掺贝壳灰蒸压加气混凝土砌块的研究.doc

掺贝壳灰蒸压加气混凝土砌块的研究 宁波市大自然新型墙材有限公司 仇心金 【摘要】 贝壳灰替代石灰用于生产蒸压加气混凝土砌块，具有较好的社会效益和经济效益。该研究项目于年月通过浙江省建设厅组织专家进行的科技成果鉴定。本文主要介绍贝壳灰活性材料与激发材料的选用、贝壳灰与石灰的混合使用、贝壳灰原材料分析、掺贝壳灰加气混凝土砌块的质量性能研究等。 【关键词】 贝壳灰；蒸压加气混凝土砌块 粉煤灰加气混凝土砌块是一种综合利用粉煤灰的理想建材产品。目前全国约有多家加气混凝土生产企业，其中左右是利用发电厂粉煤灰作为生产原料。但是加气混凝土的原材料之一石灰，仍然是能源消耗大头，每立方米加气混凝土中有的原料是石灰。石灰属矿山资源，加气混凝土产量逐年快速递增，石灰的用量越来越大，但矿山资源是有限的。 以浙江省为例，年创办第一家加气混凝土企业，目前已增加到多家，产能从年设计能力万增加到目前的多万，石灰用量按比例计算，年需石灰万，按每吨石灰需煤耗（标准煤）计算，仅浙江省现有家加气混凝土生产企业就耗煤万。除此之外，需用大量的炸药来爆破矿石，还需运输矿石和石灰。为此，宁波市大自然新型墙材有限公司因地制宜，进行了利用贝（蛎）壳灰替代石灰的研究。浙江地处沿海，海底蕴藏着大量的贝（蛎）壳，利用其代替石灰，不仅可以保护矿山资源，还能节约大量的能源。据初步估算，沿海地带贝壳贮存量有上千万吨，并能持续产生，有持续发展的基础。 贝壳加工及有关性质分析 贝壳在我国沿海一带很常见，用普通船打捞上来，洗去其中的泥质，用少量的煤渣烧成贝壳灰，其主要成分与石灰相近。煅烧过的贝壳灰提供的有效氧化钙，使之在水热条件下与硅质材料（粉煤灰）中的、发生作用，生成水化硅酸钙，从而使制品获得高强度，同时也为铝粉的发气提供条件。 我们对贝壳灰的有效氧化钙、消化速度、消化温度进行了多次实验室检测（结果见表）。其数据和石灰较为接近，只是在初升温时，贝壳灰较石灰慢些，而在之间内升温速度几乎一样，分别为。和（见图）。因此我们认 为，贝壳灰代替石灰用于加气混凝土生产是可行的。 ：石灰消化升温曲线；：贝壳灰消化升温曲线 图 贝壳灰和石灰消化升温曲线 表贝壳灰和石灰有关性质比较 材料名称 石灰 贝（蛎）壳灰 有效氧化钙（平均值，） 消化温度（平均值，） 消化速度（平均值，） 使用贝壳灰存在的问题及解决的方法 贝壳灰能否在原各种成分配比工艺条件下稳定地进行浇注坯体能否正常切割，制品的性能及各项指标能否达到国家标准，这是本项目研究的重点。为此，我们用自制铁模按目前本企业生产配比工艺进行实验室浇模实验。经过多次浇注实验，证明用贝壳灰代替石灰进行浇注比较稳定，不存在塌模现象，但是出现了稠化后的温度过低、坯体经过个多小时慢慢硬化才能切割的现象。为了解决这一问题，我们请教有关专家，查阅有关资料拟参加一种外加剂来激发贝壳扶的内在活性，以提高坯体的硬化速度，实现正常切割，我们选择了一种外加剂，进行了掺加外加剂实验，开始只加入（重量比），基本无效果，当加入量达到 时，效果较明显，坯体稠化后，温度可达以上，并在左右硬化达到切割要求。 在实验室实验成功的工艺条件基础上，我们于年月日在生产线首次进行试浇，共试了模。贝壳灰有效氧化钙为，从浇注静养、切割到制品性能都较为理想（详见表）。第二次试浇时（共浇注模），出现了静养时间增长（约）、硬化慢的现象，同时坯体经蒸压养护，部分外观制品出现不规则裂纹。经分析，问题不在工艺配方，而在于贝壳灰的质量。前后两次在生产线上试浇注，虽然工艺配比完全相同，但是采用的贝壳灰产地不同，其含量数据不同，经公司实验室和宁波市建材检测中心站检测，两次实验采用的贝壳质量有较大的差异，特别是有效氧化钙含量和氧化镁含量（见表、表）。 