【正文】 戰(zhàn)前，加氣混凝土僅在少數(shù)北歐國家推廣應(yīng)用，而現(xiàn)在，無論是嚴寒地區(qū)，還是赤道附近的炎熱地帶，生產(chǎn)和應(yīng)用已遍及五大洲 60 多個國家 [5]。當初，在上海平?jīng)雎窐蜻?，建成一座小型加氣混凝土廠，其產(chǎn)品用于幾幢單層廠房和上海大廈、國際飯店、錦江飯店、新城大廈等高層建筑的內(nèi)隔墻，并一直延用至今 [6]。1958 年，原建工部建筑科學(xué)研究院開始研究蒸養(yǎng)粉煤灰加氣混凝土。1965 年引進瑞典西波列克斯公司專利技術(shù)和全套裝備，在北京建成我國第一家加氣混凝土廠——北京加氣混凝土廠，標志著我國加氣混凝土進入工業(yè)化生產(chǎn)時代 [7]。先后形成了中國建筑東北設(shè)計院的 6 米翻轉(zhuǎn)式切割機組（目前，各設(shè)備制造企業(yè)已推出了 米 米、 米 米等機型） ；上海楊浦的 4 米預(yù)鋪鋼絲卷切式切割機組；北京建材設(shè)計研究院的 米預(yù)鋪鋼絲提拉式切割機組；常州建材研究所和中國建筑東北設(shè)計院設(shè)計的翻版海波爾切割機組；中國建筑東北設(shè)計院設(shè)計的海波爾的 JHQ 切割機組；常州建材研究設(shè)計所設(shè)計的的司梯瑪成套設(shè)備和 4 米、6 米系列分步式切割機（仿伊通）及全套設(shè)備等，為加氣混凝土裝備的國產(chǎn)化打下了基礎(chǔ) [8]?？傇O(shè)計能力超過 2022 萬立方米，成為國際上應(yīng)用粉煤灰生產(chǎn)加氣混凝土最廣泛、技術(shù)最成熟的國家。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在全國還涌現(xiàn)了一批從事加氣混凝土生產(chǎn)、設(shè)備和應(yīng)用技術(shù)研究的科研院所和大專院校，建立健全了科研、設(shè)計、教學(xué)、施工、裝備和配套材料等系統(tǒng)；制定了從原材料、產(chǎn)品、試驗方法和施工應(yīng)用的標準和規(guī)范，使我國加氣混凝土設(shè)備形成了完整的工業(yè)體系 [9]。 表 幾種常見建筑材料的容重 單位：Kg/m 3材料 加氣砼 木料 粘土磚 空心砌塊 陶?；炷?普通混凝土容重 400～700 400～650 1600～1800 900～1700 1400～1800 2022～2600（2）保溫性 蒸壓加氣混凝土砌塊內(nèi)部含有大量氣泡和微孔，因而具有良好的保溫性能。具體如下表示： 表 幾種常見建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù) 單位：w/()材料種類 加氣混凝土 陶粒制品 土墻 粘土磚 玻璃 普通混凝土導(dǎo)熱系數(shù) （3）抗壓性06 級蒸壓加氣混凝土砌塊抗壓強度為 ，07 級為 。因此其砌體的強度利用率高，強度利用系數(shù)為 ～，而黏土磚的強度利用系數(shù)只有 ～。其耐火溫度高達 700℃，為一級耐火材料，屬無機不燃物。（5）吸聲性蒸壓加氣混凝土具有球狀密閉多孔結(jié)構(gòu)，因而有一定的吸聲性能。加氣混凝土墻的隔聲量：100mm 厚為 45dB、180mm 厚為 53dB、240mm厚為 58dB。這說明加氣混凝土具有良好的耐久性能。經(jīng)試驗，采用淋浴噴頭分別向 240mm 厚的黏土磚墻和加氣混凝土墻噴淋，黏土磚墻 12h 后全部浸透，而加氣混凝土墻噴淋 72h 后滲水深度 80mm～100mm。（8）易加工性由于加氣混凝土質(zhì)地輕，而且硬度不是很高，所以該加氣塊的生產(chǎn)規(guī)格有很多種，可以根據(jù)客戶的要求來進行生產(chǎn)，另外該磚還具有鋸、刨、鉆、釘?shù)奶匦??？