陶粒砌块解决方案

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厂家:花岗岩石石材蒸压加气混凝土砌块生产方案以及技术


花岗岩石石材蒸压加气混凝土砌块生产方案以及技术

采用高温高压蒸养工艺,以磨细花岗岩石石材粉为主要原材料,以石灰、石膏、水泥、引气剂、发泡剂等为辅助原料,通过研究并调整工艺条件及原料配比,得到各原材料及实验条件对加气砌块性能的影响规律。制备出集轻质、隔热、抗收缩、防火、施工方便等优点于一体并符合国家标准要求的保温材料—蒸压加气混凝土保温砌块。蒸压时间和蒸压压力对干密度和抗压强度的影响较要大于石粉细度。随着蒸压时间的延长,砌块的干密度和吸水率皆先增大后减小,抗压强度逐渐增大。随着蒸压压力的提高,干密度和吸水率皆先减小后增大,抗压强度先增大后减小。最佳蒸压时间为8h,蒸压压力为1.0MPa,石粉细度为523m2/kg。随着水料比和铝粉膏掺量的增加,砌块的干密度和抗压强度均降低,吸水率增大。

随着水泥掺量的增加,抗压强度增大,但掺量过多对强度的提高不明显。得到较优配比的加气砌块,其干密度622kg/m3,吸水率59.5%,抗压强度4.2MPa,达到B06级砌块的标准要求。调整水料比,铝粉膏掺量和水泥掺量,得到优化配比的加气砌块,其干密度684kg/m3,吸水率55.2%,抗压强度5.4MPa,达到B07级加气砌块的标准要求。单因素实验得到引气剂,生石灰和石膏掺量对砌块性能的影响规律,并确定了最佳掺量,得到砌块最优配合比,即水料比0.475,铝粉膏掺量0.1wt%,水泥掺量21wt%,花岗岩石石材粉掺量59wt%,引气剂掺量0.1wt%,生石灰掺量12wt%,石膏掺量5wt%,砌块干密度818 kg/m3,吸水率48.5%,抗压强度8.6MPa,满足B08级加气砌块的标准要求。通过导热系数与干密度的线性拟合方程,得出较优配比的B06、B07、B08级加气砌块的导热系数分别为0.16、0.17、0.20 W/(m.K),均符合国家标准要求。采用XRD和SEM等技术手段研究了花岗岩石石材粉加气砌块水化产物的种类、结构和形貌特征,水化产物主要是各种形式的托勃莫来石、C-S-H凝胶,水化硅酸钙,以及未反应的石英颗粒。砌块中的宏观孔是一些相互独立、互不联通的封闭孔,孔径大约在1.5-3mm之间。微观孔由各水化产物相互交叉连接而形成,孔径大约在1μm~3μm之间。

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关键词:花岗岩石石材粉;加气砌块;干密度;抗压强度;水化产物,蒸压加气混凝土砌块,厂家


