【正文】 蒸壓加氣混凝土原材料分析生產(chǎn)加氣混凝土的原材料較多，每一種原材料也可以選用不同的品種。采用的原材料，主要看當(dāng)?shù)氐馁Y源條件，生產(chǎn)的產(chǎn)品品種以及工廠的生產(chǎn)、技術(shù)、設(shè)備條件。用于生產(chǎn)加氣混凝土的材料，主要分為四大類，即基本材料、發(fā)氣材料、調(diào)節(jié)材料和結(jié)構(gòu)材料。基本材料基本材料是指形成加氣混凝土的主體材料。在配料澆注和蒸壓養(yǎng)護(hù)等工藝過程中，它們將發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，并相互作用，產(chǎn)生以水化硅酸鈣為主要成人的新生礦物，從而使加氣混凝土具有一定的強(qiáng)度。基本材料共分兩大類，一類是硅質(zhì)材料，主要成分SiO2，如砂、粉煤灰等；另一類是鈣質(zhì)材料，主要萬分是CaO，如生石灰、水泥、粒狀高爐礦渣等。以下材料構(gòu)成了加氣混凝土的三大系列；水泥石灰砂系列，水泥石灰粉煤灰系列和水泥礦渣砂系列。此外，含硅的尾礦砂、煤矸石、石村加工廢棄粉未和水泥管樁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢漿等也常來作為原料。 砂砂是加氣混凝土工業(yè)廣泛采用的硅質(zhì)材+料，在加氣混凝土中的作用主要是提供SiO2，自然界中的砂由巖石風(fēng)化或水流沖擊形成，其外觀和顆粒狀態(tài)不盡相同，化學(xué)成分和礦物組成也不一樣。砂的主要化學(xué)成分是SiO2，也有少量的A2O3，F(xiàn)e2O3和CaO等。砂的礦物組分很復(fù)雜，有時(shí)可達(dá)幾百種，含量最多的是石英，其次是長石，有時(shí)還夾雜著云母、碳酸鹽、粘土等。砂中的SiO2一部分以石英態(tài)存在，一部分以長石或期貨礦物組分存在。但是無論是純石英態(tài)的SiO2，還是化合態(tài)的SiO2，都具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，處于最小的內(nèi)能狀態(tài)。因此，常溫下砂是隋性材料，高溫水熱處理時(shí)，砂的溶解度增大，各種礦物的SiO2均能與CaO反應(yīng)生成水化硅酸鈣，其中以石英與CaO的反應(yīng)產(chǎn)物抗壓強(qiáng)度最高。因此，砂中石英含量越多，質(zhì)量越好。砂中還含有一定數(shù)量的Na2Ｏ和K2O，在加氣混凝土生產(chǎn)過程中，它們生成可溶性Na2sO4和K2sO4，隨著制品中水分的遷移而至制品表面，并根據(jù)蒸發(fā)條件的不同，將會(huì)在制品的表面或表層下析出鹽類結(jié)晶體（白霜），這就是鹽析，在鹽析過程中，由于結(jié)晶體體積膨脹，會(huì)導(dǎo)致飾面層脫落或者表面剝離。由于鈉鹽吸水性較強(qiáng)，結(jié)晶體顆粒較大，膨脹也大，因而鹽析的破壞比鉀鹽更大。砂中含有有機(jī)酸（腐植物），對(duì)加氣混凝土的生產(chǎn)不利，它會(huì)中和加氣混凝土料漿中的堿，當(dāng)有機(jī)酸含量過多時(shí)，將降低料漿堿度，影響料漿發(fā)氣和坯體硬化。砂中的粘土雜質(zhì)對(duì)加氣混凝土性能的影響有兩重性：一方面，由于粘土是一種高分散物料，吸水性強(qiáng)，含量過高時(shí)，會(huì)使料漿粘度增大，若為了保證一定的粘度而增加用水量，則又延長了坯體硬化時(shí)間；另一方面，粘土中含有一定量的Al2O3，它可以促進(jìn)托勃莫來石的生成。砂中的碳酸鈣物質(zhì)（如珊瑚、貝殼等）不宜過多，一般不希望大于10%。按標(biāo)準(zhǔn)JC/T6221996，砂的技術(shù)要求是：不含雜質(zhì)（樹皮、草根等）。一些企業(yè)由于條件所限，砂的SiO2，含量往往不足75%，雖然也可使用，但增加了生產(chǎn)控制的難度，總的說來，砂中SiO2含量是越高越好（國外通常大于90%），雜質(zhì)越少越好。二粉煤灰粉煤灰在加氣混凝土中的作用主要是提供SiO2，同時(shí)，其中的Al2O3也具有較大作用（特別是在澆注以后的靜停過程中）。