成为世界各国的主导性墙体材料。
在发达国家其应用比例已占墙体材料的70%。
美国的年产量已达45亿块、韩国27亿块，俄国9亿块、日本3亿块。
美国的砌块品种已达2000多个，大部分建筑都使用加气混凝土砌块建造。
从全世界发展趋势看，加气混凝土砌块将会得到更大规模的发展，其成为第一大墙材已是不争的事实。
（2）加气混凝土砌块在国内的发展
我国的加气混凝土砌块生产也已经有近80年的历史。
1923年我国从美国引入加气混凝土砌块生产技术，在上海延安中路铜仁路口建成了25幢砌块建筑，其外墙还使用了装饰砌块。
上世纪60年代，由于新中国水泥工业的快速发展，带动了混凝土砌块的生产，我国的砌块厂迅速增多建起了砌块厂。
我国1973年湖南临澧县生产出多种规格的墙用砌块，但我国加气混凝土砌块的真正大规模发展是在改革以后。
为了保护土地，节约能源，实现建筑的轻型化节能化，国家把发展加气混凝土砌块列为基本国策，并成立了国家加气混凝土砌块协会，各级政府都设立了墙体材料改革办公室，推动加气混凝土砌块产业化的发展。
目前，我国砌块年产量已达5000万m3，已建成砌块建筑近1亿㎡，浙江绍兴、四川崇庆等地80%的住宅都采用了加气混凝土砌块。
我国最近颁布的“十五”建筑砌块发展规划要求，到2005年，争取县镇乡村的建筑砌块与砌块建筑都能达到全国建筑砌块与砌块建筑总量的1∕2，我国城乡建筑砌块建造的房屋要在现在的基础上翻一番，达到2亿㎡
二、废渣加气混凝土砌块的优势
建筑加气混凝土砌块之所以在全世界得到迅速的发展，并受到我国政府的高度重视，是因为它有一系列的优越性。
废渣加气混凝土砌块作为建筑加气混凝土砌块中的新型产品，比普通加气混凝土砌块更具有优势。
1.保护耕地，避免毁田 粘土实心砖已用了几千年，烧砖毁了大量耕地。
目前，我国每年粘土实心砖的产量仍达6000亿块标准砖，烧砖毁田约15万亩，减产粮食6000万吨，等于砸了30万人的饭碗。
我国人多地少，人均耕地不到1亩，低于世界水平50%。
在这种严峻的土地形势下，发展废渣加气混凝土砌块有利于保护耕地。
用废渣加气混凝土砌块代替粘土实心砖，就可以减少烧砖挖土毁田。
2.节约能源，降低能耗
废渣加气混凝土砌块节约能源体现在两个方面，一是节约烧砖煤耗，二是节约建筑采暖和降温能耗。
（1）节约烧砖能耗
传统的粘土砖生产大量耗煤，每生产1万块砖平均耗标准煤
1.3>吨，每年烧砖耗标准煤达6000万吨左右，约占全国煤炭总产量的5%。
我国是能源贫乏的国家，如此烧砖耗煤，造成了资源的极大浪费。
用废渣加气混凝土砌块取代粘土砖，可为国家节约大量煤炭。
（2）节约取暖降温能耗
我国北方地区年采暖能耗约1.2亿吨标准煤，南方及其他干热地区，夏季降温能耗约是采暖能耗的3倍，这部分能耗若折合成煤炭约3~4亿吨标准煤。
这一数量是十分惊人的，而采用废渣加气混凝土砌块建造房屋，特别是采用节能型保温隔热加气混凝土砌块建造住宅，可实现建筑冬暖夏凉。
若全国现在住宅全部实现保温隔热化，年将节能折合5亿吨标准煤，人均节能0.4吨标准煤。
节能效果是十分可观的。
（3）减少CO2排放，保护环境
实心粘土砖的烧制，砖瓦窑要排放大量的CO2，使我国的空气质量更加恶劣，加剧温室效应。
因此，从保护环境的角度出发，也要大力发展废渣加气混凝土砌块，逐步淘汰实心粘土砖。
（4）功能多，性能好
和实心粘土砖相比，废渣加气混凝土砌块具有保温、隔音、防火、质轻、抗震、坚固、美观等优点，用其建造的房屋抗地震能力强，住起来舒服，有利于实现建筑的轻型化、节能化、舒服化、美观化，让老百姓住上高性能的住宅。
（5）降低建筑造价，经济优势显著
使用废渣加气混凝土砌块建造房屋，可比粘土砖建筑节省工程造价25%，缩短工期50%，节省木材70%，节省钢材40%，节省砌筑砂浆50%，节省抹面砂浆40%，节省人工40%、采暖耗能降低30%~50%。
同时，砌块建筑在施工中废除了传统的手工瓦刀作业，减少大部分模板和高层脚手架，免除十几道施工作业程序，大幅度降低了劳动强度，提高施工作业的安全性和科学性。
因此，废渣加气混凝土砌块具有较好的经济和社会效益。
（6）扩大建筑使用面积
粘土实心砖墙一般厚240㎜，而废渣加气混凝土砌块墙体一般厚190㎜。
