加气混凝土配合比设计任务书

1混凝土配比设计任务书2目录：1任务书内容2概述3加气混凝土的基本组成材料⑴钙质材料⑵硅质材料⑶外加剂4配合比设计5生产控制要求6施工要求7搜集资料目录及摘要8参考文献3混泥土配比设计任务书⒈训练目的：掌握不同工程条件下混泥土配比设计与施工要求⒉训练内容：高强混泥土、大体积混泥土、泵送混泥土、轻质混泥土、加气混泥土、大孔混泥土、流态混泥土、防水混泥土、道路混泥土的配比设计配比设计资料组成：（1）概述、工作性能、要求（2）所用原材料及选用要求（两种要求）（3）配比设计（4）生产控制要求（5）施工要求（6）搜集资料目录及摘要⒊训练要求：（1）选题（2）自己选定各种需要的技术参数，但要说明依据（3）有资料搜集说明和记录选题：加气混泥土一．概述：加气混泥土又称发气混泥土，是含硅材料和钙质材料加水并加入适量的发气剂和其他的附加剂经混合搅拌、喷注发泡、胚体静停与切割后，再经蒸压或常压蒸气养护制成的多孔轻质混泥土，可制作砌块、屋面板、墙板和保温管等制品，4广泛应用于工业和民用建筑。加气混泥土最早出现于1923年，1929年正式建厂生产，但在工程中大量应用是在20世纪40年代。主要生产和应用的国家有前苏联、德国、日本等。我国1931年开始生产应用加气混泥土，并以此材料建造了当时国内最高的大楼（20层）。1978年以后，由于高层建筑的发展和墙体材料改革的需要，加气混泥土在全国迅速发展，到2002年，国内生产能力已达1350万立方米。按目前应用加气混泥土的情况来看，我国与先进国家相比仍有很大差距，与我国建筑事业的发展很不适应。因此，加快加气混泥土的发展步伐，并在建筑工程中大力推广应用，是建筑领域的一个非常重要的课题。加气混凝土的发展历史◆加气混凝土最先出现于捷克。◆1929年在瑞典建成了第一座加气混凝土厂。◆我国早在30年代有了生产和使用加气混凝土的记录，产品用于上海大厦、国际饭店等。◆1958年，原建工部建筑科学研究院开始研究蒸养粉煤灰加气混凝土。◆1965年建成我国第一家加气混凝土厂---北京加气混凝土厂。◆目前，我国建成各类加气混凝土厂逾400家。总设计能力约2600万m3，实际产量约1200万立方米，折标准砖为78亿（折标准砖）。而我国墙体材料总产量为8500亿（折标准砖），其中新型墙体材料3500亿（折标准砖），加气混凝土占墙体材料不到1%，也仅占新型墙体材料的2.2%，与其节能、节地和利废的责任不相符。二．加气混泥土的基本组成材料基本组成材料是加气混泥土最主要的原材料，它必须满足在湿热条件下生成以硅酸盐为主体的水化矿物。加气混泥土组成材料包括两大类：一类是钙质材料，如水泥、石灰、高炉矿渣等；另一类是硅质材料，如砂、粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿粉等。此外，加气混泥土还有一种很重要的材料，即外加剂。在选择原材料时一般应以优先使用工业废渣和当地资源为原则。钙质材料水泥和石灰是加气混泥土中的钙质材料。水泥在加气混泥土中可以作为单一钙质材料，也可以与石灰一起作为混合钙质材料。（1）水泥、石灰在加气混泥土中的作用Ⅰ．为加气混泥土中的主要强度组分水化钙（Ｃ－Ｓ－Ｈ）的形成提供CaO。Ⅱ．为一些发气剂的发气提供碱性条件。Ⅲ．水泥、石灰在水化时放出热量，可以提高料浆温度，加速料浆的水化硬化。Ⅳ．掺加水泥还可以保证浇筑稳定，加速料浆的稠化和硬化，缩短预养时间，改善胚体和制品的性能。（2）对水泥的质量要求对水泥的要求根据加气混泥土的品种、工艺不同而有所不同。如单独使用水泥做钙质原料是应采用强度等级较高的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。这些水泥水化是可产生较多的Ca(OH)2。如与石灰共同作为钙质材料，可使用强度等级为32．5ＭＰａ的矿渣水泥、粉煤灰水泥及火山灰水泥。对水泥中游离氧化钙含量可适当放宽，因为经蒸压养护，游离氧化钙将全部水5化，而且水泥的掺量不是很高，不会引起安定性不良。