蒸压粉煤灰砖技术标准（精选6篇）
1.蒸压粉煤灰砖技术标准 篇一
摘要
:本标准规定了蒸压加气混凝土砌块的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则和产品质量说明书、堆放和运输。本标准适用于作民用与工业建筑物墙体和绝热使用的蒸压加气混凝土砌块（以下简称砌块）。
主题内容与适用范围
本标准规定了蒸压加气混凝土砌块的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则和产品质量说明书、堆放和运输。本标准适用于作民用与工业建筑物墙体和绝热使用的蒸压加气混凝土砌块（以下简称砌块）。
引用标准
GB5348砖和砌块名词术语
GB11969加气混凝土性能试验方法总则
GB11970加气混凝土容重、含水率和吸水率试验方法
GB11971加气混凝土力学性能试验方法
GB11972加气混凝士干燥收缩试验方法
GB11973加气混凝土抗冻性试验方法
产品分类
3.1
砌块一般规格的公称尺寸有两个系列，单位为
mm
：
a.长度：
600.高度：
200,250,300.宽度：75,100,125,150,175,200,250
（以
递增）。
b.长度：
600.高度：
240,300.宽度：60,120,180,240
（以
递增）。
其他规格可由购货单位与生产厂协商确定。
3.2
砌块按抗压强度和容重分级
强度级别有：
10,25,35,50,75
级。
容重级别有：
03,04,05,06,07,08
级。
3.3
砌块按尺寸偏差、容重分为：优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三等。
3.4
砌块产品标记示例
砌块按名称、强度、容重、长度、高度、宽度和等级顺序进行标记。
例如强度级别为
10,容重级别为
03,长度为
600mm,高度为
200mm,宽度为
100mm,优等品的蒸压加
气混凝土砌块：加气块
10-03-
600×200×100
-A,GB11968-89
技术要求
4.1
砌块的尺寸偏差和外观应符合表
1的规定。
注：
1）表面没有裂纹、爆裂和长高度三个方向均大于
20mm的缺棱掉角的缺陷者。
4.2
砌块的性能应符合表
2的规定。
4.2
砌块的性能应符合表
2的规定。
检验方法
5.1
尺寸、外观检测方法
5.1.1
量具：采用钢尺、钢卷尺（最小刻度
lmm）。
5.1.2
尺寸测量：长度、高度、宽度分别在两个对应面的端部测量，共量六个尺寸（见图
1）。
5.1.3
缺棱掉角：测量砌块破坏部分对砌块的长高宽三个方向的投影尺寸（见图
2）。
5.1.4
平面弯曲：测量弯曲面的最大缝隙尺寸（见图
3）。
5.1.5
裂纹长度：裂纹长度以所在面最大的投影尺寸为准，如图
中
L1.若裂纹从一面延伸到另一面，则以两个面上的投影尺寸之和为准，如图
中（d2+h2）和（L3+h3）。
5.1.6
爆裂、粘模和损坏深度：
将钢尺平放在砌块表面，用钢卷尺垂直于钢尺，测量其最大深度。
5.1.7
砌块表面疏松、层裂：目测。
5.2
物理力学性能试验方法
5.2.1
立方体抗压强度的试验按
GB11971的规定进行。
5.2.2
干容重的试验按
GB11970的规定进行。
5.2.3
干燥收缩值的试验按
GBl1972的规定进行。
5.2.4
抗冻性的试验按
GB11973的规定进行。
检验规则
6.1
型式检验
6.1.1
有下列情况之一时，进行型式检验：
a.新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定。
b.正式生产后，原材料、工艺等有较大改变，可能影响产品性能时。
c.正常生产时，每半年应进行一次检查。
d.产品停产三个月或更长时间，恢复生产时。
e.出厂检验结果与某次型式检验有较大差异时。
f.国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。
6.1.2
型式检验项目包括：尺寸偏差、外观、立方体抗压强度、干容重、干燥收缩值、抗冻性。
6.1.3
在受检验的产品中，随机抽取
块砌块，进行尺寸偏差和外观检验。其中不符合表
规定的砌块数量不超过
块时，判检验产品尺寸偏差和外观检验结果符合相应等级，若不符合表
规定的砌块数量超过
块时，判检验产品不符合相应等级。
6.1.4
从外观与尺寸偏差检验合格的砌块中，随机抽取砌块，制作
组试件，进行立方体抗压强度检验，以
组测定结果平均值判定其强度级别；另制作
组试件，进行干容重检验，以
组测定结果平均值判定其容重级别。当强度和容重级别关系符合表
规定，同时，5
组立方体抗压强度测定结果，全部大于表
规定的此强度等级的最小值时，判检验产品此两项性能符合相应等级。当强度和容重级别的关系不符合表
规定或强度和容重级别的关系虽符合表
规定，但立方体抗压强度
组测定结果中有
组或
组以上小于此强度级的规定值时，判检验产品不符合相应等级。
当强度和容重级别的关系符合表
规定，同时，只有
组立方体抗压强度测定结果小于此强度级的规定值时，另行按上述方法制作
组试件，重新进行立方体抗压强度检验。仍按上述规则判定其强度与容重级别。
组立方体抗压强度测定结果，若有不超过
1组小于其强度级规定的最小值时，判检验产品此两项性能符合相应等级，若有
组或
组以上小于其强度级规定的最小值时，判检验产品不符合相应等级。
6.1.5
从外观与尺寸偏差检验合格的砌块中，随机抽取砌块，制作
组试件，进行干燥收缩值检验，另制作
组试件，进行抗冻性检验。每项性能
组测定结果，全部符合表
规定时，判定此项性能合格。若有
组或全部不符合表
规定时，判检验产品不合格。若有
组不符合表
规定时，可按同样方法，另制作
组试件进行检验，有不超过
组结果不符合表
规定时，判检验产品此项性能合格。有
组或全部不符合表
规定时，判检验产品不合格。
6.1.6
型式检验中受检验的产品的尺寸偏差、外观、立方体抗压强度、干容重、干燥收缩值、抗冻性各项检验全部符合表
1、表
2、表
规定时，判检验产品符合相应等级。
各项性能检验有
项不符合时，应查明原因，调整工艺参数后，另行进行型式检验，直至检验产品合格，才能正常生产。在此期间如产品已售出，应及时通知购货单位。
6.2
出厂检验