因此，两者相比，废渣加气混凝土砌块房屋的墙体比实心粘土砖墙体窄50㎜，可增加建筑面积约2%～3%。
如果采用多排孔混凝土砌块，可增加房屋使用面积约4%～5%。
这对建筑开发商是十分有意义的，可增加他们的销售面积。
（7）废渣掺量大，有利于治理环境污染
加气混凝土砌块废渣总掺量可达90%左右。
在加气混凝土砌块产品中废渣掺量是最高的，可同时利用粉煤灰、炉渣、磷石膏、电石渣、废碱液或废碱渣、废砖粉等废渣（液）。
这对环保十分有好处。
变废为宝，利国利民。
（8）容重小，降低建筑自重由于产品大量利用轻集料，容重小，承重砌块也不超过1000kg/m3,可降低建筑自重，有利于实现建筑的轻型化。
三、废渣加气混凝土砌块的种类
废渣加气混凝土砌块，根据不同的用途和要求有许多品种，具体介绍如下。
1.按密度分
废渣加气混凝土砌块可分为普通废渣加气混凝土砌块和轻质废渣加气混凝土砌块。
普通废渣加气混凝土砌块的密度一般为800~1000kg/m3，轻质废渣加气混凝土砌块一般为>400～800kg/m3。
2.按结构分
废渣加气混凝土砌块可分为承重废渣加气混凝土砌块和非承重废渣加气混凝土砌块。
承重废渣加气混凝土砌块可承载建筑的全部重量，强度要求较高，用于承重墙体；非承重废渣加气混凝土砌块主要用于填充墙、间隔墙等只承受自重的墙体，砌块的强度等级可适当低一些，一般不低于MU2.8即可。
3.按用途分
废渣加气混凝土砌块可分为结构型砌块、构造型砌块、装饰型砌块、功能型砌块。
结构型砌块用于墙体主体部位。
目前大多数废渣加气混凝土砌块都属于结构型砌块，它是废渣加气混凝土砌块的主导型产品。
构造型砌块主要用于墙体某些部位的特殊构造，如过梁砌块、圈梁砌块、门窗砌块、控制缝砌块、柱用砌块及楼（屋）面砌块等。
装饰型砌块的表面都有艺术装饰面层，并可制成彩色。
它是目前最流行，也最有发展前景的新型砌块，可用于建筑的任何部位。
功能型砌块是为了改善建筑的某一方面性能而设计生产的，如提高建筑的保温隔热性能，可生产节能砌块；要提高建筑的抗震性能，可生产带有榫铆的联锁砌块；要提高建筑物的吸音性能，可生产吸音砌块……功能砌块品种繁多，并在不断增加新的品种。
4.按强度等级分
参照中华人民共和国国家标准《轻集料混凝土小型加气混凝土砌块》，废渣加气混凝土砌块可分为MU1.5、MU2.5、MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0六个等级。
5.按孔的排数分可分为单排孔、双排孔、三排孔、四排孔四类。
目前以单排孔为主。
四、高掺量废渣加气混凝土砌块的主要特征
1.废渣掺量高
加气砌块以粉煤灰、炉渣、电石渣、磷石膏、废砖粉、废碱液（或废碱渣）等工业废渣为原料。
总掺量可达85%~95%，在加气混凝土砌块产品中，加气砌块的废渣掺量最高。
这不但可以提高工业废渣的利用率，有利于治理工业废渣污染，还可以降低砌块的材料成本。
2.水泥用量小
一般的加气混凝土砌块水泥用量都在15%~20%左右，而加气砌块的水泥用量只有5%~15%，这可以降低砌块的总成本
3.产品多样化
既可以生产承重砌块，也可以生产非承重砌块，还可以生产装饰砌块和保温隔热节能砌块，产品多样化。
4.产品密度小
不论是承重砌块还是非承重砌块，都低于普通产品的密度，属于轻质型加气混凝土砌块产品。
这不但可以降低建筑自重，还方便运输和使用。
五、主要技术原理
1.工业废渣的活性
废渣加气混凝土砌块的技术核心是利用和提高粉煤灰、炉渣的活性。
粉煤灰和炉渣的主要成分基本相近，它们都是以SiO2（二氧化硅）和Al2O3（3氧化2铝）为主要成分的硅铝质材料，而且都以玻璃体的形态存在。
但二者也略有不同，粉煤灰的形貌特征是圆珠状玻璃体，而炉渣粉碎后则是不规则状玻璃体。
但二者的活性成分总的来说是一致的。
因此，可以用相同的方法来利用和提高他们的活性。
凡能在常温和有水条件下与Ca（OH）2（氢氧化钙）发生化学反应的硅铝质材料一般均称为火山灰材料。
粉煤灰和炉渣就具有这种参与化学反应的能力。
这种能力又可称为火山灰反应性，通常简称为活性。
当粉煤灰和炉渣用作胶凝材料时，这种能力是评价其品质优劣的重要指标。
2.工业废渣的活性原理
