混凝土小型空心砌塊生產(chǎn)工藝分為原材料處理、混凝土攪拌、砌塊成型、砌塊養(yǎng)護(hù)等。
1.1原材料處理工藝
(1)粗集料必須過篩,用5mm和10mm方孔篩過篩,將<5mm的作為細(xì)集料與砂混合使用;將10mm以上的篩出,經(jīng)破碎后再用。
(2)細(xì)集料也必須過篩,用5mm和lOmm方孔篩過篩,5mm以上lOmm以下的作為粗集料使用,>lOmm的粗卵石經(jīng)破碎后再用。生產(chǎn)混凝土小型空心砌塊宜用中砂,其細(xì)度模數(shù)Mx為3.0~2.3。
(3)控制砂石的含泥量和含粉量,除去金屬物和腐殖物等雜質(zhì)。
(4)嚴(yán)格計(jì)量,對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行定期標(biāo)定和校驗(yàn)。
(5)濕粉煤灰必須進(jìn)行過篩處理,否則會(huì)造成抗凍性指標(biāo)下降。
(6)輕集料應(yīng)預(yù)先加濕處理,以保證砌塊成型質(zhì)量。
(7)水泥應(yīng)首選硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,選用旋窯生產(chǎn)的水泥。32.5級(jí)水泥宜用于生產(chǎn)Mu7.5和Mul0混凝土小型空心砌塊;42.5級(jí)水泥用于生產(chǎn)Mul5.0以上的混凝土小型空心砌塊;52.5級(jí)水泥用于生產(chǎn)MIJ20.O以上的混凝土小型空心砌塊。
1.2混凝土攪拌工藝
攪拌工藝涉及拌和料的投料順序、拌和次數(shù)、拌和時(shí)間等。
1.2.1一次投料和二次投料攪拌工藝比較
一次投料攪拌工藝:提升斗投料的順序?yàn)榇旨弦凰嘁患?xì)集料;翻斗投料的順序?yàn)榧?xì)集料一水泥一粗集料。加入全部拌和水?dāng)嚢。外加劑?yīng)預(yù)先加入水中,配料應(yīng)按重量計(jì)量,水泥、水、粉料等誤差應(yīng)<2%,粗集料誤差<3%,干攪拌2min,濕拌2min。
二次投料攪拌工藝:細(xì)集料一水泥+部分水,拌成水泥漿,再加入粗集料和剩余的拌和水?dāng)嚢。全部物料拌和時(shí)間不少于2min。攪拌好的混凝土為干硬性混凝土,手握成團(tuán),濕而不散。
兩種攪拌工藝比較:二次投料攪拌工藝拌和的混凝土具有較好的和易性,3d強(qiáng)度可提高20%,7d強(qiáng)度可提高28%,28d強(qiáng)度可提高15%~20%,。若配制相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,可節(jié)省15%~20%的水泥用量。
1.2.2輕集料混凝土攪拌工藝
輕集料混凝土攪拌工藝與其吸水率密切相關(guān),應(yīng)根據(jù)吸水率不同選擇不同的攪拌工藝。
(1)當(dāng)輕集料吸水率<10%時(shí),可采用二次投料攪拌工藝。其工藝流程為:粗集料+細(xì)集料→攪拌→集料混合物+水泥→攪拌→水、外加劑→混凝土拌和物。
(2)輕集料的吸水率>10%時(shí),輕集料在攪拌前應(yīng)預(yù)加水,使輕集料在成型前吸足水,可以提高混凝土的強(qiáng)度。其預(yù)濕攪拌工藝流程為:水→粗集料、細(xì)集料+水泥→攪拌→水、外加劑→混凝土拌和物。
1.2.3注意事項(xiàng)
首次攪拌應(yīng)多加入20%~30%的水泥。因成型失敗而回收的新鮮拌和料,如重新成型,水泥初凝前完成的可重復(fù)使用,除此之外的回收拌和料必須作為廢料處理。
1.3砌塊成型工藝
混凝土小型空心砌塊成型工藝包括布料、振動(dòng)、脫模三個(gè)環(huán)節(jié)。布料是在設(shè)備振動(dòng)的狀態(tài)下,使混凝土拌和料充填模具至預(yù)定布料高度,并形成水平面的過程。在此過程中拌和料要克服與模具的粘附作用力,盡可能地把狹窄的模具空間填實(shí)。振壓是通過成型設(shè)備的強(qiáng)力振動(dòng)和加壓,使模具內(nèi)的拌和料緊密成型至具有預(yù)定高度的坯體。脫模是使坯體從模具中脫出,然后設(shè)備復(fù)位準(zhǔn)備下一個(gè)成型周期的操作。
布料要根據(jù)混凝土小型空心砌塊的強(qiáng)度等級(jí),選擇布料時(shí)間和振動(dòng)頻率;振壓成型也是視混凝土小型空心砌塊的強(qiáng)度等級(jí)大小,選擇成型時(shí)間、振動(dòng)頻率、壓力大小。脫模要平穩(wěn),防止突然撞擊和劇烈振動(dòng)造成砌塊坯體內(nèi)部裂紋,影響砌塊強(qiáng)度。
成型周期是由布料時(shí)間、振動(dòng)時(shí)間和脫模時(shí)間這三個(gè)成型工藝參數(shù)構(gòu)成。成型周期時(shí)間和各成型工藝參數(shù),需要根據(jù)砌塊成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率權(quán)衡而定。即生產(chǎn)強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土小型空心砌塊,需要較長的成型周期。