6.2.1
出厂检验的项目包括：尺寸偏差、外观、立方体抗压强度、干容重。
6.2.2
同品种、同规格的砌块，以
500m[3]
为一批，不足
500m[3]
亦为一批，随机抽取
50块砌块，进行尺寸偏差、外观检验：其中不合格品不超过
块时，判该批砌块尺寸偏差、外观检唤结果符合相应等级。否则，该批砌块检验结果不符合相应等级。该批砌块中，尺寸允许偏差不符合表
优等品规定的砌块数不超过
块时，判该批砌块为优等品；不符合一等品规定的砌块数不超过
块时，判该批砌块为一等品；不符合合格品规定的砌块数不超过5
块时，判该批砌块为合格品。
6.2.3
从外观与尺寸偏差检验合格的砌块中，随机抽取砌块，制作
组试件进行立方体抗压强度检验，以
组平均值与其中
组最小值，按表
规定判定强度级别。另制作
组试件做干容重检验，以
3组平均值判定其容重级别和等级。当强度与容重级别关系不符合表
规定时，判该批产品符合相应的级别与等级。
6.2.4
每批砌块的等级根据尺寸允许偏差、干容重两项检验结果中的较低等级判定。
6·3购货单位对产品出厂检验结果有异议时，可会同生产广委托产品质量监督检验机构进行复验。复验项目可以是表
1、表
所列的全部或
-部分。砌块外观验收在交货地点进行。购货单位收货后，砌块的缺棱、掉角、断裂不予复验。复验结果证明生产厂的出厂检验结果是可信的，复验费用应由购货单位支付；反之，由生产厂支付。
产品质量说明书、堆放和运输
7.1
出厂产品应有产品质量说明书。说明书应包括：生产厂名、商标、产品标记、本批产品主要技术性能和生产日期。
7.2
砌块应存放
天以上后出厂。砌块贮存堆放应做到：场地平整，同品种、同规格分级分等，整齐稳安，宜有防雨措施。
7.3
产品运输时，宜成垛绑扎或有其他包装。运输装卸时，宜用专用机具，严禁摔、掷、翻斗卸货。附加说明：
本标准由国家建筑材料工业局提出。
本标唯由中国建筑材料工业协会加气混凝土协会负责起草。
本标准主要起草人沈琨、姜炳年、王运师、叶智和。
本标准委托中国建筑材料工业协会加气混凝土协会负责解释。
自本标准实施之日起，原建筑材料工业部部标准
JC
315-82
《蒸压加气混凝土砌块》作废。
2.蒸压粉煤灰砖技术标准 篇二
本标准规定了蒸压粉煤灰砖的术语和定义, 规格、等级和标记, 一般规定, 技术要求, 试验方法, 检验规则, 产品合格证、堆放和运输。
本标准适用于工业与民用建筑的承重结构用蒸压粉煤灰砖 (以下简称砖) ;但本标准规定的砖不得用于长期受热 (200℃以上) 、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件, 其最新版本 (包括所有的修改单) 适用于本文件。
GB/T 2542砌墙砖试验方法
GB/T 4111混凝土砖与砌块试验方法
GB 6566建筑材料放射性核素限量
GB/T 18968墙体材料术语
JC/T 409硅酸盐建筑制品用粉煤灰
JC/T 621硅酸盐建筑制品用生石灰
3术语和定义
GB/T 18968确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1蒸压粉煤灰砖
以粉煤灰、生石灰 (或电石渣) 为主要原料, 可掺加适量石膏等外加剂和其他集料, 经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而制成的砖, 产品代号为AFB。
3.2砌筑砂浆槽
设在砖大面上深度不小于2 mm的沟槽。
4规格、等级和标记
4.1各部位名称
各部位名称见图1。
4.2规格
4.2.1砖的外形为直角六面体, 大面上可有砌筑砂浆槽。
4.2.2砖的公称尺寸为:长度240 mm、宽度115 mm、高度53 mm。其他规格尺寸由供需双方协商后确定, 如施工中采用薄灰缝, 相关尺寸可作相应调整。
4.3等级
按强度分为MU15、MU20、MU25、MU30四个等级。
4.4标记
4.4.1砖按产品代号 (AFB) 、规格尺寸、强度等级、标准编号的顺序进行标记。
4.4.2标记示例
规格尺寸为240 mm×115 mm×53 mm, 强度等级为MU15的砖标记示例如下:
5一般规定
5.1原材料
5.1.1粉煤灰应符合JC/T 409的规定。
5.1.2生石灰应符合JC/T 621的规定。
5.1.3其他材料。
其他原材料应符合相关标准的规定, 并对砖耐久性、环境和人体不应产生有害影响。
6技术要求
6.1外观质量和尺寸偏差
外观质量和尺寸偏差应符合表1的规定。
6.2强度等级
强度等级应符合表2的规定。
6.3抗冻性
抗冻性应符合表3的规定。
6.4线性干燥收缩值
线性干燥收缩值应不大于0.50 mm/m。
6.5碳化系数
碳化系数应不小于0.85。
6.6吸水率
吸水率应不大于20%。
6.7放射性核素限量
放射性核素限量应符合GB 6566的规定。
7试验方法
7.1外观质量和尺寸偏差
外观质量和尺寸偏差试验方法按GB/T 2542进行。
7.2强度等级
抗压强度和抗折强度试验方法按GB/T 2542进行。
带砌筑砂浆槽的砖抗压强度和抗折强度试验时应进行试样处理。用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥调制成稠度适宜的水泥净浆。试样在 (20±5) ℃的水中浸泡15 min, 在钢丝网架上滴水3 min。立即用水泥净浆将砌筑砂浆槽抹平, 在温度 (20±5) ℃、相对湿度 (50±15) %的环境下养护1 d后按GB/T 2542进行试验。
7.3抗冻性
抗冻性试验方法按GB/T 4111进行, 带砌筑砂浆槽的砖的冻后抗压强度试验应按7.2进行试样处理后进行。
7.4线性干燥收缩值
线性干燥收缩值试验方法按GB/T 4111进行, 其中手持应变仪的标距为150 mm。
7.5碳化系数
碳化系数试验方法按附录B进行。
7.6吸水率
吸水率试验方法按GB/T 4111进行。
7.7放射性核素限量
放射性核素限量试验方法按GB 6566进行。
8检验规则
8.1检验分类
检验分为出厂检验和型式检验。
8.1.1出厂检验项目包括:外观质量、尺寸偏差和强度等级。
8.1.2型式检验项目包括技术要求的所有项目。有下列情况之一时, 产品需进行型式检验:
a.新厂生产试制定型鉴定;