粉煤灰和炉渣的主要活性反应，是与水泥熟料水化生成的Ca（OH）2（氢氧化钙）反应生成硅酸钙结晶（xCaO•SiO2•nH2O）反应过程如下：
SiO2＋xCa（OH）2＋\（n－x）H2O＝xCaO•SiO2•nH2O 除上述反应外，粉煤灰和炉渣还与其他的水化产物进行一系列复杂的二次反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙结晶。
其反应过程如下：
①（1.5－2.0）CaO•SiO2•aq＋SiO2＝（0.8-1.5）CaO•SiO2•aq
②3CaO•Al2O3•6H2O＋SiO2＋mH2O＝xCaO•SiO2•mH2O＋yCaO•Al2O3•nH2Ox≤2,y≤3
③Al2O3＋xCa（OH）2＋mH2O＝xCaO•Al2O3•nH2Ox≤3
④3Ca（OH）2＋Al2O3＋2SiO2＋mH2O＝3CaO•Al2O3•2SiO2•nH2O
上述反应的水化产物与水泥熟料的水化产物基本相同。
因此，粉煤灰和炉渣的水化性能和水泥是一致的。
所以，粉煤灰和炉渣在活性充分发挥的情况下，可起到和水泥相同的胶结作用，而降低水泥的用量，从而降低砌块的总成本。
加气混凝土的特性
重量轻
加气混凝土的孔隙达70%~80%，体积密度一般为400～700kg/m3，相当于实心粘土砖的1/3，普通混凝土的1/5。
几种常用建筑材料的体积密度（kg/m3）
加气混凝土
实心粘土砖
空心砌块
陶粒混凝土
普通混凝土
400-700
1600-1800
900-1700
1400-1800
2000-2400
保温性能好
加气混凝土内部具有大量的气孔和微孔，因而有良好的保温隔热性能。
通常20cm厚的加气混凝土墙的保温隔热效果，相当于49cm厚的普通实心粘土砖墙。
几种常用建筑材料的导热系数（W/m·K）
加气混凝土
实心粘土砖
空心砌块
石膏板
普通混凝土
玻璃
0.09～0.22
0.43～0.81
1.0～1.046
0.30
1.50
0.75
良好的耐火性能与不散发有害气体
加气混凝土的主要原材料大多为无机材料，其本身又具有保温隔热性能，因而，还有良好的耐火性能，并且遇火不散发有害气体；由于对建筑物中的钢筋具有较好的隔热作用，当加气混凝土建筑遭遇火灾时，往往仅在表面造成损伤，对结构性能并不起根本的破坏。
加气混凝土的耐火性能
种类干密度（kg/m3）厚度（㎜）耐火评定（min）
水泥·矿渣·砂500200480
水泥·石灰·粉煤灰600200480
水泥·石灰·砂500150＞240
具有可加工性
加气混凝土不用粗骨料、具有良好的可加工性,可锯、刨、钻、钉，并可用适当的粘结材料粘结，为建筑施工创造了有利的条件。
良好的吸声性能
加气混凝土由于特有的多孔结构，因而具有一定的吸声能力（吸声系数0.2~0.3）；也和其它轻质材料一样，加气混凝土隔声性能不好，这是受“质量定律”支配，单位面积材料的重量越轻，隔声能力越差，但可以通过建筑措施来解决。
原料来源广、生产效率高、生产能耗低
加气混凝土可以用砂子、矿渣、粉煤灰、尾矿、煤矸石及生石灰、水泥等原料生产。
年人均实物劳动效率可达600m3左右，少数自动化程度较高的企业则达900～1000m3。
单位制品的生产能耗56.8kg（标煤）。
几种外墙材料生产总能耗
种类墙厚（cm）每m2墙面生产能耗（kg标煤）制品水泥.石灰钢筋合计
加气混凝土20374.63.521.28
混凝土砌块3714.584.63.522.68
陶粒混凝土2843.001.163.4847.64
实心粘土砖3731.924.030.5736.52
四、加气混凝土原材料的质量要求
1、粉煤灰
粉煤灰是本产品的核心原料，也是加气混凝土硅铝成分的主要来源。
应符合（JC409-91）标准（见下表）
等级
项目Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级
细度（0.045mm方孔筛筛余）≤30%45%55%
标准稠度需水量≤50%58%60%
烧失量≤7%12%15%
SiO2≥40%40%40%
SO3≤2%2%2%
以上质量要求适用于普通粉煤灰（CaO≤10%）.