1.1研究背景及意义随着社会经济的发展和科技的进步,人类的生活和工作环境有了很大的改善,然而近些年来全国很多城市先后持续出现了大范围的雾霾天气,给大气环境、交通安全造成了极大的影响,尤其是对人们的身体健康造成威胁。建筑行业带动了经济的快速发展,但同时也消耗了大量的能源,增加了生态环境的污染,是造成雾霾天气的重要原因之一。而在建筑行业中,各种建筑材料的生产和加工过程不仅消耗大量的不可再生资源,还会产生大量的粉尘和有害气体污染环境。生态环境与我们的生活息息相关,因此我们需要采取有效的措施减轻对环境的破坏,保护我们共同的家园。在我国的房屋建筑材料中,墙体材料占70%, 传统的墙体材料是黏土实心砖,是一种资源消耗型产品, 其生产过程不仅大量破坏土地, 消耗能源, 而且破坏生态, 污染环境,同时砌筑的外墙保温隔热性能差。
随着社会的不断发展和进步,人们也越来越重视对环境的保护和资源的利用,同时国家也在对一些耗能材料进行限制,陆续发布文件限制实心粘土砖的使用,大力推动墙材革新工作的进行。截至2010年底,全国600多个城市已基本实现城市(城区)“禁实”任务,并开始逐渐向县城推进,且部分地区已经开始禁止生产黏土制品并限制其使用。
因此,随着实心粘土砖退出历史的舞台,新型墙体材料得到了快速的发展和应用,并在建材市场上占有日趋重要的地位。与传统的墙体材料相比,新型墙体材料的特点是可以将各种尾矿、废料以及固体废弃物作为其生产所用的原材料,可有效的提高资源的利用率,降低能源的消耗。蒸压加气混凝土砌块就是新型墙体材料的代表之一,它是以硅质材料和钙质材料为主要原材料生产的新型墙体建筑材料,具有轻质、隔音、防火、保温、施工方便等优点,可使建筑节能50%。
近年来,节能减排和生态环境保护逐渐受到世界各国的重视, 研究者们也开始认识到加气混凝土材料在节能、节材、工业固体废弃物利用等方面的突出优势,对加气混凝土材料的研究也逐渐重视起来[7]。蒸压加气混凝土原材料中的CaO与SiO2在一定温度和压力条件下发生一系列化学反应生成C-S-H胶凝、水石榴子石和托勃莫来石等水化产物,未反应的材料颗粒作为骨料存在并与这些水化产物结合在一起,共同构成加气混凝土的整体强度,使其具有一定的力学性能。CaO由石灰、水泥等钙质材
料提供,SiO2则由硅质原料提供(如石英砂、粉煤灰等)。制备蒸压加气混凝土砌块的传统硅质材料为粉煤灰,而随着我国产业政策的调整,火力发电逐渐减少,造成该行业大量消耗的粉煤灰等资源日渐减少。而在花岗岩石石材材的生产加工过程中,会产生大量的碎石及粉末废料,研究表明,这些粉末废料的粒度细且活性大,经风吹日晒很容易在空气中漂浮,而流入河流中的废料会对水源造成污染。
石材加工粉末废料堆放地周围的空气环境进行监测,结果显示这些石材废料的漂浮物对当地PM2.5的贡献率较大,此外,这些废料极易板结农田,会抑制农林作物的生长。将这些废弃花岗岩石石材材综合应用于建材行业是其资源化利用的重要途径,将其用于蒸压混凝土加气砌块的生产原材料是其重要的途径之一。花岗岩中含有的主要矿物为结晶石英、长石等,莫氏硬度等级6—7级,高于石灰岩或大理岩的硬度,其活性较低。如采用高温高压蒸养工艺及激发剂,磨细尾矿中的SiO2、Al2O3等成分的活性会被激发出来,与石灰、石膏和水泥等胶凝材料发生水化反应,获得较高的强度,当引入适量的发泡剂铝粉膏时可产生大量微小气孔从而获得较低的容重和导热系数。
因此利用花岗岩石石材粉可制备出符合国标GB  11968-2006《蒸压加气混凝土砌块》与建筑节能要求的蒸压加气混凝土砌块。
1.2加气混凝土制品的原材料组成蒸压加气混凝土制品的制备是利用各原料混合后形成SiO2-Ca(OH)2-H2O体系并在一定的温度和压力下发生水热合成反应的过程。生产加气混凝土的原料从类别上可分为钙质材料、硅质材料、发气剂、调节剂以及各种添加剂等,不同的原材料和添加剂对于制品性能有不同的影响。
1.2.1硅质材料硅质材料中含有大量的SiO2,主要以石英态和化合物状态存在,主要包括粉煤灰、石英砂、尾矿以及其他含硅材料如稻壳灰[10]、石屑[11]等。硅质材料中的SiO2颗粒在常温下不易溶解,几乎不与钙质材料发生水化反应,但在较高的温度和压力下SiO2易于溶解到液相中,并参与其中的水热合成反应,生成托勃莫来石等水化产物,提高制品抗压性能。不同的硅质材料中所含的有效SiO2的量不同,用于制备加气混凝土的硅质材料中SiO2的含量应在60%以上,且以石英态存在的SiO2含量不低于40%,当硅质材料中所含SiO2较少时,应添加适量高硅材料进行补充