b.正式生产后如原材料、工艺等发生较大改变, 可能影响产品性能时;
c.正常生产时, 每半年应进行一次;
d.停产3个月以上, 恢复生产时;
e.出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。
8.2组批规则
以同一批原材料、同一生产工艺生产、同一规格型号、同一强度等级和同一龄期的每10万块多孔砖为一批, 不足10万块按一批计。
8.3抽样规则
8.3.1外观质量和尺寸偏差的检验样品用随机抽样法从每一检验批的产品中抽取, 其他项目的检验样品用随机抽样法从外观质量和尺寸偏差检验合格的样品中抽取。
8.3.2抽样数量按表4进行。
8.4判定规则
8.4.1外观质量和尺寸偏差
外观质量和尺寸偏差采用二次抽样方案。首先抽取第一样本 (n1=50) , 按照表2规定的技术要求进行外观质量和尺寸偏差检验, 不合格品数为d1。
d1≤5时, 判外观质量和尺寸偏差合格;
d1≥9时, 判外观质量和尺寸偏差不合格;
d1>5, 且d1<9时, 需对第二样本 (n2=50) 进行检验, 不合格品数为d2。
(d1+d2) ≤12时, 判外观质量和尺寸偏差合格;
(d1+d2) ≥13时, 判外观质量和尺寸偏差不合格。
8.4.3强度等级
强度等级符合表2规定时判合格;否则, 判不合格。
8.4.4抗冻性
抗冻性符合表3规定时判合格;否则, 判不合格。
8.4.5线性干燥收缩值
线性干燥收缩值符合6.4规定时判合格;否则, 判不合格。
8.4.6碳化系数
碳化系数符合6.5规定时判合格;否则, 判不合格。
8.4.7吸水率
吸水率符合6.6规定时判合格;否则, 判不合格。
8.4.8放射性核素限量
放射性核素限量符合6.7规定时判合格;否则, 判不合格。
8.4.9总判定
各项检验结果均符合第6章相应的技术要求时, 判该批产品合格;否则, 判不合格。
9产品合格证、堆放和运输
9.1砖龄期不足7 d不得出厂。
9.2砖出厂时, 应提供产品合格证, 内容包括:
a.) 厂名和商标;
b.批量编号和数量;
c.产品标记和生产日期;
d.检验人员签章。
9.3砖应按规格、龄期、强度等级分批分别码放, 不得混杂。
9.4砖装卸时, 严禁碰撞、扔摔, 应轻码轻放, 禁止翻斗倾卸。
9.5砖堆放、运输及施工时, 应有可靠的防雨措施。
附录A (规范性附录) 碳化系数试验方法
A.1仪器设备
A.1.1抗压强度试验设备应满足GB/T 2542规定。A.1.2碳化试验箱
容积至少放一组以上的试件。
箱内环境条件为:二氧化碳体积浓度为 (20±3) %, 相对湿度为 (70±5) %, 温度为 (20±5) ℃。
A.2化学试剂
质量浓度为1%酚酞乙醇溶液, 用质量浓度为70%的乙醇配制。
A.3试件
试样数量为两组共22块。一组10块为对比试件;一组12块为碳化试件, 其中2块用于测试碳化情况。
A.4试验步骤
A.4.1将碳化试验样品放入碳化箱内进行碳化试验, 样品间距应不小于20 mm;抗压强度对比样品放置的环境条件为:相对湿度 (70±5) %, 温度 (20±5) ℃。
A.4.2碳化7 d后, 每天将同一个测试碳化情况样品的端部约30 mm处劈开, 用质量浓度为1%的酚酞乙醇溶液检查碳化深度, 当测试样品剖面中心不显红色时, 既测试样品已完全碳化, 则认为碳化箱中全部样品已全部碳化, 碳化试验结束;若测试样品剖面中心显红色, 既测试样品尚未完全碳化, 应继续进行碳化试验, 直至28 d碳化试验结束。
A.4.3将已完全碳化或已碳化28 d仍未完全碳化的全部样品, 与抗压强度对比样品同时按附录A进行试件制备、养护和抗压强度试验。
A.5结果计算
蒸压粉煤灰砖的碳化系数按式 (B.1) 计算, 精确至0.01。
式中Kc—蒸压粉煤灰砖的碳化系数;
Rc—5组碳化后试件的抗压强度算术平均值, MPa;
3.蒸压粉煤灰砖技术标准 篇三
我国的砖瓦工业,其能耗占到整个建材工业总能耗的近23%[1],是一个典型的耗能大户。蒸压釜是蒸压粉煤灰砖生产中的关键设备,也是制砖企业最主要的能耗设备,科学、合理的蒸压养护制度是确保粉煤灰砖质量的前提。要实现砖瓦工业的节能减排、高效发展就必须抓好关键设备的技术改造、技术创新。
蒸压粉煤灰砖在蒸压釜内的蒸压养护包括升温阶段(缓慢进气的过程)、恒温阶段(保压过程)、降温阶段(缓慢的排气过程)。实际操作中,在完成恒温阶段后釜内的高温高压蒸汽并没有得到有效利用,而是直接排入大气中了。所谓的“五釜联动操作”工艺,是指五条蒸压釜为一组,相互协调联动操作,将恒温阶段后釜内的高温高压蒸汽,通过一组辅助分汽缸和相应的管路向另一条需要进气(升温阶段)的釜内进行倒汽操作,倒汽操作结束釜内余热蒸汽可用于澡堂和预养区加温使用。试验证明“五釜联动操作”工艺,不但大幅度减少了高压蒸汽的用量,而且余热蒸汽得到有效利用,主管道蒸汽压力波动得到有效控制,经济效益十分明显,尤其在北方的冬季利用余热蒸汽,可明显改善车间配料搅拌和坯砖预养区温度,为防止坯砖结冻,提高产品质量起到积极的作用。
2“五釜联动操作”的可行性
2.1 试验的必要性
新疆天业建材公司依托天业集团120万t聚氯乙烯联合化工项目的优势,先后建成6条(年产2亿块～3亿块)蒸压粉煤灰砖生产线。15条蒸压釜安装分布在3个车间,一车间两条生产线安装五条蒸压釜;二车间两条生产线安装五条蒸压釜;三车间两条生产线也同样安装了五条蒸压釜。生产用气来自天业电厂发电的余热蒸汽,蒸汽压力0.85 MPa～1.2 MPa,蒸汽通过热力管道被送到厂区,然后再分配到各生产车间。由于生产规模的迅速扩大出现了各车间生产用气的不均衡、不协调问题:一方面,有大量的高温高压蒸汽得不到充分利用被直接排放了,造成蒸汽的大量浪费;另一方面,多条釜同时进气时,蒸汽供给压力明显不足,主管道压力波动很大,影响到全厂的正常生产。尤其是第三车间两条生产线的五条蒸压釜投产后,这一矛盾就更加突出。