不宜用高比表面积的早强型水泥作钙质材料，因为水泥水化硬化过快会影响铝粉的发气效果。水泥熟料中CaO含量要大于60%，水泥中游离氧化钙不大于6%，MgO含量不大于6%。水泥中铬酸盐含量不得超过30～40ppm，否则将影响浇注稳定性。一般普通硅酸盐水泥中酪酸盐含量通常不超过20ppm，符合生产加气混泥土的技术要求。此外，生产加气混泥土用的水泥其碱度必须大于55mg当量/Ｌ。（3）对石灰的要求一般采用回转窑煅烧（1100～1200℃）的中速消解生石灰（消解速度15～30min）。要求有效氧化钙含量为60％～70％；氧化镁含于2％～3％，过烧石灰含量小于2．5％；细度（以比表面积计）为5000～6000c㎡/g相当于0．088ｍｍ筛筛孔余量不大于10％，消解温度大于70℃。在加气混泥土生产中，不宜采用消石灰，因消石灰蒸压后制品强度较低。硅质原料生产中一般采用全部磨细砂，故其天然级配无意义。国内要求砂中SiO2总量＞70%（国外要求SiO2＞80%），并要求石英含量＞40%。Na2O＜1．5%,K2O＜3%,有机杂质（腐殖质）＜3%。砂中碳酸钙物质（如珊瑚、贝壳等）含量不能大于10%。一般要求砂的烧失量＜0．02%。符合上述要求的砂，例如河砂、海砂、风积砂、砂岩都可以使用。但在使用海砂时，为防止制品内钢筋锈蚀，要特别注意氯离子含量不能大于0．02%。否则应将海砂冲洗后在使用。主要有石英砂、粉煤灰、烧煤矸石、矿渣等。硅质原料的主要作用是加气混泥土的主要强度组分水化硅酸钙提供ＳiO2。因此，对硅质原料的主要要如下：ⅰ．SiO2含量较高。ⅱ．SiO2在水热条件下有较高的反映活性。ⅲ．原料中杂质含量较少，特别是对加气混泥土性能有不良影响的K2O．Na2O及一些有机物。生产中一般采用全部磨细砂，故其天然级配无意义。国内要求砂中SiO2总量＞70%（国外要求SiO2＞80%），并要求石英含量＞40%。Na2O＜1．5%,K2O＜3%,有机杂质（腐殖质）＜3%。砂中碳酸钙物质（如珊瑚、贝壳等）含量不能大于10%。一般要求砂的烧失量＜0．02%。符合上述要求的砂，例如河砂、海砂、风积砂、砂岩都可以使用。但在使用海砂时，为防止制品内钢筋锈蚀，要特别注意氯离子含量不能大于0．02%。否则应将海砂冲洗后在使用。目前，对各种硅质原料的具体要求如下。（1）石英砂砂在加气混泥土中的主要作用是提供SiO2，在蒸压条件下与CaO化合生成水化硅酸钙；此外，部分尚未完全反映的砂核在加气混泥土中起到骨料的作用。SiO2≥90%,Na2O＜2%,K2O＜3%，黏土含量小于10%，烧失量小于5%；175℃水热条件下溶解度大于或等于0﹒18g/L，并随着水温的提高而提高；干磨粉细6度要求4900孔筛余小于5%，湿磨粉细度为比表面积大于3000㎝2/g；有机酸含量小于3%。在加气混泥土中不得含有石子，另外在配筋加气混泥土材料中应严格限制氯离子含量小于002%，以防止锈蚀钢筋。（2）粉煤灰在加气混泥土中，粉煤灰兼有骨料和生成胶凝材料的双重作用。粉煤灰不仅能提供SiO2,同时提供Al2O3。粉煤灰应具有必要的细度（4900孔/㎝2）筛筛余小于20%，2000孔/㎝2筛筛余小于70%，细度不足时，应予磨细。用于加气混泥土的粉煤灰质量标准应达到JC409G-9Ⅰ《硅酸盐制品用粉煤加气混泥土用粉煤灰技术指标/%指标Ⅰ级Ⅱ级细度（0．04㎜方孔筛筛余）标准稠度需水量烧失量SiO2含量含量≤30≤50≤7≥40≤2≤45≤58≤12≥40≤2放射性符合GB6763规定（3）烧煤矸石烧煤矸石是煤矿的副产品，是一种含碳的岩土质物质。经自燃或人工燃烧后剩下的物质称为烧煤矸石，其他化学成分与粉煤灰接近。作为加气混泥土硅质原料的烧煤矸石，其技术要求可参照粉煤灰的技术指标，其中关键是烧失量。因为烧失量高，意味着煤矸石中未燃碳含量高，将会严重影响混凝土的质量，所以要求燃烧后的煤矸石含碳量不大于6%，（4）矿渣粒化高炉矿渣在饱和的Ca(OH)2溶液中会产生显著的水化反应，有明显的胶凝性能。