1.2.2钙质材料生石灰和水泥是加气混凝土生产中应用最广泛的钙质材料。石灰在水化的过程中不但生成大量的Ca(OH)2,提高了料浆的碱度,有利于铝粉的发气,而且会产生大量热,在静停养护阶段可促使坯体硬化。虽然水泥熟料中CaO的含量较高,但在水化反应过程中水解出来的Ca(OH)2却很少,而适量的添加生石灰能补充Ca2+含量。因此,在加气混凝土制备过程中共同添加生石灰和水泥往往比单一的添加生石灰或水泥更有利于制品的性能。料浆中钙质材料加入量过多或过少对加气砌块的强度都不利。加入量过少会影响水化产物的生成量,而适量的C-S-H凝胶和托勃莫来石相互胶结是制品优良抗压性能的基础[13],因此钙质材料掺量过少会使强度降低。但随着钙质材料的增加,片状水化硅酸钙晶体逐渐变成较短的针棒状晶体,而后晶体逐渐变得细长,使得结构更为疏松,影响硅氧四面体的链接方式[14],且掺量偏多会产生过多的热量使料浆温度过高而使得铝粉膏的发气受到影响,使不规则孔和大孔的数量增多,另外钙质材料掺量过多容易生成双碱水化硅酸钙使强度偏低[15],因而应较好的控制钙质材料掺量。
1.2.3发泡材料均匀、稳定、独立的气孔结构是加气混凝土优良性能的保证和基础。发泡剂对加气混凝土砌块的孔结构具有决定性的作用。在1985年以前,主要用铝粉作发气剂,之后使用铝粉膏,由于铝粉膏使用过程中不起尘,无尘毒,安全可靠,且价格低廉、发气量大、发气稳定,是工业生产中应用最为广泛的加气混凝土发泡剂。铝粉膏分为油剂型铝粉膏和水剂型铝粉膏两类,其代号有GLY-75 、CLS-70和GLS-65。铝是活泼的两性金属,能与酸、碱反应放出氢气。料浆中投入铝粉膏后,与氢氧化钙发生反应,生成氢气产生气泡。随着反应作用的加剧,气泡内压力增大,并传给具有一定塑粘性强度的料浆,当气体压力超过料浆的塑性极限时,料浆开始变形,也就是发气[16]。在料浆固化后,其内部形成蜂窝状结构,就形成了轻质加气混凝土
1.2.4添加剂
(1)石膏在加气混凝土的生产中,石膏主要起调节剂的作用。石膏可以抑制生石灰的消化速度并且可以减慢水泥的凝结速度,从而延缓料浆的稠化速度,使发气顺畅。此外,石膏还能够参与水化反应生成硫铝酸钙,提高坯体强度, 减少收缩值。在蒸压阶段,石膏可促进水化硅酸钙转化为高强度的托勃莫来石,并抑制低强度的水石榴子石产生,从而提高制品强度。石膏加入量过多会影响水化反应的进行,使硅质材料和钙质材料的反应率降低,水化产物的生成量减少[17],对其性能产生不利影响,最佳掺量一般为1%~5%。
(2)纤维材料目前纤维增强材料在建筑产品中的应用越来越多,尤其是在混凝土中,对向混凝土中添加纤维材料的研究也越来越多,但有关向蒸压加气混凝土中添加纤维的研究却不多。黄建琴等[18]通过向蒸压加气混凝土中添加玄武岩纤维、聚丙烯纤维以及碳纤维,研究了不同种纤维及纤维添加量对加气混凝土抗折、抗压强度的影响,并得出了当纤维最佳掺量为干料量的0.3%时,制品的抗折、抗压强度提高幅度最大的结论。将适量的短纤维材料添加到加气混凝土中,可以将水化产物颗粒之间相互连接起来,从而增强制品的抗压强度,也改善了制品的抗折和抗收缩性能[19-21],因此在加气混凝土中加入适量的纤维材料的应用前景是十分广泛的,有很大的推广价值。
(3)外加剂可用于加气混凝土中的外加剂有多种,如减水剂、促进剂、早强剂、引气剂等。减水剂能稳定料浆静停发气过程,减少反应过程中水分的消耗。三乙醇胺是水泥混凝土中一种常用的早强剂,易于在水溶液中分散,可以使反应物的水化反应速率加快,增大反应物颗粒间的有效接触面积,并能形成易溶于水的络合物,促进水化产物的生成,提高制品早期强度。而促进剂能够促进水化反应的进行。
将外加剂JGH和DKG加入到加气混凝土的料浆中,发现制品的综合性能有大幅度提升。这是因为外加剂增能够加速水化反应进程,促进了托勃莫来石的生成。引气剂可以在料浆中引入大量微小气泡,阻断毛细管通路,降低毛细孔作用,在加气混凝土中可以和铝粉引入的气孔交叉,从而改善气孔的结构,提高加气混凝土的抗渗性、抗冻性