成型質(zhì)量較好的砌塊坯體,其條面應(yīng)為稍顯濕潤的密實(shí)表面,有時(shí)在上下部位出現(xiàn)水平漿帶,坐漿面有細(xì)小的拉漿,坯體外觀尺寸符合規(guī)范要求,無缺棱掉角、爛根與虧料現(xiàn)象。輕推砌塊坯體條面,有彈性手感,而無明顯的塑性變形。
1.4砌塊養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土小型空心砌塊養(yǎng)護(hù)工藝包括坯體運(yùn)輸和養(yǎng)護(hù),目的是砌塊達(dá)到碼垛強(qiáng)度進(jìn)行托板回收及達(dá)到工程應(yīng)用所需要的強(qiáng)度。剛成型好的砌塊坯體基本上沒有強(qiáng)度,這就要求坯體的運(yùn)輸裝置能平穩(wěn)運(yùn)作,避免振動(dòng),防止砌塊坯體內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。濕產(chǎn)品下線碼放時(shí),不要直接碼放在濕的坯體上,托板與托板之間要有支撐。
混凝土小型空心砌塊養(yǎng)護(hù)分為高溫高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、低溫常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)、自然養(yǎng)護(hù)、低溫蓄熱養(yǎng)護(hù)、太陽能光熱互補(bǔ)式養(yǎng)護(hù)等。
1.4.1高溫高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)
此種養(yǎng)護(hù)適用于以石灰、石膏為膠結(jié)料的靜壓機(jī)成型工藝產(chǎn)品,養(yǎng)護(hù)在密封的金屬蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行,其溫度達(dá)150~180℃,壓力達(dá)12~18kg,投資大,運(yùn)行成本高,不適宜以水泥為膠結(jié)料的混凝土小型空心砌塊養(yǎng)護(hù)。
1.4.2低溫常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)
坯體在密閉的養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)窯的圍墻、門和屋頂都要做保溫和防水處理,窯內(nèi)兩側(cè)安裝有蒸汽管道,并在養(yǎng)護(hù)窯的中部安裝一個(gè)溫度探頭。
蒸汽養(yǎng)護(hù)分為靜停→升溫→恒溫→降溫四個(gè)工藝階段。靜停時(shí)間與水泥的初凝時(shí)間相當(dāng),夏季約為2h,冬季則適當(dāng)延長,靜停時(shí)間的計(jì)算是以關(guān)上窯門算起。升溫速率不宜過快,通常為30%℃/h左右,恒溫時(shí)間為8~10h,恒溫溫度約為65~70℃,降溫速率不超過10℃/h。
1.4.3自然養(yǎng)護(hù)
砌塊坯體放在室外和室內(nèi)養(yǎng)護(hù)的方式。放在室外養(yǎng)護(hù)時(shí),當(dāng)環(huán)境溫度低于20℃,就必須用塑料布覆蓋在砌塊坯體上,以便保溫保濕;在炎熱的夏季則需要用草簾覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)的砌塊碼垛后,還要連續(xù)養(yǎng)護(hù)10~14d。
1.4.4低溫蓄熱養(yǎng)護(hù)
將砌塊坯體放在一個(gè)密閉的養(yǎng)護(hù)室內(nèi),不通入蒸汽和暖氣,僅僅依靠水化熱來提高環(huán)境溫度。其高溫度上限一般為35~40℃,濕度必須保證在90%以上,養(yǎng)護(hù)窯必須做保溫處理。
1.4.5太陽能光熱互補(bǔ)式養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)窯以陽光板建成,利用太陽能提高養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)的溫度,陽光板與塑料布一樣,可以保溫和保濕。在陽光、水化熱不足的情況下,可以利用熱源管道給養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)加熱,提高養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)的溫度,并注意將濕度控制在90%以上,可采用噴霧或?yàn)⑺姆绞皆黾訚穸。?yōu)點(diǎn)是可以連續(xù)生產(chǎn),節(jié)約能源,無環(huán)境污染。