表贝壳灰进行浇注的静养时间及制品性能 湿容量 干容量 静养时间 含水量 强度 模号 （） （蚝） （） （） （） 表连江县和宁海县贝壳灰化学成分比较 元素名称 连江县 宁海县 （） （） （） （） （） （） 表连江县和宁海县贝壳灰有效氧化钙含量 柔名杯 ）一素名称 连江县 宁海县 有效氧化钙（） 我国海域广阔，各海域自然条件不同，所以分布在不同海域的贝壳化学成分不同。要想使各地区贝壳的化学成分控制在一定范围内，完全达到我们的要求是不可能的。虽然我们掺加一定的外加剂来激发贝壳灰的活性，以改善坯体的“塑性”和加快坯体硬化，但是海洋的水流不断变动，海域底下的贝壳随水流不断变位，所以贝壳的化学分析数据变化较大，稳定性难掌握。要彻底解决这一问题，还有待于做进一步的实验。最终方案及效果 我们将贝壳灰化学成分的检测结果与硅酸盐建筑制品用生石灰 （厂）中对加气混凝土生产原材料石灰的指标要求（见表）相比较，贝壳灰的有效氧化钙含量和含量两项指标超标。前面我们介绍了采用外加剂后进行浇注、切割蒸压养护的实验情况，充分证明当贝壳灰中有效氧化钙含量、含量符合硅酸盐建筑制品用生石灰（厂）标准要求时，实验是比较成功的，反之就会影响产品质量。实验说明，要彻底解决这两个元素含量，不影响产品质量，有待于进行专门研究。 表 硅酸盐建筑制品用生石灰（） 中石灰的技术指标 优等品 一等品 合格品 （） 乏 （） 耋 （） 荟 （） 消化速度（） 消化温度（） 耋 未消化残渣（） 主 细度筛余量（，方孔） 耋 表纯石灰和贝壳灰与石灰混合制品性能比较 尺寸偏差（） 强度（） 干体积密 单块 度 模 长度 宽度 高度 平均值 最小值 （） 粤 混 混 混 混 混 混 石 石 石 石 石 石 ， 厶 厶 厶 厶 合 口 口 口 口 口 灰 灰 灰 灰 灰 灰 灰 灰 灰 灰 灰 灰 福? 一 表掺贝壳灰蒸压加气混凝土砌块（混合灰）性能 检测结果 检测项目 标准要求 评价 宁波市建材质检站 国家检测中心 长度 合格 ， 尺寸偏差 宽度 外观尺寸一等品 合格 （） 高度 合格 外观质量 符合厂表征 符合 一等品 强度 平均值 乏 田 单块最小值 童 干体积密度（） 耋 优等品干燥收缩值（， 董 合格 快速法） 质量损失 （） 抗冻性 合格 冻后强度 耋 （）导热系数（）】 耋 合格 由于我们的实验条件有限，资料又缺乏，彻底解决这个难题还有一定困难。现在我们采取另一种方法解决贝壳灰代替石灰的问题，即利用“中和”的办法。因为贝壳灰卤冉霞校奔涠蹋弥兴偈依吹鹘诤笃谖露龋古魈宄砘竽鼙郑叮啊茫俳嗄淌奔涮崆埃锏角懈钍奔涞囊蟆圆峁鳎庖环椒眩粞寡蟮牟分柿扛飨钪副甓急鹊挥檬业囊茫乇鹗强寡骨慷龋岣撸埃玻停校幔希矗停校幔谕娜葜叵拢牧铣杀炯跎伲叮保半浴玻埃埃的辏对拢呤越剑的阶惭懈钍奔浜驼粞寡磺姓！破分柿啃阅芡耆梢院褪褂檬业闹破废腈敲溃峁恚丁?为证实实验结果，我们分别将制品委托宁波市建材产品质量检验站和国家建材产品检测中心进行全面检测（结果见表），产品质量完全达到国家行业标准。结语， 经过一年多的试产实践，我们得出结论，贝壳灰与石灰混合用于粉煤灰加气混凝土砌块的生产是可行的、成功的，产品质量完全符合蒸压加气混凝土砌块 （蝴）的要求。同时可降低成本，经粗略计算，使用混合灰，每立方米成本比使用纯石灰降低元。以宁波市大自然新型墙材有限公司年产万加气混凝土砌块测算，可增加年利润上百万元人民币。 该研究项目于年月通过浙江省建设厅组织专家进行的科技成果鉴定（浙建科鉴字第号）。年被建设部列为全国建设行业科技成果推广项目。年得到国家知识产权局发明专利认可。专家认为，该产品的开发是成功的，通过对贝壳灰原材料质量控制、激发剂选用以及贝壳灰与石灰掺配比例的研究，实现了贝壳灰在蒸压加气混凝土砌块中的有效使用。经浙江省科技信息研究院查新，国内未见有相关内容的文献报道。我国海岸线长，从南到北几千公里，凡建在沿海一带的生产企业都可利用贝壳生产加气混凝土砌块。