1.3国内外研究现状1.3.1废弃物在加气混凝土中的应用20世纪20年代中期,瑞典建筑师Johan AxelEriksson发明了加气混凝土,其商业化生产(例如Ytong和Siporex)已有90多年的历史[24]。

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目前国内外已出现了多种利用不同硅质材料制备蒸压加气混凝土材料的研究和应用。主要是对各种固体废弃物的应用,包括粉煤灰、石英尾砂、尾矿渣和各种石屑石粉等。(1)粉煤灰在加气混凝土中的应用粉煤灰是火力发电厂产出的废渣,若处理不当,会给环境带来严重的危害,因此粉煤灰的资源化利用对环境保护具有重要意义。各国研究人员很早的进行了粉煤灰加气混凝土材料的相关研究。H.  Kurama [25]通过电厂粉煤灰在加气混凝土料浆中的不同取代量,探究其对加气混凝土的化学、物理、机械和微观性能的影响,并发现当粉煤灰掺量为25%和50%时砌块的抗压强度最高,而导热系数随粉煤灰掺量的增加而增加。André Hauser等发现来自纤维素工业中的粉煤灰含有石灰和硫酸盐,用其制备的加气混凝土的抗压强度明显高于参照组。
M. Serhat Baspinar[27]等通过实验探究了水泥掺量对粉煤灰加气砌块性能的影响规律,并发现当降低水泥掺量时,砌块的抗压强度反而提高,原因是水泥掺量较多时,水化反应早期会生成大量的钙矾石相,造成制品开裂,耐久性降低,使加气砌块的性能受到影响。在料将中加入硅粉可以抑制钙矾石相的形成,并可改善水化反应条件,使砌块性能得到改善。郭月明[28]利用电厂热能的特性,改进粉煤灰加气混凝土的蒸压养护工艺,有效的提高了蒸压釜的周转效率,节约蒸汽消耗量,降低生产成本,取得了明显的经济效益,达到了节约能源的目的。
周春英[29]等以填海回挖湿排粉煤灰为主要原材料,采用毛细吸水试验研究了加气砌块的吸水性,得到了加气砌块的吸水高度与吸水时间的函数关系,并结合砌块的孔结构测试数据, 分析出毛细吸水率与砌块内部孔的孔径大小、孔径分布等因素之间的关系。吴笑梅[30]等讨论了养护温度条件对粉煤灰加气混凝土水化产物种类与形貌的影响,并利用XRD、SEM以及能谱分析等现代材料测试手段研究了不同养护条件下粉煤灰加气混凝土中水化产物的种类与形貌特征。郭盛[31]等研究了粉煤灰加气混凝土原材料中各元素含量比率对其抗压强度的影响,发现粉煤灰原材料中C元素含量对制品抗压强度的影响较大,且其抗压强度与C含量成反比关系。总体来讲,粉煤灰加气混凝土的研究已经比较成熟,可以说如果没有粉煤灰就没有蒸压加气混凝土在中国今天的发展局面[32]。
(2)石英尾砂在加气混凝土中的应用石英尾砂是石英砂经粉碎筛选后的细砂副产品, 是玻璃厂生产玻璃的原料,主要化学成分是SiO2,含量可达90%以上,主要矿物成分为结晶质石英,经过处理可作为生产加气混凝土的硅质原料[33]。汪洋[34]等人用细度为0.08  mm筛筛余12%的石英尾砂作为制备加气砌块的硅质原料,研究了钙质材料掺量对砌块性能的影响规律,发现钙质材料添加量过少或过多制品的抗压强度均偏低。王长龙[35]等人利用玻璃厂的石英尾砂制备加气混凝土,研究了尾砂细度和原材料配比对料浆和制品性能的影响,发现将石英尾砂粉磨至比表面积为321.57m2/kg时为最佳细度,原料石英尾砂、石灰、水泥、脱硫石膏的质量比为65∶20∶10∶5时,可制备出干容重为562kg/m3,抗压强度为4.34MPa的蒸压加气混凝土制品。任铮钺[36]等通过正交试验的方法研究了铝粉膏掺量、静停养护温度对料浆发气膨胀与稠化速度的影响规律,并研究分析了最佳原料配比,最终制得了强度达到A5. 0级、干密度达到B07级的加气混凝土制品。尽管有关于石英尾砂的研究很多,但其有效利用率却很低,原因是石英尾砂晶体结构致密,易磨性差,水化反应活性低[33]。