就蒸压粉煤灰砖的蒸压养护而言,压力(温度)的高低以及养护时间的长短决定了砖各项性能的优劣,资料表明当蒸养压力从0.8 MPa上升到1.0 MPa时试件的抗压强度可提高30%～40%,当蒸养压力从0.8 MPa上升到1.2 MPa时试件的抗压强度几乎增加一倍。温度升高,粉煤灰砖中的托勃莫来石含量增加,当GSH凝胶与托勃莫来石达到最佳比例时,能够同时满足强度和收缩要求。如果蒸压釜工作压力过低或压力波动很大,尽管砖的强度有时勉强达到标准规定,但砖的干燥收缩值较大,耐久性较差,可能造成蒸压砖墙面裂缝。为使砖的强度、干燥收缩和耐久性能同时满足要求,必须保证蒸压釜工作压力不小于1.0 MPa。如果对现有的供热管道进行扩能改造,初步的预算投资接近100万元,企业难以承受,不改造供热管道就有可能影响生产,影响到最终产品的质量。在这种情况下选择“五釜联动操作”的工艺试验很有必要,既节省了投资,又为砖瓦企业节能减排、低碳发展探索出一条新路。
2.2 试验的工艺、设备条件
蒸压粉煤灰砖蒸压养护的目的,是促使坯体中的硅、铝质组合和活性氧化钙(ACaO)在高温高压条件下进行水化、水热合成反应,生成物以托勃莫来石晶相存在的水化硅酸钙系列矿物和水化石榴子石,使得蒸压砖制品具有强度较高、结晶稳定、抗碳化性能较好的特性。蒸压粉煤灰砖的蒸压养护要求饱和蒸汽压力在1.0 MPa～1.5 MPa之间,最低不得低于1.0 MPa,压力(温度)高反应速度加快,在同样的强度条件下可相应缩短养护时间。一般说来,升温时间在2 h～2.5 h恒温保压时间8 h;降温时间同样控制在2 h～2.5 h。值得注意的是升温阶段和降温阶段的前期(1.5 h)要严格控制釜内温度,缓慢进气和排气,产品出釜时要求釜内温度与环境温度之差小于80℃。冬季特别寒冷时要求入釜前对产品进行预热,适当延长升温时间和降温时间。升温和降温速度控制不当会造成砖开裂甚至报废。
由于升温与降温所用时间基本相同,升温和降温的初始阶段有着很大的压差。五条釡同时使用时,对进出釜的时间交替进行合理调整以能够满足联动操作的工艺条件。蒸压砖的一个蒸压养护周期在12 h～13 h,每个车间两条生产线各配五条蒸压釜,不会因为倒汽操作而影响到车间生产能力的发挥。另外,五条釡及仪表控制都集中安装在一起,饱和蒸汽从主管道接入,通过分汽缸上的阀门控制给各蒸压釜供气,满足联动操作时设备改造的要求,如图1所示。
3“五釜联动操作”的工艺试验
3.1 蒸压釜供气部分的设备改造
完成蒸压釜的联动操作试验需对供气管路进行必要的设备改造,增加一辅助分汽缸和部分管道、阀门,如图2所示。
在图1的分汽缸一侧管路上并联安装一个辅助分汽缸,辅助分汽缸大小与原有的主分气缸相同,其作用是通过辅助分汽缸在任意的两个蒸压釜之间进行联动倒汽操作。倒汽操作只是两釜之间的升温与降温的对应转换,它不影响主分气缸为其他釜的升温、恒温保压供气。倒汽联动操作中总阀门不必频繁开关而始终处于常开状态,只是在紧急情况下或检修时才关闭。
辅助分汽缸上的阀门K1、K2、K3、K4、K5与主分汽缸上的阀门V1、V2、V3、V4、V5相对应,分别与1#、2#、3#、4#、5#釜的管路相连接,通过调节这些阀门来控制调节各釜的升温、降温进气量。另外,辅助分汽缸上还配有安全阀、压力表、温度表。
蒸压釜控制仪表、热工监测系统不变。辅助分汽缸及阀门、仪表在安装使用前都必须提供产品合格证书,确保设备的使用安全。施工结束后,焊接及管道施工要通过相关部门的验收合格才能投入使用。
3.2 工艺试验
3.2.1 1#釜的升温——恒温保压
将主分汽缸上的阀门V1、V2、V3、V4、V5及辅助分汽缸上的阀门K1、K2、K3、K4、K5全部关上,打开主分汽缸上的总阀门,检查主管路上的蒸汽压力是否达到蒸压砖生产所需压力(不低于1.0 MPa)、温度(不低于180℃),并填写记录。检查釜门及各路阀门是否漏气,发现漏气及时修理更换密封垫。1#釜坯砖进釜关好釜门,稍稍打开V1阀,1#釜开始缓慢升温,升温的前1.5 h控制釜内温度在100℃上下,之后打开V1快速升温,整个升温过程2 h～2.5 h,釜内温度、压力变化情况每0.5 h记录一次。1#釜进入恒温保压阶段,恒温保压8 h后关闭V1。
3.2.2 1#釜与2#釜的联动操作
2#釜坯砖进釜,关好釜门后打开K2阀,稍稍打开K1阀,1#釜开始降温,釜内的高压、高温蒸汽通过辅助分汽缸及K1、K2向2#釜倒汽,1#釜与2#釜联动操作2#釜开始缓慢升温,升温1 h后打开K1加快倒汽速度,升温1.5 h关闭K1,同时打开1#蒸压釜余热排气阀排气1#釜继续降温,整个降温时间2 h～2.5 h达到釜内温度与环境温差小于80℃出釜。打开V2直接向2#釜内补充增压快速升温,整个升温过程2 h～2.5 h后关闭V2,2#釜进入恒温保压阶段,恒温保压8 h;要求每0.5 h记录一次釜内温度、压力变化情况。
3.2.3 2#釜与其他釜的联动操作
当2#釜还处在恒温保压阶段时,如果3#釜或其他釜中坯砖提前入釜,可根据预养区坯砖的多少和生产节奏,来确定是直接打开V3或V4、V5缓慢升温,还是等待2#釜恒温保压结束再进行由2#釜与其他釜的联动操作。打开K3阀或K4、K5阀,稍稍打开K2阀,2#釜开始降温,釜内的高压、高温蒸汽通过辅助分汽缸及K2、K3或K4、K5向3#釜或其他釜倒汽,2#釜与3#釜或其他釜进行联动操作2#釜进入倒汽降温阶段,3#釜或其他釜开始缓慢升温,升温1 h后打开K2加快倒汽速度,升温1.5 h后关闭K2,同时打开2#釜余热排气阀排气,2#釜继续降温整个降温时间2 h～2.5 h达到出釜温度要求时出釜。打开V3或V4、V5直接向3#或其他釜内补充增压快速升温,整个升温过程2 h～2.5 h后关闭V3或V4、V5,3#或其他釜进入恒温保压阶段,恒温保压时间8 h进入下一个循环联动过程。
3.3 试验小结
从天业建材公司进行的试验中可以看出,第一,主管道的蒸汽压力、温度直接影响恒温保压阶段的温度、压力,也决定了倒汽操作的实际效果。第二,升温1.5 h后倒汽结束,参与倒汽操作的两个釜内的压力相近,温度都在100℃上,降温的釜内温度高于升温的釜内温度,满足升温降温缓慢进行的要求。打开主分汽缸上的阀进行补汽增压,快速升温很快就能进入恒温保压阶段。第三,恒温保压阶段关闭进气阀釜内温度压力有下降但下降并不大,如果是因为蒸压釜自身的保温不好或釜门、阀门泄漏,釜内压力温度损失会大些,冬季寒冷条件下会更严重,应注意及时打开主分汽缸上的阀门短时间补汽加压。注意在倒汽过程中的1.5 h内主分汽缸上对应的阀门必须是关闭的。第四,从产量上分析,五条釜配两条生产线产能是有富余的,短时间的等待不会影响产量,五釜联动操作可能因为恒温保压阶段没结束造成其他釜的等待;或者是恒温保压结束,但因为另外的釜暂时没有坯砖进釜,因而延长恒温保压的等待时间,如果等待时间较长则可考虑直接打开主分汽缸上阀门进行下一釜的升温操作,或者是直接打开蒸压釜余热利用阀进入降温阶段,总之,生产中根据具体情况灵活掌握。