傳統(tǒng)上，按照排灰方式的不同，分別稱之為干排灰和濕排灰，隨著現(xiàn)代燃燒技術(shù)的發(fā)展，循環(huán)流化床鍋爐和沸騰爐、垃圾發(fā)電鍋爐應(yīng)用日趨普及，粉煤灰中又有了性質(zhì)與一般粉煤灰性能迥異的粉煤灰，前者因反復(fù)燃燒，且多使用劣質(zhì)煤，所形成的粉煤灰活性較低并含鈣較高；而沸騰爐采用液態(tài)排渣，需添加石灰石來降低熔點(diǎn)，因此粉煤灰的含鈣量很高，而垃圾發(fā)電產(chǎn)生的粉煤灰含鈣、鋁較高，含硅較低，并含有有機(jī)污染物，本節(jié)僅討論我國最普遍的煤粉發(fā)電鍋爐產(chǎn)生的粉煤灰。大約每燃燒1T煤，生成150~200kg粉煤灰，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國迫切需要解決的問題。 粉煤灰的特性粉煤灰是從煤粉爐煙道氣體中收集的粉未。煤中除可燃物外，主要含有粘土質(zhì)礦物，所以，粉煤灰實(shí)際上是粘土質(zhì)礦物的高溫下燃燒后的產(chǎn)物。鍋爐中煤粉的燃燒溫度高達(dá)1100~1500度，由于煤粉中的粘土礦物在燃燒過程中生成的SiOAI2OFe2O31000度時(shí)便成為熔融狀，在排出爐外時(shí)經(jīng)急速冷卻，因大部分自由分子來不及形成晶體而成為細(xì)小的球形顆料狀玻璃體，從而具有良好的活性。（1） 化學(xué)成分粉煤灰的化學(xué)成分主要是SiO2和AI2O3，還有少量的Fe2O3\CaO、MgO及其它微量元素，此外，還有一定數(shù)量的未燃盡炭（以燒失量表示），所有化學(xué)成分的數(shù)量都隨煤質(zhì)及燃燒工藝的不同而不同，我國粉煤灰化學(xué)萬分變動(dòng)范圍大致如下：燒失量不超過20%；SiO2：4060%。AI2O3：2035%；CaO：110%（高鈣灰1025%）；Fe2O3:310%。MgO：5%以內(nèi)；SO3：2%以內(nèi)；K2O+Na2O:%以內(nèi)。隨著電力系統(tǒng)的技術(shù)改選和新電廠的投入運(yùn)行，目前，粉煤灰的燒失量有了大幅度的降低，%；%%（2） 礦物組成粉煤灰的主要礦物是硅鋁玻璃體，其含量一般在70%左右，其它還有結(jié)晶礦物莫來石和石英，少量的碳酸鈣、赤鐵礦和磁鐵礦等。此外尚殘存少量形狀不規(guī)則的焦炭顆粒和半焦炭顆粒。（3） 物理性質(zhì)粉煤灰是一種淺灰色或黑色細(xì)粉，含炭量越多，顏色越深。~，細(xì)度（）3~30%，電收塵的干灰細(xì)度較小。顆粒料經(jīng)一般為1~50um。~%之間。粉煤灰顆粒表面粗糙多孔，而粗大并多孔隙的顆粒大多是未烯盡的炭粒。因此，衡量其品質(zhì)的好壞，除了細(xì)度，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量是一個(gè)重要指標(biāo)。 粉煤灰的活性及其影響因素粉煤灰本身雖不具有單獨(dú)的硬化性能，但當(dāng)它與石灰、水泥等堿性材料加水混合以后，即能在空氣中硬化，并在水中繼續(xù)硬化，這就是粉煤灰的活性，活性是綜合反映粉煤灰中各成分與CaO進(jìn)行反應(yīng)的能力指標(biāo)。（1） 粉煤灰的活性及其影響因素粉煤灰與石灰的反應(yīng)主要靠其顆粒表面可溶物質(zhì)的溶解并與Ca(OH)2生成水化硅酸鈣，從而把尚未參加反應(yīng)的顆粒殘核粘結(jié)起來形成整體并具有一定強(qiáng)度。粉煤灰的細(xì)度直接反映了其參與水化反應(yīng)的能力。另外，粉煤灰的細(xì)度還反映了煤粉燃燒的狀態(tài)。一般來說，活性好的粉煤灰顆粒較小，根據(jù)最新研究成果，粉煤灰的細(xì)度與其它性能具有較好的相關(guān)性，也就是說，細(xì)度基本上反映了粉煤灰的質(zhì)量特性。（2） 標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量如前所述，粉煤灰顆粒表面往往是粗糙多孔的，且粗大并多孔的顆粒大多是未燃盡的炭。另外，由于冷卻條件的限制，粉煤灰中玻璃體含量降低，也表現(xiàn)在粉煤灰顆粒的粗大多孔上，多孔的顆粒必定使混合的水料比增大，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量能比較準(zhǔn)確反映粉煤灰的顆粒形貌。