(3)尾矿在加气混凝土中的应用随着社会生产力的提高,对资源的需求量也不断增加,每年都有大量的矿产资源被开发利用,矿山固体废弃物也随之增加,大量的含硅尾矿堆积如山,不仅是资源的浪费,而且占用土地,更是给环境带来了巨大的压力。
因此,合理的回收利用尾矿资源具有十分重要的意义。目前的尾矿储存量依然很多,将这些含硅尾矿作为制备新型墙体材料的原材料,有效的提高了尾矿资源的综合利用率,成为大量消纳尾矿的可行之策。
王建义[37]等人介绍了一种利用萤石尾矿制备加气混凝土砌块的的制备工艺和方法,并研究了各原材料掺量对砌块性能的影响,制备出了符合标准要求的加气砌块,有效解决了萤石尾矿的利用问题,其经济和环保价值显著。王舫[38]研究了物料配合比、外加剂、蒸压养护方法对低硅尾矿加气混凝土制品性能的影响,并最终确定了最佳养护制度。大多数尾矿的颗粒较粗,且矿物组成复杂,所含的SiO2主要以化合物状态存在于各种矿物相中,很难与钙质材料发生化学反应。
有效提高其反应活性的方法是磨细或化学激活,但会增加利用的难度和成本,使得尾矿质加气混凝土的规模化生产受到了限制,因此,尾矿的低成本活化方法研究有待于加强
1.3.2花岗岩尾矿的研究和利用现状花岗岩是一种分布广泛、资源丰富的岩石,随着石材经济的不断发展,对花岗岩的需求量也不断增加。随着花岗岩不断的被开发利用和加工,各种废石块、废石边、废石粉也随之而来,不仅对环境造成了很严重的污染,实际上也是一种资源的浪费。近些年来,人们越来越注重利用循环经济的模式来发展石材工业,并且开始重视花岗岩废料的综合利用。国内外学者对花岗岩的研究涉及多个领域,包括利用花岗岩制备陶瓷瓷砖、陶瓷釉料、建筑涂料和微晶玻璃等。在建筑材料领域中除了在加气混凝土中应用,花岗岩在普通水泥混凝土中的应用也很广泛,为花岗岩废料的资源化利用提供了广阔的发展空间。
花岗岩石石材废料可制备出性能优异的陶瓷制品,Romualdo  R.Menezes[39]等研究认为:废弃的石料主要含有石英、长石等矿物成分,可部分替代陶瓷原料,生产出性能优异、可以使用的陶瓷制品。利用此种废弃石粉生产出来的陶瓷制品重量增加了35%,吸水率也略有增加。添加了废弃石粉的陶瓷组分可以用于生产墙面和地面砖。若使用1200°C的火焰加热可以生产出吸水率小于3%的陶瓷制品。Torres P,Fernandes HR[40]等人研究了花岗岩泥浆在工业瓷砖中的应用,适宜掺量的花岗岩泥浆可以降低瓷砖吸水率,制备的陶瓷更加致密,使瓷砖性能得到极大的改善。
利用花岗石废料制作釉料和涂料:富集于花岗岩中的石英和长石可以广泛应用于釉料的制备。国外一公司将花岗岩的这种性质加以利用,将花岗岩石石材废料掺入到制作釉料的传统长石和石英原料中,成功制得满足性能要求的釉料。沈阳建筑大学赵明等人经过分析,花岗岩粉末是多棱状结构,矿物成分主要为石英、钠长石、钾长石,其成分适用于制备涂层,经过实验研究,石粉粒径在0.125~0.106mm时制备的涂层材料流动性最好,适宜等离子热喷涂[41]。俄罗斯一家公司利用花岗岩和着色花岗石石屑制备仿石墙门装饰涂料,使其喷涂后具有天然石材的质感,并且表面喷涂耐久性良好的树脂,使其长期保持装饰效果,耐久性能更好[42]。
利用花岗岩石石材废料制作微晶玻璃:花岗岩矿物成分主要是石英,可以为微晶玻璃的制备提供SiO2。日本研究者将花岗岩石石材粉作为基料,配合石灰石、碳酸钠等原料制备微晶玻璃[43];四川大学孙慧等[44]以花岗岩石石材粉作为主要原料,加入晶核剂ZrO2,制备出R2O-MgO-Al2O3-SiO2体系的微晶玻璃,并研究了其力学性能、晶相组成,探讨出满足微晶玻璃性能要求的工艺流程。花岗岩在普通水泥混凝土中的应用,Marmol[45]等人对花岗岩污泥废料进行微观层面的研究,研究表明花岗岩污泥废料是一种有效的火山灰质砂浆填料,通过短时间的低温煅烧(700-900°C),花岗岩污泥废料可以很容易的转换成红色的颜料,可以将其用于生产彩色砂浆,且生产的砂浆具有良好的抗折、抗压强度。