4 结论
五釜联动操作时,进出釜的时间交替进行合理调整能够满足联动操作的工艺条件。在主分汽缸一侧管路上并联安装一个辅助分汽缸,通过辅助分汽缸可在任意的两个蒸压釜之间进行联动倒汽操作,联动倒汽操作只是两釜之间的升温与降温的对应转换,它不影响主分气缸为其他釜的升温、恒温保压供气;总之,根据具体情况可以灵活掌握。试验结果表明五釜联动操作既节省了设备改造的投资,又很好地保证产品的质量减少了大量的浪费。
摘要：结合天业建材公司蒸压粉煤灰砖的生产实践,在对蒸压粉煤灰砖五釜联动操作的可行性分析、研究的基础上,提出了对蒸压釜供汽部分的设备改造方案和蒸压粉煤灰砖五釜联动操作的工艺试验方案,指出砖瓦企业实现节能减排、低碳发展必须抓好关键设备的技术改造、技术创新。
关键词：蒸压粉煤灰砖,蒸压釜,联动操作,工艺试验
参考文献
4.蒸压粉煤灰砖技术标准 篇四
新疆地处地震高发区,同时具备气候干燥,年温差、日温差大等特点,在推广应用蒸压粉煤灰砖的过程中必须考虑本地的地理、气候条件。在采用其替换烧结普通砖时,如不在设计、施工方面采取相应技术措施,将导致工程事故发生。本文以新疆地区一蒸压粉煤灰墙体开裂事故分析为背景,比较蒸压粉煤灰砖与烧结普通砖的砌体性能差异,对使用蒸压粉煤灰砖作为砌体材料的工程设计、施工技术措施进行探讨,以便为蒸压粉煤灰砖的进一步推广应用提供理论依据。
1 工程事故概况
新疆某市单层库房为砖混结构,库房长60 m,宽6 m,墙体高4.2 m。中间无任何内隔墙,370外纵墙上每隔6 m有一外凸壁柱(370 mm×370 mm),两壁柱间墙上离地面3 m高处设两个高窗(1.5 m×1.2 m),窗上设一道圈梁,山墙上开有两个2.1 m×2.4 m大门。屋盖为钢筋混凝土V型折板,上铺珍珠岩保温层,采用二毡三油防水层,上铺小豆石。地勘报告提供地基为戈壁石,地基承载力标准值180 KN/m2,基础采用C25毛石混凝土基础。库房施工刚刚结束,准备办理交工手续时,发现墙体出现裂缝,裂缝大多从窗下口开始,大致垂直向下发展,370外墙由外向里裂透,并不断增多、增宽,最大裂缝宽度达2.1 mm,一般为1 mm左右,裂缝发展3个月后基本稳定。经现场调查,裂缝属于温度、收缩变形引起,事故原因有如下几点:
a.本工程原设计采用MU10烧结普通砖,由于种种原因,各方协商后改用MU10蒸压粉煤灰砖进行了等强代换。但由于对蒸压粉煤灰砖受力性能缺乏深入认识,设计和施工方没有采取相应措施。
b.本工程所用砖在砖厂堆放3 d～5 d就运送到施工现场,甚至有的没有经过堆放便运至工地。施工人员不懂蒸压粉煤灰砖特点,考虑到当地气候干燥,施工时对其进行了大量的浇水处理,使砖的干燥时间大为延长。
c.施工期间时值7、8月间,白天天气炎热,昼夜温差大,加大了砖的干缩变形。
2 蒸压粉煤灰砖与烧结砖砌体性能比较分析
上述事故原因表明,要应用蒸压粉煤灰砖作为砌体材料替代烧结普通砖,必须透彻认识该砖的各项性能,不能简单的等强代换。笔者结合相关规范对蒸压粉煤灰砖与烧结砖进行比较分析。
2.1 砌体承载力比较
2.1.1 抗压强度
根据《砌体结构设计规范》[3]可以看出蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值与烧结普通砖的抗压强度设计值相同,不同点是蒸压粉煤灰砖的强度等级没有MU30。同时,在确定蒸压粉煤灰砖的强度等级时应乘以自然碳化系数,当无自然碳化系数时可取人工碳化系数的1.15倍。以上是施工质量控制等级为B级时的情形。《砌体结构设计规范》中的B级即相当我国目前一般施工质量水平,当采用其他等级时应对砌体的强度指标进行调整。
2.1.2 抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度
蒸压粉煤灰砖和烧结普通砖抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度的设计值见表1。
综上所述,当块体的强度等级和砂浆的强度等级相同时,蒸压粉煤灰砖和烧结普通砖两种砌体的抗压强度设计值是相同的,但蒸压粉煤灰砖砌体的抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度均比烧结普通砖砌体低,大约只有63%～73%。因此,《砌体结构设计规范》中将蒸压粉煤灰砖砌体的抗剪强度设计值取烧结普通砖砌体抗剪强度的0.7倍。此外,蒸压灰砂砖砌体的抗剪强度与含水率有很大关系,含水率过高过低都会降低其抗剪强度。由于两种砌体抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度值不同,实际工程中两种砌体的承载力也就不同,原因主要有以下两方面:
a.受压承载力影响系数不同导致相同尺寸和材料强度等级时承载力不同:
将(3)式代入(2)式得
式中φ—高厚比β和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数;
f—砌体抗压强度设计值;
A—构件截面面积;
α—砂浆强度影响系数;
γβ—高厚比修正系数。
(1)式为砌体受压构件承载力计算公式,若两种砖砌体的强度,截面尺寸以及受力相同时,承载力大小主要取决于φ,由(4)式可知,φ的大小主要取决于墙体高厚比修正系数γβ。《砌体结构设计规范》规定:烧结普通砖γβ取1.0,蒸压灰砂砖γβ取1.2。由此可见,蒸压粉煤灰砖砌体受压承载力影响系数比烧结普通砖砌体低,所以其受压承载力也较烧结普通砖低。
b.复合应力状态下承载力不同
当存在轴向偏心距e时(规范规定:e≤0.6y),构件受力形式就可能存在由受压向弯曲受拉(远离轴向力一侧受力形式)发展,这时砌体的受力将不是轴心受压,而是压、拉、弯、剪同时存在的复合应力状态。由于蒸压粉煤灰砖砌体的抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度均比烧结普通砖砌体低,故蒸压粉煤灰砖砌体的承载力将低于烧结普通砖砌体。因此,对于砌体作为承重结构的空旷房屋,纵墙较长时应慎用蒸压粉煤灰砖。
