蒸压加气混凝土原材料分析报告

蒸压加气混凝土原材料分析

生产加气混凝土的原材料较多，每一种原材料也可以选用不同的品种。采用的原材料，主要看当地的资源条件，生产的产品品种以及工厂的生产、技术、设备条件。用于生产加气混凝土的材料，主要分为四大类，即基本材料、发气材料、调节材料和结构材料。

基本材料

基本材料是指形成加气混凝土的主体材料。在配料浇注和蒸压养护等工艺过程中，它们将发生一系列物理化学变化，并相互作用，产生以水化硅酸钙为主要成人的新生矿物，从而使加气混凝土具有一定的强度。

基本材料共分两大类，一类是硅质材料，主要成分SiO2，如砂、粉煤灰等；另一类是钙质材料，主要万分是CaO，如生石灰、水泥、粒状高炉矿渣等。以下材料构成了加气混凝土的三大系列；水泥-石灰-砂系列，水泥-石灰-粉煤灰系列和水泥-矿渣-砂-系列。此外，含硅的尾矿砂、煤矸石、石村加工废弃粉未和水泥管桩生产中产生的废浆等也常来作为原料。

一、砂

砂是加气混凝土工业广泛采用的硅质材+料，在加气混凝土中的作用主要是提供SiO2，自然界中的砂由岩石风化或水流冲击形成，其外观和颗粒状态不尽相同，化学成分和矿物组成也不一样。

砂的主要化学成分是SiO2，也有少量的A2O3，Fe2O3和CaO等。砂的矿物组分很复杂，有时可达几百种，含量最多的是石英，其次是长石，有时还夹杂着云母、碳酸盐、粘土等。砂中的SiO2一部分以石

英态存在，一部分以长石或期货矿物组分存在。但是无论是纯石英态的SiO2，还是化合态的SiO2，都具有稳定的晶体结构，处于最小的能状态。因此，常温下砂是隋性材料，高温水热处理时，砂的溶解度增大，各种矿物的SiO2均能与CaO反应生成水化硅酸钙，其中以石英与CaO的反应产物抗压强度最高。因此，砂中石英含量越多，质量越好。

砂中还含有一定数量的Na2Ｏ和K2O，在加气混凝土生产过程中，它们生成可溶性Na2sO4和K2sO4，随着制品中水分的迁移而至制品表面，并根据蒸发条件的不同，将会在制品的表面或表层下析出盐类结晶体（白霜），这就是盐析，在盐析过程中，由于结晶体体积膨胀，会导致饰面层脱落或者表面剥离。由于钠盐吸水性较强，结晶体颗粒较大，膨胀也大，因而盐析的破坏比钾盐更大。

砂中含有有机酸（腐植物），对加气混凝土的生产不利，它会中和加气混凝土料浆中的碱，当有机酸含量过多时，将降低料浆碱度，影响料浆发气和坯体硬化。

砂中的粘土杂质对加气混凝土性能的影响有两重性：一方面，由于粘土是一种高分散物料，吸水性强，含量过高时，会使料浆粘度增大，若为了保证一定的粘度而增加用水量，则又延长了坯体硬化时间；另一方面，粘土中含有一定量的Al2O3，它可以促进托勃莫来石的生成。砂中的碳酸钙物质（如珊瑚、贝壳等）不宜过多，一般不希望大于10%。

按标准JC/T622-1996，砂的技术要：

不含杂质（树皮、草根等）。

一些企业由于条件所限，砂的SiO2，含量往往不足75%，虽然也可使用，但增加了生产控制的难度，总的说来，砂中SiO2含量是越高越好（国外通常大于90%），杂质越少越好。

二粉煤灰

粉煤灰在加气混凝土中的作用主要是提供SiO2，同时，其中的Al2O3也具有较大作用（特别是在浇注以后的静停过程中）。传统上，按照排灰方式的不同，分别称之为干排灰和湿排灰，随着现代燃烧技术的发展，循环流化床锅炉和沸腾炉、垃圾发电锅炉应用日趋普及，粉煤灰中又有了性质与一般粉煤灰性能迥异的粉煤灰，前者因反复燃烧，且多使用劣质煤，所形成的粉煤灰活性较低并含钙较高；而沸腾炉采用液态排渣，需添加石灰石来降低熔点，因此粉煤灰的含钙量很高，而垃圾发电产生的粉煤灰含钙、铝较高，含硅较低，并含有有机污染物，本节仅讨论我国最普遍的煤粉发电锅炉产生的粉煤灰。

大约每燃烧1T煤，生成150~200kg粉煤灰，全国每年排放的粉煤灰已超过2.6亿吨，占用了大量土地（或山谷）、江河、湖泊。因此，如何利用粉煤灰是我国迫切需要解决的问题。

1、粉煤灰的特性

粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集的粉未。煤中除可燃物外，主要含有粘土质矿物，所以，粉煤灰实际上是粘土质矿物的高温下燃烧后的产物。锅炉中煤粉的燃烧温度高达1100~1500度，由于煤粉中的粘土矿物在燃烧过程中生成的SiO2、AI2O3、Fe2O31000度时便成为熔融状，在排出炉外时经急速冷却，因大部分自由分子来不及形成晶体而成为细小的球形颗料状玻璃体，从而具有良好的活性。

（1）化学成分

粉煤灰的化学成分主要是SiO2和AI2O3，还有少量的Fe2O3\CaO、MgO及其它微量元素，此外，还有一定数量的未燃尽炭（以烧失量表示），所有化学成分的数量都随煤质及燃烧工艺的不同而不同，我国粉煤灰化学万分变动围大致如下：烧失量不超过20%；SiO2：40-60%。AI2O3：20-35%；CaO：1-10%（高钙灰10-25%）；Fe2O3:3-10%;MgO：5%以；SO3：2%以；K2O+Na2O:3.5%以。随着电力系统的技术改选和新电厂的投入运行，目前，粉煤灰的烧失量有了大幅度的降低，平均6.9%；而SO3

则由平均0.32%提高到0.8%

（2）矿物组成

粉煤灰的主要矿物是硅铝玻璃体，其含量一般在70%左右，其它还有结晶矿物莫来石和石英，少量的碳酸钙、赤铁矿和磁铁矿等。此外尚残存少量形状不规则的焦炭颗粒和半焦炭颗粒。

（3）物理性质

粉煤灰是一种浅灰色或黑色细粉，含炭量越多，颜色越深。粉煤灰密度通常在1.8~2.5g/cm3之间，细度（0.08mm方孔筛筛余）3~30%，电收尘的干灰细度较小。颗粒料经一般为1~50um。标准稠度需水量变化在24.3~74.1%之间。粉煤灰颗粒表面粗糙多孔，而粗大并多孔隙的颗粒大多是未烯尽的炭粒。因此，衡量其品质的好坏，除了细度，标准稠度需水量是一个重要指标。

2、粉煤灰的活性及其影响因素

粉煤灰本身虽不具有单独的硬化性能，但当它与石灰、水泥等碱性材料加水混合以后，即能在空气中硬化，并在水中继续硬化，这就是粉