Albukersh和Fairfield[46]称含有30%花岗岩粉的新拌混凝土表现出比预期更好的机械性能和表面光洁度,且比同类粉煤灰基混凝土具有更好的早期强度。Ilangovana[47]等的研究清楚的表明,花岗岩粉作为部分砂的替代物对高性能混凝土的机械性能具有有利影响。Telma  Ramos[48]等人对花岗岩采石场废弃石粉进行了化学分析、激光粒度分析和扫描电镜以及机械性能等分析,用不同细度的花岗岩采石场污泥取代不同质量的水泥检测混凝土碱骨料反应和抗氯离子侵蚀性能。结果表明,在不改变工作性和强度的情况下,适量的花岗岩石石材粉可以增加混凝土的致密度和抗氯离子侵蚀的能力。国内对花岗岩在混凝土中的应用有着大量的研究,通过这些研究可以发现花岗岩石石材粉可以作为一种原料应用于混凝土中,但是就目前的研究来说花岗岩石石材粉取代水泥的量普遍偏低,因此李相国,李孟蕾等人[49]针对这一问题,提出了一种通过改性花岗岩石石材粉取代水泥,做水泥掺合料的方法,这种改性剂的掺入使得花岗岩石石材粉的有效利用率得到显著提高。英丕杰,刘福胜[50]等通过测量花岗岩石石材粉混凝土相关物理化学性能,对花岗岩作为混凝土掺合料的可能性做了详细研究,发现与水泥相比,花岗岩石石材粉粒度更细,这更有利于填充混凝土的孔隙,有利于改善混凝土的性能,同时适当改变石粉掺量,减水剂含量或者改变水胶比,可以制备出适用于不同要求的混凝土,有效解决了花岗岩石石材粉的浪费问题。李滢[51],曾德强[52]在各自的研究中得出了相似的结论,在水泥中掺入不同细度的混合矿物掺合料有利于改善孔隙率提高砂浆密实程度,这种设计使得复合微粉颗粒级配更加接近紧密堆积状态,对于砂浆各项性能均表现出积极作用。花岗岩石石材粉在蒸压加气混凝土中的应用:刘家弟[53]利用花岗岩石石材材加工粉末废料制备蒸压加气混凝土砌块,研究了各原材料性质、配合比以及工艺条件等因素对砌块性能的影响规律,确定了各原料最佳掺量和最佳工艺条件,生产出10级以上的加气混凝土砌块。
林生凤[54]用石材加工废弃物石粉代替水泥和粉煤灰制备蒸压加气混凝土专用砌筑砂浆,发现石粉可以代替粉煤灰制备蒸压加气混凝土专用砌筑砂浆,且当石粉取代率为25%~50%时,砂浆的各项性能达到最佳,但石粉不适合作为水泥的替代物用于制备专用砂浆。蔡振哲[55]以花岗岩石石材粉作为制备加气混凝土砌块的原料,通过与粉煤灰加气和砂加气混凝土砌块进行对比测试,分析了不同种类加气混凝土的力学性能、收缩性能和水化产物的差异。结果表明,不同原材料体系生产的蒸压加气混凝土尽管晶相组成及水化产物形态存在一定差异但物理力学性能不存在显著差异。利用花岗岩石石材粉生产新型墙体材料是实现废弃物资源化利用的重要途径,具有显著的经济效益和环境效益。1.4研究目的与主要内容
1.4.1研究目的采用高温高压蒸养工艺,以磨细花岗岩石石材粉为主要原材料,以石灰、石膏、水泥、引气剂、发泡剂等为辅助原料,通过研究并调整工艺条件及原料配比,得到各原材料及各工艺条件对加气砌块性能的影响规律,制备出集轻质、隔热、抗收缩、防火、施工方便等优点于一体并符合建筑节能要求和国家标准的保温墙体材料—蒸压加气混凝土保温砌块。
1.4.2主要内容1、花岗岩石石材粉细度实验:将破碎后的花岗岩石石材块粉磨成四种细度的石粉,控制粉磨时间分别为15、20、25、30min,并分别对其进行比表面积、筛余、激光粒度及颗粒形貌的测试,选出最为合适的细度进行后续实验。
2、通过正交实验得出蒸压时间、压力和石粉细度对花岗岩石石材粉加气砌块干密度、吸水率和抗压强度性能的影响规律,并得出最佳的蒸压时间、压力和石粉细度。通过XRD和SEM分析不同蒸压时间和压力下水化产物的种类和微观形貌。
3、在最佳蒸压时间和压力的基础上,通过正交实验得出水灰比、铝粉膏掺量、水泥掺量及石粉细度对砌块性能的影响规律,并得到较优配比。