以上两点说明,当砌体尺寸相同、材料强度等级相同时,蒸压粉煤灰砖砌体的承载力比普通烧结砖低。
2.2 砌体抗裂性能比较
由《砌体结构设计规范》可以看出蒸压粉煤灰砖砌体的线膨胀系数、收缩率要大于烧结普通砖砌体(见表2)。因此,蒸压粉煤灰砖砌体受外部温度、湿度影响更大。
外部环境温度变化引起的砌体温度变形和材料收缩性能导致的收缩变形,在受到其他结构构件约束时砌体内将产生附加内力,附加内力大于砌体的抗拉强度、抗剪强度时便会形成裂缝[5]。计算这种附加内力时,砌体的线膨胀系数、收缩率是重要的参数。砌体的受力形式、内力计算公式都相同,由于蒸压粉煤灰砖的线膨胀系数、收缩率大于烧结砖砌体,当同等出厂时间和温度变化条件时,蒸压粉煤灰砖砌体的附加内力更大。此外,如前述分析知蒸压粉煤灰砖砌体的抗拉、抗剪强度低,因此,蒸压砖砌体的变形裂缝要比烧结粘土砖砌体严重得多。新疆地区气候干燥,年温差、日温差大,导致砌体温度变形、收缩变形较大,更应重视从设计、施工等方面对砌体房屋采取抗裂措施。
2.3 砌体抗震性能比较
新疆地处地震高发区,在房屋结构设计中必须考虑抗震设计,因此,此处对蒸压粉煤灰砖砌体和烧结普通砖砌体房屋抗震性能进行比较分析。《砌体结构设计规范》给出了砌体弹性模量(见表3)。可见当材料强度等级相同时,蒸压粉煤灰砖砌体的弹性模量比烧结普通砖砌体小。
注:f为砌体的抗压强度设计值。
在多层砌体结构房屋的抗震分析中,对于现浇钢筋混凝土楼盖由于其本身刚度很大,可认为刚性楼盖,地震剪力V的分配主要和墙体侧移刚度K有关墙体在单位水平力作用下变形由弯曲变形:(G为砌体剪切模量,取G=0.4E)组成。由于蒸压粉煤灰砖砌体的弹性模量比烧结普通砖砌体小,其弯曲与剪切变形值比烧结普通砖砌体大,当截面尺寸、层高相同时,蒸压粉煤灰砖砌体比烧结普通砖砌体的侧移刚度小(侧移刚度),抵抗地震作用的能力就差。此外,由于蒸压粉煤灰砖表面比较光滑、摩擦力小,以及砖表面在蒸压过程中产生的粉末阻碍了砂浆与砖的粘结,砌体的抗剪强度较低。综上,为了满足抗震要求,蒸压粉煤灰砖砌体房屋抗震设计时应采取更加严格的措施。
3 设计、施工配套技术措施
蒸压粉煤灰砖砌体房屋的设计与施工,可遵循烧结普通砖的各项有关规范、规程进行。这些规范、规程主要有:《砌体结构设计规范》GB50003-2001、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001、《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002。通过对蒸压粉煤灰砖和烧结砖砌体性能的比较分析,发现蒸压粉煤灰砖砌体在承载力、抗裂能力以及抗震能力上均弱于烧结砖,因此必须在设计和施工中应采取相应的技术措施确保工程质量。
3.1 抗裂措施
为了防止墙体产生裂缝,可采取以下措施:
a.对蒸压粉煤灰砖宜选用较大灰膏比或掺有磨细粉煤灰的粘结性较好的砂浆或专用砂浆。
b.合理设置伸缩缝。蒸压粉煤灰砖砌体房屋伸缩缝的最大间距应取烧结普通砖砌体房屋伸缩缝的最大间距的0.8倍,以减少温度应力带来的危害。
c.在应力集中的部位如各层门窗过梁上方及窗台下的砌体中应设焊接钢筋网片来抵抗砖收缩产生的应力。另外这类墙体当长度大于5 m时也容易被拉开,因此也应适当配筋。具体的做法是:在各层门窗过梁上方的水平灰缝内及窗下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或2ф6钢筋,其伸入两边窗间墙内不小于600 mm;当实体墙的长度大于5 m,在每层墙高中部设置2～3道焊接钢筋网片或3ф6的通长水平钢筋其竖向间距为500 mm。
3.2 抗震措施
a.《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第7.1.1注2:6、7度时采用蒸压粉煤灰砖砌体的房屋,当砌体的抗剪强度不低于烧结普通砖砌体的70%时,房屋的层数应比烧结普通砖砌体房屋减少一层,高度应减少3 m,且钢筋混凝土构造柱应按增加一层的层数所对应的普通砖砌体房屋设置,其他要求可按普通砖砌体房屋的相应规定执行。
b.圈梁、构造柱的设置:根据房屋的层数以及设防烈度,构造柱设置位置应符合《砌体结构设计规范》表10.1.8要求;当6度8层、7度7层和8度6层时,应在所有楼(屋)盖处的纵横墙上设置混凝土圈梁,圈梁的截面尺寸不应小于240 mm×180 mm,圈梁主筋不应少于4ф12,箍筋ф6@200。
3.3 施工技术措施
a.砌体施工质量控制等级应按《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002执行。
b.在砌筑前砖应放置一定时间,使之进行自由收缩,以减少由于上墙后的收缩引起的墙体裂缝。在窗台、门、洞口等部位,适当增设钢筋减少这些部位的裂缝。
c.宜用较大灰膏比的混合砂浆砌筑,并做到灰缝饱满。如有可能应采用专用粘结砂浆。同一楼层中不宜与其他品种的砖混砌。
d.禁止用干砖或饱和水的砖砌墙。严格按照施工要求浇水和除去表面粉末。冬季、雨季施工应采取防冻、防雨措施。在干湿交替和冻融部位应做表面粉刷。
e.为防止或减轻房屋由于砌体材料干缩变形引起的墙体开裂,应控制块材的龄期和相对含水率。蒸压粉煤灰砖出釜停放期不宜低于28 d,上墙含水率宜为5%～8%,天气干燥时需淋水,应提前1 d进行。
4 结语
采用蒸压粉煤灰砖替代烧结普通砖时,必须认识其在承载力、抗裂能力以及抗震能力方面与烧结普通砖的差异,在设计、施工中要采取相应的措施才能充分发挥蒸压粉煤灰砖的性能,使结构安全可靠。文中提出的措施可供设计和施工中参考。
摘要：以新疆地区一例蒸压粉煤灰墙体开裂事故分析为背景,比较分析蒸压粉煤灰砖与烧结普通砖的砌体性能差异。结合新疆地处地震高发区具有气候干燥,年温差、日温差大等特点,对使用蒸压粉煤灰砖作为砌体材料的房屋结构设计、施工技术措施进行探讨,以便为蒸压粉煤灰砖的进一步推广应用提供理论依据。
关键词：蒸压粉煤灰砖,质量事故,砌体性能,技术措施
参考文献
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[8]砌体工程施工质量验收规范GB50203-2002[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.