養(yǎng)護(hù)好的混凝土小型空心砌塊達(dá)到碼垛強(qiáng)度后,應(yīng)及時(shí)碼垛,垛高不宜超過1.6m,碼垛后必須灑水養(yǎng)護(hù),即使是蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土小型空心砌塊,也必須進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),因?yàn)檎羝B(yǎng)護(hù)的砌塊強(qiáng)度僅僅達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%左右,至少需灑水1~2次。其他養(yǎng)護(hù)方式的混凝土小型空心砌塊,需要灑水10~14d。根據(jù)要求,所有的養(yǎng)護(hù)方式(包括高溫高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝)生產(chǎn)出的混凝土小型空心砌塊,均須在成品場地堆放28d方可出廠、上墻。
2承重節(jié)能保溫砌塊
2.1低溫干燥地區(qū)概況
包括青海省全境、西北大部、四川省西南部、甘肅省南部、新疆南部地區(qū),日平均氣溫≤5℃達(dá)90~285d。它也屬我國北方寒冷地區(qū),采暖周期長,是主要冬季采暖地區(qū),同東北地區(qū)一樣是建筑節(jié)能重點(diǎn)地區(qū)。
“5•12”汶川特大地震后,這個(gè)地區(qū)設(shè)計(jì)部門研發(fā)了承重節(jié)能保溫砌塊。在此推薦這一產(chǎn)品。
2.2砌塊的生產(chǎn)
2.2.1原材料
(1)水泥:水泥是砌體材料強(qiáng)度的主要貢獻(xiàn)者,水泥質(zhì)量是砌塊質(zhì)量的保證,可使用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥等通用硅酸鹽水泥,理想選用早期強(qiáng)度較高的早強(qiáng)型水泥,水泥等級(jí)32.5、42.5均可,產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合GBl75—2007《通用硅酸鹽水泥》標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(2)砂子:砂子是生產(chǎn)砌塊的細(xì)集料,可以使用河砂、山砂或人工砂,理想選用細(xì)度模數(shù)為2.3~3.0的中砂,要嚴(yán)格控制砂子的含泥量,本實(shí)驗(yàn)選用永登水阜的洗砂。
(3)石子:石子是砌塊生產(chǎn)需要的粗集料,可以使用卵石或破碎石,選用連續(xù)粒級(jí)5~10mm石子,并嚴(yán)格控制石子的含泥量、針片狀顆粒含量,石子的各項(xiàng)指標(biāo)需符合GB/T14685—2001《建筑用卵石、碎石》,本實(shí)驗(yàn)選用永登水阜的卵石。
(4)外加劑:混凝土減水劑能使混凝土在保證工作性能的前提下,顯著減少拌和物的用水量,以提高混凝土的強(qiáng)度,改善其抗凍性、抗?jié)B性、泌水性等。
2.2.2混凝土的配制
本項(xiàng)目計(jì)劃生產(chǎn)砌塊的抗壓強(qiáng)度為Mu7.5、Mul0兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí),砌塊的空心率控制在42%~50%。由于混凝土是振動(dòng)擠壓成型,拌和物用水量少,拌和物是干硬性的,集料難以自由拌和,宜用強(qiáng)制式攪拌,具有攪拌作用強(qiáng)烈、耗時(shí)短、攪拌質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。為了提高混凝土的強(qiáng)度,采用二次投料攪拌工藝,也稱先拌水泥砂漿法,即待拌好水泥砂漿后,再投入石子的攪拌方法。通過改變投料程序,使水泥顆粒充分地分散包裹在砂子顆粒表面,避免產(chǎn)生小水泥團(tuán),是充分發(fā)揮水泥物性、提高強(qiáng)度的一種辦法。
2.2.3砌塊成型
砌塊的成型是砌塊生產(chǎn)的關(guān)鍵工序,砌塊質(zhì)量的優(yōu)劣、生產(chǎn)率的高低在很大程度上取決于成型機(jī)的性能。由于生產(chǎn)的砌塊主要用于承重墻體,所以應(yīng)選用適于生產(chǎn)高強(qiáng)砌塊的模振成型機(jī),要求振動(dòng)加速度大、加壓值較高。本項(xiàng)目基于成本因素,選擇了吸收美國和德國成型機(jī)特點(diǎn)的國產(chǎn)砌塊成型設(shè)備,生產(chǎn)的砌塊各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)品性能達(dá)到GB8239-1997《普通混凝土小型空心砌塊》要求。
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