2、水泥
水泥是粉煤灰加气混凝土强度的主要来源。
它为加气混凝土提供了主要的钙质材料。
适用于生产粉煤灰加气混凝土的水泥，主要应以水泥的品种和标号两个方面选择。
在生产中首先应该选用52.5级普通硅酸盐水泥。
在一般情况下，为降低生产成本，宜选用42.5级普通硅酸盐水泥为好.
3、石灰
石灰也是粉煤灰加气混凝土生产的主要原料之一.它的主要作用是和水泥配合提供有效氧化钙,使之在水热条件下与硅质材料中的SiO2、Al2O3作用，生产水化硅酸钙。
因此，石灰是本产品的主要强度来源之一。
用于生产加气混凝土的石灰有效氧化钙含量应大于65%，最好大于80%。
应符合（JC/T621-1996）标准。
4、石膏
石膏在粉煤灰加气混凝土中，是发气过程的调节剂。
石膏的调节作用主要体现在对生石灰消解和料浆稠化速度的延缓。
石膏的主要化学成分是CaSO4。
目前，市场上的石膏有三种：
生石膏、硬石膏和熟石膏。
另外，在化工生产过程中也有废石膏产生。
如磷肥生产排出的磷石膏、氟化学品生产排出的氟石膏、钛白粉生产排出的钛白石膏等等。
这些石膏成本低，可取代天然石膏，降低生产成本。
另外，陶瓷厂的废模型石膏也可选用。
5、发气剂
粉煤灰加气混凝土必须有发气材料作为发气剂，使混凝土产生气孔，才能形成轻质多孔结构。
6、稳泡剂
发气剂发气后，由于泡壁较薄，在各种条件干扰下，有时容易破裂灭泡，影响混凝土的质量，因此需要在料浆中加入稳泡剂。
WD-88型复合稳定剂主要用于加气混凝土料浆的浇注，同时它还有一定的稳泡作用，可以和稳泡剂配合使用，增强稳泡剂的作用。
五、加气混凝土的主要生产设备
1、原料预处理设备
⑴破碎机：
粉煤灰加气混凝土的块状物料，如生石灰、石膏等，必须进行破碎才能进入下道工序。
⑵粉磨机：
粉煤灰加气混凝土的物料必须经粉磨后才能更好进行反应。
粉磨主要使用球磨机。
球磨机有干磨、湿磨两种，可根据需要选择。
2、原料计量设备
原料计量一般采用微机控制全自动计量系统。
3、物料搅拌浇注设备
物料搅拌浇注设备主要是搅拌机，它既是搅拌设备，也是料浆浇注设备。
4、切割机
粉煤灰加气混凝土在浇注发气后，形成坯体。
由于坯体体积很大，要达到所要求的产品尺寸，就必须进行切割加工。
5、蒸压釜
蒸压釜是硅酸盐制品进行水化反应，获得物理力学性能的设备。
其操作使用在粉煤灰加气混凝土生产中，是关系安全生产及能源利用的重要内容。
6、锅炉
锅炉主要为蒸压釜和预养窑等用热设施提供热能。
7、辅助设备
⑴模框、底板、模具车
这些设备配合组成浇注模具，是粉煤灰加气混凝土的主要成型设备。
⑵蒸养车、摆渡车、吊具
这些辅助设备是蒸压养护系统所必须配备的。
8、砌块的规格尺寸（单位：
毫米）
长度宽度高度
600100120125、 200240250300、150180200、240250300
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