梢栽谏a(chǎn)現(xiàn)場根據(jù)實際需求來進行生產(chǎn) [10]。 根據(jù)Comment [a1]: 引入實驗?zāi)康腃omment [a2]: 實驗步驟，具體說明權(quán)威人士統(tǒng)計，前幾年國內(nèi)的的加氣混凝土行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)有 300多家。而現(xiàn)在加氣混凝土行業(yè)熱已經(jīng)慢慢的發(fā)展開來，現(xiàn)在粗略的統(tǒng)計，國內(nèi)的的加氣混凝土生產(chǎn)廠家數(shù)量是以前的好幾倍 [10]。逐漸，加氣混凝土已成為建筑材料行業(yè)的主導(dǎo)展品，國家現(xiàn)在已經(jīng)對粘土實心磚的進行禁止停產(chǎn)。 本課題擬解決問題及設(shè)計路線雖然加氣混凝土優(yōu)點很多，但目前其在強度、體積密度存在不少問題，制約了加氣混凝土自保溫材料應(yīng)用推廣。 本課題擬解決問題如下： （1）干表觀密度：通過調(diào)節(jié)鋁粉用量和水料比大小，降低加氣混凝土質(zhì)量，達到課題所要求的輕質(zhì)性；（2）強度：通過調(diào)節(jié)水泥摻量，從而改變水泥石灰含量，達到課題所要求的高強性；（3）比強度：在表觀密度與強度之間尋找一個最佳平穩(wěn)點，達到一個最大比強度。鑒于實驗室無預(yù)養(yǎng)環(huán)境和蒸壓養(yǎng)護條件，故嘗試在以下四種情況下進行：+自然條件養(yǎng)護； +自然條件養(yǎng)護； +高壓鍋內(nèi)養(yǎng)護； +高壓鍋內(nèi)養(yǎng)護。根據(jù)現(xiàn)有各種原材料的配料范圍，進行對比分析，摸索幾組比較佳的配合比；（3）正交試驗。將最佳配合比投入生產(chǎn)實際，驗證正交試驗結(jié)果的可行性；（5）機理分析。從經(jīng)濟效益和環(huán)保效益兩個角度出發(fā)，分析粉煤灰加氣混凝土的利用價值及發(fā)展前景。如單獨使用水泥做鈣質(zhì)材料時應(yīng)采用強度等級較高的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。如與石灰共同作為鈣質(zhì)材料，可使用強度等級 的礦渣水泥、粉煤灰水泥及火山灰水泥。不宜用高比表面的早強型水泥做鈣質(zhì)材料，因為水泥水化硬化過快影響鋁粉的發(fā)氣效果。石灰技術(shù)要求 [1]見表 ：表 石灰的技術(shù)要求（JC/T6211996）指標 優(yōu)等品 一等品 合格品A(CaO+MgO)% ≥ 90 75 65MgO,% ≤ 2 5 8SiO2%≤ 2 5 8CO2%≤ 2 5 7消化速度≤ 515 515 515消化溫度≥ 6090 6090 6090未消化殘渣， %≤ 10 10 15細度（ 方孔篩篩余量）≤15 15 20（4）石膏 石膏在粉煤灰加氣混凝土中，是發(fā)氣過程的調(diào)節(jié)劑。（5）發(fā)氣劑 發(fā)氣劑是生產(chǎn)加氣混凝土的關(guān)鍵原材料，它不僅能滿足料漿中發(fā)氣形成大量細小而均勻的氣泡，同時對混凝土性能不會產(chǎn)生不良影響。 我國加氣混凝土用鋁粉的國家標準（GB205489 ）見表 表 加氣混凝土用鋁粉技術(shù)指標代號 細度/80um 、篩余/% 活性鋁含量/% 蓋水面積/(m 2/g) 油脂含量/%FLO1 ＜1 ≥85 ～ ～PLQ2 ＜1 ≥85 ～ ～FLQ3 ＜ ≥85 ～ ～ 試驗儀器（1）三聯(lián)模：①尺寸為 4040160mm； ②尺寸為 100100100mm；（2）HBY40A 型水泥混凝土恒溫恒濕標準養(yǎng)護箱：無錫建儀儀器；（3）標準砂石篩：孔徑 ，浙江上虞市公路儀器廠； 水泥標準篩：孔徑 ，浙江上虞市道墟張興砂篩廠；（4）WAY— 300 型電液式壓力試驗機：最大力值 300KN，精度等級 I 級，生產(chǎn)廠家無錫市錫儀建材廠；（5）101A2 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海恒三儀器有限公司；（6）分析天平：分度值 ，最大稱量 200g，上海精密科學(xué)儀器有限公司；（7）電子天平：分度值 ，最大稱量 3Kg，上海友聲衡器有限公司；（8）不銹鋼電熱蒸餾水器，上海光地儀器設(shè)備有限公司；（9）蒸壓釜，設(shè)計壓力 ，最高工作壓力 ，設(shè)計溫度 198℃，耐壓試驗壓力 ,常州常成熱力設(shè)備有限公司；（11）場掃描電鏡：放大倍數(shù) 74—300000，分辨率 133ev，分析元素Be4U92；（10）燒杯、量筒、溫度計、抹刀、攪拌鍋、攪拌機。以下是拍攝的部分原材料的外觀照片： 圖 粉煤灰 圖 石膏 圖 石灰 圖 鋁粉Comment [a4]: 流程圖過于簡單，以后在論文中盡量詳寫通過大量查閱相關(guān)文獻，粉煤灰加氣混凝土中各種原材料范圍如表 ： 表 粉煤灰加氣混凝土原材料用量范圍名稱 水泥石灰粉煤灰水泥/% 10～20石灰/% 20～24粉煤灰/% 60～70石膏/% 3～5鋁粉/% 7～8水料比 ～澆注溫度/ 176。由此可以推斷，良好的靜停條件和養(yǎng)護條件，試驗效果應(yīng)該會更佳。對比試驗調(diào)整了試驗方案，具體如下：第一組：水泥摻量 14%，鋁粉占干物料的 ‰，K=，w/c=；第二組：水泥摻量 14%，鋁粉占干物料的 ‰, K=，w/c=；第三組：水泥摻量 17%，鋁粉占干物料的 ‰，.K=，w/c=；第四組：水泥摻量 17%，鋁粉占干物料的 ‰，K=，w/c=；根據(jù)上述試驗方案，具體配合比見表 ：表 對比性試驗 B 配合比編號粉煤灰(Kg/m3）水泥(Kg/m3）石灰(Kg/m3）石膏(Kg/m3）鋁粉(g/m3）水(ml) 水料比B1 B2 B3 86. 9 B4 對比試驗結(jié)果及分析對比性試驗結(jié)果，即粉煤灰加氣混凝土的具體技術(shù)指標見表 ：表 對比驗 B 技術(shù)指標編號出釜質(zhì)量(g)干表觀密度(Kg/m3)強度(MPa)比 強 度（MPa綜上所述，考慮到影響粉煤灰加氣混凝土的各方面因素，本課題初步選定：Comment [a6]: 學(xué)習(xí)正交實驗水泥摻量、鋁粉占干物料百分數(shù)和水料比三個因素，進行正交試驗。正交表是利用“均衡搭配”與“整齊可比”這兩條基本原理，從大量的全面試驗方案中，為挑選出少量具有代表性的試驗點，所制成的排列整齊的規(guī)格化表格 [12]。正交設(shè)計見表、配合比見表 ：表 L9（3 3）正交試驗因素水平水泥摻量/% 鋁粉加入量/‰ 水料比列代號 因素 試驗號 A B CC1 10 C2 15 C3 20 表 正交設(shè)計表水平 因素 A B CC1 10 C2 10 C3 10 C4 15 C5 15 C6 15 C7 20 C8 20 C9 20 表 密度為 600Kg/m3 加氣混凝土的各種原材料組成用量編號 正交組合粉煤灰(Kg/m3)水泥(Kg/m3)石灰(Kg/m3）石膏(Kg/m3）鋁粉(g/m3)水(ml)水料比C1 A1B1C1 113 C2 A1B2C2 113 C3 A1B3C3 113 C4 A2B1C2 C5 A2B2C3 C6 A2B3C1 C7 A3B1C3 C8 A3B2C1 C9 A3B3C2 正交配比試驗結(jié)果根據(jù)正交試驗設(shè)計表，逐一做了九組試驗。cm 3∕g）1 2 535 3 4 5 6 7 8 573 9 正交試驗極差分析（1）對干表觀密度的極差分析，見表 ：表 干表觀密度的極差分析C 水泥摻量 A 鋁粉加入量 B 水料比 C