蒸压加气混凝土砌块生产线配料设计与计量

娄广辉 李 峰 赵豆豆 李 莹 孙 健

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

1 蒸压加气混凝土生产配料设计

1.1 钙硅比（C/S）的确定

加气混凝土的钙硅比是各组成材料的氧化钙与二氧化硅含量的摩尔比，是保证加气混凝土经蒸压养护后具有较高强度的先决条件，并与原材料的质量和化学成分有关。从我国目前主要的三种加气混凝土品种（水泥-石灰-粉煤灰、水泥-石灰-砂与水泥-矿渣-砂系列）生产情况来看，通常水泥-石灰-粉煤灰（砂）加气混凝土的C/S在0.8左右较为适宜。

1.2 水料比

加气混凝土生产中的用水量必须保证料浆的各组成材料能搅拌均匀，保证料浆能顺利地浇筑入模，并能正常发气和初凝。加气混凝土生产中的用水量对料浆的发气和凝结过程，并最终对材料气孔结构的性质有着重要的影响。它既是发气反应和水热合成反应的参与组分，又是使各物料进行各种化学反应的介质。

在生产过程中，由于用水量过多或过少会造成不良的后果，需要在生产配方中精确地确定用水量。加气混凝土生产过程中的用水量应能保证料浆具有一定的稠度，并能使料浆有正常的发气反应过程。料浆稠度适宜，可以使加气混凝土获得良好的气孔结构，并对加气混凝土的性能产生有利的影响。

水料比=总用水量/基本组成材料干重量。一般来说，密度550 kg/m3的水泥-石灰-粉煤灰加气混凝土的最佳水料比为0.55～0.70。

1.3 生石灰与水泥用量的确定

水泥和石灰都可以单独作为钙质材料来生产加气混凝土，但单一钙质材料均存在一些缺陷。水泥作单一钙质材料时，其最适宜的用量为40%，不仅水泥用量大、产品成本高，而且制品强度较低。而采用石灰作单一钙质材料时，粉煤灰虽然可以用到75%以上，但由于石灰用量单一，其消解特性和硬化特点不能得到有效的调节和补充，往往造成坯体在初期硬化速度较快(快于发气速度），而后期硬化速度又较慢，坯体强度低，静停时间长，难以适应机械切割；又由于石灰质量波动较大，作为单一钙质材料时，增加了工艺控制的难度。因此，目前国内加气混凝土厂都趋向于使用水泥-石灰（以石灰为主）混合钙质材料，这样既可以降低水泥用量，又可以更好地控制生产。

当配比的C/S比确定后，还要综合考虑水化产物的形成及生产工艺参数的控制。石灰是钙质材料的主要提供者，也是料浆中热量的主要提供者，对料浆稠化过程及坯体的早期强度起着决定性的作用；水泥也是钙质材料的提供者，遇水后反应产生大量的水化硅酸钙凝胶，坯体形成后，可以提高坯体强度，利于切割。通常，在加气混凝土配比中，石灰的用量约为17%～24%，水泥的用量则是7%～14%；石灰与水泥总量约占干基物料总量的30%，相应的粉煤灰用量为68%。

1.4 石膏

在粉煤灰为骨料的加气混凝土生产中，石膏的作用是调节料浆的发气和凝结时间，以及使加气混凝土达到应有的强度。石膏的掺入量，既要考虑提高制品性能，也要考虑控制工艺参数。目前加气混凝土企业一般采用脱硫石膏。

1.5 铝粉用量

铝粉的质量、料浆的碱度，环境温度及外界条件对料浆发气机理和发气过程产生重要影响。一般情况下，材料的容重越小，则铝粉的需用量越大。通常铝粉的用量约占总量的8/10 000。

1.6 废料浆

废料浆重复利用，既可减少生产环境污染，又可改善料浆性能、提高浇筑稳定性，从而提高制品性能。一般情况，废料浆加入以5%为宜。

1.7 生产配料设计

综合上述诸项因素，提供一种生产线工艺基本配比，见表1。

表1 蒸压加气混凝土砌块配合比

即蒸压加气混凝土砌块配比为：水泥∶石灰∶砂∶粉煤灰∶石膏=10∶25∶35∶30∶2。

在实际生产中，需要综合考虑工艺控制参数、石灰等原材料成分波动及生产成本等因素，及时对配合比作适当调整。

2 蒸压加气混凝土砌块物料计量方法

2.1 液体类物料的计量

加气混凝土生产中的液体类物料包括各种浆料、水、废浆料、液体助剂等。料浆计量称是上部为圆形，下部为圆（锥）管形的结构件。在其支撑处配置有荷重式电子称重传感器；进（出）料管上装有蝶阀，靠电磁气阀控制料浆的通断。它与搅拌浇筑机工作特性相匹配，进料过程中动态计量，随搅拌机间歇工作，计量精度高，便于自动控制。

2.2 粉状物料的计量

加气混凝土生产中的粉状物料包括粉状胶结料（水泥、石灰、石膏）、粉煤灰等，这类物料均以重量进行计量，常用的计量设备是电子传感式粉料计量秤。电子传感式计量秤的计量精度高，能实现自动记录及全程序控制，并可进行多物料叠加计量。

2.3 铝粉的计量

铝粉对加气混凝土料浆发气影响较大，计量偏差过大会造成浇筑质量事故。早期的加气混凝土企业一般采用人工计量的方式以确保计量的精度，先将铝粉配制成规定浓度的铝粉悬浮液，再将铝粉悬浮液按配料量进行计量后加入搅拌浇筑机内；目前新建企业大都采用了铝粉自动添加设备。

2.4 加气混凝土工艺过程计量

制浆是加气混凝土生产的重要工序之一。目前国内除料浆计量秤和液体助剂计量外，使用较多的计量方法是在打浆机上设置荷重式电子计量传感器，对喂入打浆机的各类物料进行动态计量。打浆机是上部为圆形（或椭圆形），下部支撑在支架基础上的结构件，在其支撑处配置有荷重式电子称重传感器；液体料进口处装有蝶阀。各种料按生产配比由给料装置（或管、阀）顺序加入，当达到该种物料设定的给料值时，荷重传感器变送器将信号传递给计算机，计算机及时发出指令，立刻控制（切断或停止）喂料装置；液体喂料管（阀）的控制则是通过电磁气阀实现，达到及时准确地控制液体料量的（喂料）通断。喂料完毕，进行打浆，达到工艺设定的打浆时间后，启动液下泵将浆料送至料浆储罐贮存。