5.蒸压粉煤灰砖技术标准 篇五
1 蒸压粉煤灰砖力学性能
本试验用砖为山西省某建材有限公司生产的强度等级为MU10的蒸压粉煤灰实心砖,砖的尺寸为115 mm×240 mm×53mm。试验时,随机从企业送样产品中抽取20块砖,按标准试验方法分别进行了抗压和抗折试验。
1.1 抗压强度
蒸压粉煤灰砖的抗压强度测试结果详见表1。
由表1可知,蒸压粉煤灰砖的抗压强度平均值为9.29MPa,强度等级低于MU10。
1.2 抗折强度
蒸压粉煤灰砖的抗折强度测试结果见表2。
由表2可知,蒸压粉煤灰砖的抗折强度平均值为2.56MPa。
1.3 折压比
工程实践和试验研究表明,由于蒸压粉煤灰砖的原材料及配合比、成型设备和成型工艺的差异,用单一抗压强度指标确定其强度等级不尽科学,实际工程中,虽然有时砖的抗压强度达到某强度等级设计要求,但由于其抗折强度相对较低而导致墙体开裂的实例屡见不鲜。因此,用抗压强度和折压比两项指标控制蒸压粉煤灰砖的质量,减少蒸压粉煤灰砖墙体在重力荷载作用下过早开裂完全必要,科学合理确定砖的折压比限值至关重要。若以实测的砖抗折强度平均值与其抗压强度平均值的比值作为折压比计算值,将导致计算折压比偏低。实测值越高其计算折压比越低,可能会出现同一强度等级的砖,实测抗压强度平均值低的满足折压比要求,而实测抗压强度平均值高的不满足折压比要求,这显然是不合理的。考虑这一因素,本文定义折压比计算值为砖抗折强度平均值与其相应强度等级的比值。由上述测试结果可知,山西省某建材有限公司生产的蒸压粉煤灰实心砖的折压比为0.26(按MU10计算)。中国工程建设协会标准《蒸压粉煤灰砖建筑技术规范》(送审稿)规定承重蒸压粉煤灰砖的最低强度等级为MU15,承重蒸压粉煤灰砖的折压比不应低于0.25。显然山西省某建材有限公司生产的蒸压粉煤灰实心砖的抗压强度不满足该标准要求,而折压比满足该标准要求。影响蒸压粉煤灰砖强度指标的因素诸多,生产企业应从各生产环节着手,提高产品质量,以满足工程应用要求.
2 砌体通缝抗剪性能试验研究
2.1 砌筑砂浆
砌筑砂浆的水泥采用辽宁某公司生产强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥;砂采用辽宁省浑河细砂,外加剂采用辽宁省建设科学研究院配制的专用外加剂。砂浆试块抗压强度试验按照JGJ/T 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》进行,砌筑专用砂浆实测抗压强度平均值为11.8 MPa。
2.2 试件制作及加载步骤
本试验共制作4组共24个试件,砌筑砂浆的实测强度分别为:专用砂浆厚灰缝11.8 MPa 2组、专用砂浆薄灰缝11.8MPa 2组;专用砂浆薄灰缝设计厚度为5 mm、专用砂浆厚灰缝设计厚度为10 mm。试件由1名中等技术水平的瓦工按GB/T 2542—2003《砌墙砖试验方法》砌筑,按标准养护方法养护,试件如图1所示。试验方法执行GBJ 129—90《砌体基本力学性能试验方法》。
加载步骤:(1)测量受剪面尺寸,测量精度为1 mm;(2)将抗剪试件放在钢垫板上,试件的中心线应与液压千斤顶的中心对齐;(3)抗剪试验采用匀速连续加荷方法以避免冲击,加荷速度按试件在1~3 min内破坏进行控制,当有一个受剪面破坏即认为试件破坏,记录破坏荷载值和试件破坏特征。加载装置采用100 t液压式压力机,数据采集采用UCOM-70A,试验过程中注意观察并记录试件截面的破坏情况及试件是单面破坏还是双面破坏。
2.3 试验结果及破坏形态分析
试件的抗剪强度计算结果取值应精确至0.01 MPa。专用砂浆砌筑的试件由于砌筑砂浆工作性能的原因,砌筑灰缝的实测厚度:薄灰缝厚度为7~8 mm,厚灰缝厚度为11~12 mm。砌体通缝抗剪试验结果见表3。表3中计算标准值的变异系数取0.18,计算设计值的分项系数取1.6。
由表3可知,专用砌筑砂浆砌体通缝抗剪强度计算设计值小于GB 50003—2001《砌体结构设计规范》规定的相应设计值。
砌体通缝抗剪试件破坏状态见图2。
由图2可知,粉煤灰实心砖砌体的受剪破坏是毫无预兆的脆性破坏。达到极限承载力后,荷载迅速下降而变形急剧增加,宏观表现为整个试件沿通缝处砂浆与砖的粘结面完全劈开,形成2个相互错动的独立面,破坏面表面光滑平整,破坏形态有单剪面破坏[图2(a)]、双剪面破坏[图2(c)]、砖块体破坏(图2(b)]等3种破坏形式[1]。本次试验大多数情况是沿砂浆灰缝面破坏,单剪面破坏比双剪面破坏数量略高,当为双剪面破坏时,2个剪切面中总有抗剪承载力弱的那一面先破坏,另一面也随之迅速破坏,很少有2个剪切面同时破坏的情况。由此可看出,砂浆与砖之间的粘结力是决定粉煤灰砖砌体抗剪性能的关键因素,此外,块体和砂浆的强度、水平灰缝和竖向灰缝的饱满度、施工因素等对粉煤灰砖砌体抗剪性能的影响也很大[2,3]。
3 结语
(1)不同砌筑砂浆砌筑对砌体通缝抗剪强度的影响较大,本次试验采用的专用砂浆砌筑的砌体通缝抗剪强度无明显提高,对于同等级专用砂浆砌筑的抗剪砌体,由薄灰缝和厚灰缝砌筑的砌体抗剪强度相差不大,建议有针对性地调整砌筑砂浆配合比。
(2)建议用砖的抗压强度和折压比两项指标确定蒸压粉煤灰砖的强度等级。
参考文献
[1]施楚贤.砌体结构理论与设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.
[2]Narayanan N,Ramamurthy K.Structure and properties of aerated concrete:a review[J].Cement and Concrete Composites,2000,22(5):321-329.