（3） 玻璃體的含量粉煤灰中的玻璃體物質(zhì)是粘土礦物在燃燒后，成熔融狀經(jīng)急冷而成的無定形的SiO2和AI2O3，我們已經(jīng)知道，無定形的玻璃體具有較高的內(nèi)能，易參加與Ca(OH)2的水熱合成反應(yīng)。因此，玻璃體含量高，粉煤灰的活性就好。 粉煤灰的技術(shù)要求（JC/T4092001） I級(jí) II級(jí)細(xì)度（）≤ 30% 45% （）≤ 15% 25% 燒失量 ≤ % % SiO2 ≥ 45% 40% SO2 ≤ % %以上質(zhì)量要求是以普通粉煤灰（CaO:≤10%)而制定，若采用高鈣粉煤灰，因CaO的形成溫度波動(dòng)較大，其性質(zhì)也有較大的不同，應(yīng)作專門試驗(yàn)后方可使用。一般來說，生產(chǎn)工藝上應(yīng)有較大的調(diào)整，才能適用高鈣粉煤灰，循環(huán)流化床鍋爐的粉煤灰，雖有其特殊性，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐，也基本上都適用于加氣混凝土。三石灰石灰是石灰石（主要成分CaCO3）經(jīng)高溫煅燒，分解釋放出CO2，但尚未達(dá)到燒結(jié)狀態(tài)的白色塊狀物。其主要成分CaO，其分解反應(yīng)式如下：CaCO39001000度CaO+CO↑CaCO3的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，分解1kg的CaCO3理論上需要1780kJ的熱量。CaCO3分解時(shí)，按重量約44%的CO2，逸出，但其體積僅縮小10~15%。因而石灰具有多孔結(jié)構(gòu)。 化學(xué)成分石灰的化學(xué)成分主要是CaO，也含有少量的MgO、Fe2O3和SiO2等。由于在煅燒時(shí)CaCO往往不是很安全，所以石灰中常含有未分解的CaCO3和其它化合物。因此，石灰的成分可分為兩部分。一是從CaCO3分解出來是游離狀態(tài)（非死燒）的CaO，是活性部分，是加氣混凝土中參與水熱合成反應(yīng)的效成分。故又稱之為有效氧化鈣（以ACaO表示）。另一部分是非活性部分，包括未分解的CaCO3，死燒的CaO等，此部分不參與水熱合成反應(yīng)。 分類石灰可按加工方式、MgO含量及消化速度分類。按煅燒后的加工方式不同，可分為：（1） 塊狀石灰：由原料煅燒而得到的未加工產(chǎn)品。主要成分CaO；（2） 磨細(xì)石灰：由塊狀石灰磨細(xì)而得到的石灰粉。主要成分CaO；以上兩種都是生石灰。（3） 消石灰：將生石灰用適量的水消化而得到的粉未，亦稱熟石灰。主要成分Ca（OH）2；（4） 石灰漿：將生石灰用較多的水（約為生石灰體積的34倍）消化而得到的可塑漿體，亦稱石灰膏。主要成分是Ca(OH)2和H2O。根據(jù)MgO含量可分為：（1） 鈣質(zhì)石灰：MgO含量不大于5%；（2） 鎂質(zhì)石灰；MgO含量5~20%；（3） 白云質(zhì)石灰（亦稱高鎂石灰）：MgO含量20~40%。根據(jù)消化速度，可分為：（1） 快速石灰；消化速度在10以內(nèi)。（2） 中速石灰：消化速度1030min，（3） 慢速石灰：消化速度30min以上。消化速度是指在標(biāo)準(zhǔn)容器中消化石灰試樣時(shí)，達(dá)到最高溫度的時(shí)間。影響石灰消化速度的因素，主要是石灰的煅燒溫度和時(shí)間。通常。正火石灰（煅燒溫度8001000度）為快速石灰；過火石灰（煅燒溫度12001400度）為慢速石灰；而欠火石灰則ACaO含量及消化溫度較低。 石灰在加氣混凝土中的石灰是生產(chǎn)加氣混凝土的主要鈣質(zhì)材料，其主要作用是提供有效氧化鈣，使之在水熱條件下與硅質(zhì)材料中SiOAI2O3作用，生成水化硅酸鈣，從而使制品獲得強(qiáng)度，石灰也提供了鋁粉的發(fā)氣條件下，使鋁粉進(jìn)行發(fā)氣反應(yīng)，其反應(yīng)式為AI+H2O O H AI（OH）3+H2↑石灰水化時(shí)放出大量放熱能力，不僅為加氣混凝土料漿提供了熱源，而且坯體硬化階