4、调整水灰比、铝粉膏掺量和水泥掺量,进行性能优化实验,得到更高强度级别的加气砌块,并对加气砌块的宏观孔和微观孔进行分析。

花岗岩石石材蒸压加气混凝土砌块生产方案以及技术

5、通过单因素实验探究引气剂掺量、生石灰掺量和石膏掺量对砌块性能的影响规律,通过XRD分析各原料不同掺量情况下加气混凝土水化产物的差异。通过拟合方程得出砌块的导热系数。
制备工艺流程如图2.2所示,其制备主要包括以下步骤:
(1)将花岗岩石石材块经破碎机破碎后,再用球磨机分别粉磨出15min、20min、25min和30min四种不同细度的花岗岩石石材粉。
(2)按比例称取铝粉膏、引气剂和水,将部分水加入到铝粉膏中后搅拌均匀,备用。(3)按照配比称取花岗岩石石材粉、水泥、生石灰、石膏,倒入搅拌锅内加水搅拌1~2分钟后,边搅拌边倒入已准备好的铝粉膏和引气剂,再继续搅拌30s。

(4)将料浆浇注入预先刷油的模具内,浇注完毕后放入60°C养护箱内静停养护4h。

(5)静停养护结束后,砌块具有一定强度,进行脱模。

(6)将脱模后的砌块放入蒸压釜内在一定的压力下蒸压养护一定时间后即可得成品。

(7)将制品进行相关的性能测试。

性能测试对加气砌块样品进行各项性能测试,主要包括干密度、吸水率、抗压强度、SEM和XRD的测试。

(1)干密度的测定按照GB/T11969-2008 《蒸压加气混凝土性能试验方法》中的相关规定对制品进行干密度的测定。所制备的砌块为100mm×100mm×100mm的正立方体,取试块一组3块放入电热鼓风干燥箱内,在(60±5)°C下保温24h,再在(80±5°C)下保温24h,再在(105±5°C)下烘至恒质(M0)。恒质指在烘干过程中间隔4h,前后两次质量差不超过原料细度试验在加气混凝土中,原料的细度影响着胶凝材料的反应速度,材料颗粒过粗,反应活性较差,胶凝材料反应慢,料浆黏度低,产生的气泡不稳定,影响砌块性能。材料颗粒过细,则材料比表面积过大,活性大,反应过快且需水量大,也会对砌块性能产生不利影响。用球磨机将花岗岩石石材块粉磨成四个细度的石粉,控制粉磨时间分别为15、20、25、30min,通过激光粒度分析仪分别测得各细度下石粉的粒度分布,用勃氏比表面积测定仪测定其比表面积,采用水泥负压筛测定其0.08mm方孔筛的筛余量