而在加气混凝土料浆中，生石灰水化后生成Ca(OH)2，水泥熟料中硅酸盐矿物水化时也析出Ca(OH)2，其液相呈碱性状态，可以激发矿渣的活性，因此用磨细矿渣可以代替部分水泥，作为加气混凝土中的钙质材料。技术要求如下：⒈矿渣的活性越高，胚体硬化越快，加气混凝土强度越高，因此要求矿渣水卒质量好，颗粒松散均匀，外观呈淡黄色或灰白色，有玻璃光泽，无铁渣及硬渣大块。⒉化学成分：CaO：含量大于40%；Al2O3：9%～16%；S：0．8～1．6%CaO/SiO2（质量比）：＞1。不符合上述要求的矿渣，还可以通过试验进一步鉴别它是否适宜使用。外加剂（1）发气剂7发气剂是生产加气混凝土的关键原料，它不仅能在料浆中发气形成大量细小而均匀的气泡，同时对混凝土性能不会产生不良影响。对加气混凝土发气材料曾进行很多研究，可以作为发气剂的材料主要有铝粉、双氧水、漂白粉等，但考虑生产成本、发气效果等种种因素，目前基本上都用铝粉作为发气材料。铝粉是金属铝经磨细而成的银白色粉末，其发气原理是金属铝在碱性条件下与水发生置换反映产生氢气，化学反应式如下：2Al+3Ca(OH)2+6H2O→C3A·6H2O+3H2↑由于金属铝的活性很强，为防止在生产及存储、运输过程中铝粉与空气中的氧气发生化学反应形成三氧化二铝，因此要在磨细时加入一定量的硬脂酸，使铝酸表面吸附一层硬脂酸保护膜。在使用前，首先通过烘烤法或化学法进行脱脂。由于烘烤法易着火燃烧，影响安全，所以已较少使用。化学法脱脂是通过加入一些脱脂剂（这些溶剂是能溶解硬脂酸的有机溶剂或表面活性物质），是吸附在铝粉表面的硬脂酸溶解或乳化。常用的脱脂剂有平平加、合成洗涤剂、ＯＰ乳化剂、皂素粉，掺量一般为铝粉质量的1%～4%。我国加气混凝土用铝粉的国家标准（GB2054－89）见下表加气混凝土用铝粉技术指标（GB2054－89）代号细度80U=um筛余/%活性铝含量/%盖水面积/（㎡/g）油脂含量/%FLO1PLQ2FLQ3＜1＜1＜0．5≥85≥85≥850．42～0．600．42～0．600．42～0．602．8～3．02．8～3．02．8～3．0注：⒈活性铝含量为铝粉中能在碱性介质中反应放出氢气的录占铝粉总质量的百分比。⒉盖水面积是用来反映铝粉细度和粒形的指标，是1g铝粉按单层颗粒无间隙排列在水面上所能覆盖水面的面积。发气量与时间的关系表示如下表所示：发气量与时间的关系发气时间（mim）281624发气量（ml）56976全部结束发气情况与时间的关系如下表所示：发气情况与时间的关系时间2mim前2min后8min后16min24min发气情况缓慢大量放气开始减慢基本结束全部结束（2）气泡稳定剂在我国加气混凝土生产中，常用的气泡稳定剂有可溶油、拉开粉、含皂素植物、匀染剂与氧化石蜡皂等。根据生产经验，以采用碳原子说为12～16之间的表面活性物质作为加气混凝土的气泡稳定剂，其效果较好。①氧化石蜡皂稳泡剂氧化石蜡皂是石油工业的副产品以石蜡为原料，在一定温度通入空气进行氧化，再用苛性钠加以皂化后制得的一种饱和脂肪酸皂。使用时用水溶解成8%～10%的溶液。②可溶性油类稳泡剂是用花生油酸、三乙醇胺和水制成的稳泡剂。三者的比例是花生油酸∶三乙醇胺∶水=1∶3∶36。8（3）调节剂在加气混凝土料浆中，加入调节剂的目的，主要是为了使铝粉的发气速度与料浆的稠化速度相适应，以保证料浆具有良好的浇注稳定性。调节铝粉发气开始时间可采用水玻璃；提高液相碱度的采用，纯碱；抑制生石灰的消解速度可采用三乙醇胺和石膏；提高胚体强度可采用石膏和水泥；调节胚体的蒸压膨胀值以消除制品的垂直裂缝可采用菱苦土等。另外，随着加气混凝土品种及原材料性质的不同，在要调节的内容相同的情况下，所采用的调节剂亦不完全相同。①纯碱和烧碱有以下两种作用。ⅰ增加铝粉中活性铝含量，提高发气速度。因为铝粉在加工时虽然用硬脂酸脂化保护，但仍有部分铝粉被空气中的氧气氧化形成三氧化二铝，影响了铝粉的发气效率。加入氢氧化钠后，将产生如下反应：Al2O3+2NaOH2→NaAlO2+H2OAl2O3被溶解后，内部的Al暴露出来，与水反应产生