6.蒸压粉煤灰砖技术标准 篇六
造纸厂按工序排出三股废水:一是制浆蒸煮废液, 即造纸黑液;二是分离黑液后纸浆的洗、选、漂水, 也称中段水;三是抄纸机上的白水, 白水是可以处理后回用的。实际上中段水是黑液提取不完全所剩下的部分, 一般占总量的10%以内, 而黑液中所含的污染物占全部污染排放总量90%以上, 因此, 造纸黑液是造纸厂污染的主要部分。
造纸工业废水是世界公认的主要环境污染源。全世界每年排放的造纸废水超过274亿t, 我国造纸废水污染仅次于冶金、石化而居第三位[2]。黑液是造纸废水中最主要的污染源, 约占整个造纸工业污染的90%, 其含有难降解的木质素及其衍生物, 是一种高碱性的复杂污染体系, 易引起水体污染和生态环境的严重破坏。因此, 如何治理造纸黑液是一项困扰造纸企业的重大难题。长期以来人们一直在积极寻找和探索造纸黑液的治理利用方法, 并开展大量研究工作。目前, 国内外治理、利用造纸黑液的主要方法有:碱回收、水煤浆 (复合) 添加剂、酸析法、生化法、电渗析法、絮凝沉淀氧化法、膜处理技术、水煤浆技术和成膜技术等。
在对造纸黑液进行处理利用的众多方式中, 根据工艺过程特点的不同, 可将这些技术划分为以下几种类型:
治理型技术——包括膜处理、酸析、絮凝沉淀氧化、生物化学及活性炭吸附等方法。这类技术侧重于对黑液的处理。但由于受技术水平限制, 或者在处理过程中又易形成了二次污染, 因此处理量小。
利用型技术——这类技术以从黑液中提取有用成分并以利用为主要目的, 基本没有考虑或很少考虑对剩余废液的治理。因此环境污染问题不能得到根本解决。
治理利用循环型——以回收碱为主要目的, 并将其回用于制浆工艺中, 以实现循环利用, 在回收碱的同时也对黑液进行有效的处理。受资金和技术力量限制, 采用碱回收技术处理黑液难以维持。
资源化综合治理利用型——用水煤浆技术处理造纸黑液是一种资源化利用方式。这种技术能将黑液作为燃料全部燃烧掉, 具有处理量大的优点, 基本上可解决黑液对环境的污染。
造纸黑液用于制备蒸压砖未见报道。
碱法制浆的造纸黑液中含有一定量残碱, 而粉煤灰蒸压砖制备过程中需用碱性激发剂来激发粉煤灰活性, 如果能将造纸黑液用于粉煤灰蒸压砖的制备中, 将为造纸黑液的合理利用寻找一条新途径。
我国粉煤灰年排放量高达2亿t[3]。且每年都在递增, 是工业废渣中产量最大的一种废渣。这些粉煤灰的堆放不仅占用大量耕地, 消耗大量冲灰用水, 而且粉煤灰的二次扬尘对周围的生态环境造成严重的危害。
黄河以泥砂多而闻名于世。据统计黄河中游向下游的年平均输砂量为16亿t左右, 其中有4亿t沉积在下游河床, 致使下游河床平均每年升高10 cm~12 cm[4]。目前, 黄河下游大部分河段出现“二级悬河”, 主河槽过洪能力也大幅度降低, 黄河泥砂的淤积存在着巨大的洪涝溢决隐患, 严重危及黄河两岸人民群众生命财产的安全, 极大地制约了黄河流域经济建设的发展[5]。
本文研究的是用造纸黑液代替水用作蒸压砖制备中的成型水分, 把造纸黑液作为一种资源用于粉煤灰蒸压砖的制备中, 不但可以使造纸黑液得到有效利用, 还可以节约水资源;在原料中添加黄河泥砂代替部分瘠性原料粉煤灰, 可以改善蒸压砖的成型质量。
1 试验
蒸压粉煤灰砖所用原材料主要有硅铝质材料、钙质材料、石膏和集料等, 在高温水化条件下钙质材料与硅质材料中的Si O2和Al2O3反应生成水化硅酸盐等水化产物, 从而使制品具有强度[6]。
1.1 原料
试验主要原料黄河泥砂 (硅质材料) 取自洛阳市境内孟津段, 粉煤灰 (硅铝质材料) 来自洛阳市首阳山电厂, 炉渣 (集料) 来自洛阳市宜阳龙羽电厂, 化学激发剂为石灰 (钙质材料) 和石膏。试验用的石灰有效Ca O为83.1%, 0.08 mm方孔筛筛余2.02%。石膏中Ca SO473.83%, 0.08 mm方孔筛筛余量3.02%。原料化学成分见表1。
细粉煤灰表面积大, 产生的可溶性Si O2、Al2O3多, 相应生成的水化物就多, 这有利于提高砖坯强度, 但也不能太细, 否则生产时排气效果不好。试验采用的粉煤灰, 细度为0.08 mm方孔筛筛余18.17%。
粉煤灰砖因原料颗粒太细, 且粒径相差较小, 级配不好而导致混合料中含气量较高, 在压制过程中常因排气困难而产生水平层裂。黄河泥砂-粉煤灰蒸压砖原料之一黄河泥砂中粒径大于0.05 mm的颗粒占了1/2以上, 能有效提高坯体成型质量。黄河泥砂颗粒分布见表2。
造纸废液为碱法造纸蒸煮黑液。废液中OH-浓度为0.4165 mol/L。
采用洛阳市宜阳龙羽电厂的炉渣, 粉碎至粒径为2.5 mm。黄河泥砂-粉煤灰混合料中掺入足够的炉渣做集料, 以增加透气性, 使得砖坯在压制时, 避免产生分层裂缝[7]。炉渣粒径分布见表3。
1.2 试验过程
通过正交试验确定适宜工艺参数, 之后选取合适工艺参数制备蒸压砖, 并进行产物鉴定和性能检测。
影响蒸压砖性能的因素主要有:粉煤灰与黄河泥砂的比例、炉渣掺量、石灰掺量、石膏掺量、液固比、成型压力、静停时间、蒸压制度等。
根据前期研究经验, 蒸压砖性能较好时的工艺参数为:粉煤灰与黄河泥砂比例为3:1、炉渣掺量约为23%, 石灰掺量为12%, 石膏为1.0%, m (废液) :m (固体) 为1:8, 成型压力为20 k N、静停时间5 h、升温时间为2.0 h~2.5 h, 恒温压力控制在1.3 MPa (175℃~185℃) ;保温时间7 h~8 h;降温应缓慢进行, 控制在2~3 h内, 把釜内压力降至“零”, 待釜内温度低于100℃后, 方可打开釜门。
实验时根据前期研究经验, 固定液固比、成型压力、静停时间、蒸压制度等工艺参数, 做粉煤灰与黄河泥砂的比例、炉渣掺量、石灰掺量、石膏掺量四因素三水平正交试验, 原料经配料、消化、碾练、成型、静停、蒸压制得蒸压砖。因素水平表见表4。
2 试验结果
2.1 试验结果
正交试验结果见表5。
正交试验结果显示:当m (粉煤灰) :m (泥砂) 为3:1, 炉渣含量为22%, 石灰含量为12%, 石膏含量为1.3%时制得的蒸压砖抗压强度最大。以此工艺参数分别用水和造纸黑液制备蒸压砖并进行性能测试, 结果见表6。
2.2 产物鉴定
造纸黑液做拌和液制得蒸压砖的XRD图谱如图1。
图1显示:黄河泥砂——粉煤灰经蒸压砖中生成了托勃莫来石、水化硅酸钙、水化石榴石等水化产物——与水做拌和液制得的黄河泥砂-粉煤灰蒸压砖的水化产物一致[8], 这些水化产物将未反应粗料粘结在一起组成以粗颗粒为骨架的混凝土式结构, 使得制品具有一定强度。
2.3 黄河泥砂——粉煤灰经蒸压砖的性能
黄河泥砂——粉煤灰经蒸压砖的性能见表6。
可见造纸黑液做拌和液制得的黄河泥砂-粉煤灰蒸压砖可以达到JC 239-2001《粉煤灰砖》规定的MU25级要求[9]。
3 实验结论
实验结果表面, 利用造纸黑液作为黄河泥砂-粉煤灰蒸压砖的拌和液是可行的。
蒸压砖适宜的工艺参数为:m (粉煤灰) :m (泥砂) 为3:1, 炉渣含量为22%, 石灰含量为12%, 石膏含量为1.3%, m (废液) :m (固体) (E) 为1:8, 成型压力为20 k N, 静停时间为2 h, 升温时间为2.5 h~3 h, 蒸压温度为180℃, 保温时间为7 h~8 h, 降温时间为2 h~3 h。
利用造纸黑液和粉煤灰、黄河泥砂制备的蒸压砖可以达到JC 239-2001《粉煤灰砖》规定的MU25级的质量要求。
参考文献
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