随着粉磨时间的增加,花岗岩颗粒的粒径逐渐变小,表明花岗岩石石材粉的颗粒粒度不断变细;粉磨20min和30min花岗岩石石材粉的粒径及分布相近,粉磨15min花岗岩粉的粗颗粒较多,粒径分布变化很大。
总体来说每一种原料粉磨后,不同大小的颗粒从零点几微米到上百微米均有分布,可以形成较好的颗粒级配。另外从花岗岩各细度的颗粒分布可以看到,在粗颗粒的区域存在一个较为独立的分布峰,可以认为此峰是由一些不易磨细的片状矿物也即云母形成的。
在正交偏光镜下拍摄的干涉色照片,可以看到石粉的形状多为粒状或短柱状,棱角分明,但粒形相对较好。图中黑色的细小颗粒为磁铁矿颗粒,而较大的黑色片状颗粒为云母颗粒;颗粒有大有小,相互之间可形成较为紧密的堆积,在加气混凝土中可以起到骨料的作用。
从右侧的正交偏光镜下的照片可以看出,花岗岩石石材粉的很多颗粒在正交镜下呈现干涉色,以此可以证明花岗岩由结晶良好的矿物组成
随着粉磨时间的增加花岗岩比表面积增加,说明石粉颗粒逐渐细化。石粉的0.08mm方孔筛筛余整体偏大,因为花岗岩石石材粉中存在难磨及片状矿物。粉磨时间15min、20min与25min,筛余百分数逐渐减小,但是粉磨时间为30min的花岗岩微粉的筛余百分数比25min的要大,导致这种现象的原因为:花岗岩微粉在球磨机内研磨时,球磨时间越长温度越高,温度高时微粉会彼此吸附成为球状,在经过研磨球挤压成为片状,此片状吸附物难以继续粉碎;此外花岗岩石石材粉中含有云母片,这种云母片难以磨细。
因此以上两种原因导致粉磨时间30min的花岗岩筛余百分比提高,说明粉磨时间太长,粉磨过细。磨细后的SiO2颗粒多呈近球体形态,粉磨过细会使得颗粒直径过小,在反应时几乎消耗完毕,缺乏适宜大小的未反应内核作骨架支撑结构,并且浆体过于粘稠,对发气膨胀不利,此外材料粉磨过细还会消耗大量电能;硅质材料粒度过粗时,反应物接触面积小,反应活性低,材料的反应率会降低。综合考虑到性能、粉磨能耗、经济等因素,实验采用粉磨15、20、25min花岗岩粉即采用比表面积分别为340、440、523m2/kg的花岗岩石石材粉
蒸压时间、压力、石粉细度对性能的影响蒸压养护是硅酸盐制品获得强度的必要条件和重要工序,在硅酸盐制品成型后,为了加速胶凝材料的水化反应,采用蒸压釜来实现高温高压,使其在短时间内凝结硬化达到预期的力学强度,形成有价值的产品[57]。砌块经静停养护后可获得一定的强度,这部分强度主要由水泥水化提供,使其能够顺利脱模。而要获得所期望的强度或其他性能需要在蒸压釜中通过一定压力和时间才能形成。蒸压压力和蒸压时间直接影响着制品水化产物的种类、数量和形貌。
蒸压压力的过高或过低、蒸压时间的过长或过短会都会影响其微观结构,使其性能遭到破坏,因此合理的选择蒸压时间和压力对加气混凝土制品具有十分重要的意义。原材料的细度影响其反应活性和料浆的稳定性,一般情况下,反应条件和原材料的性能对加气混凝土水化产物的生成情况有着很大的影响。胶结料的相互作用效果和物料级配的优劣紧密相连。原因是适当细度的物料可以使料浆中颗粒沉降分离的速度减慢且有利于料浆保持适当的稠化速度,确保料浆顺利发气,提高料浆的稳定性,保证加气混凝土坯体的硬化速度和早期强度
随着蒸压时间的增加干密度先增大后减小,当蒸压时间为8个小时时,干密度最小,所以从干密度的角度看应取蒸压时间为8小时为宜。随着蒸压压力的增加砌块的干密度先减小后增大,当蒸压压力为1.0MPa时干密度最小,原因可能是随着压力的增大砌块中钙质材料和硅质材料反应会消耗部分水分,但当压力继续增加反应后的微观水化产物会发生晶型转变,使干密度增加。
随着粉磨时间的增加,干密度先减小后增大,但变化幅度不是很大,当石粉细度为440m2/kg时,干密度最小。因此从干密度角度出发最佳条件为蒸压时间8h,蒸压压力1.0MPa,石粉细度440m2/kg,即A3B2C

随着蒸压时间的增加,砌块吸水率先增大后减小,在蒸压时间为6h时,吸水率最小。随着蒸压压力的增加,砌块吸水率先缓慢减小后明显增大,在蒸压压力为1.0MPa时吸水率最小。而随着花岗岩石石材粉细度的不断增加,其吸水率也逐渐增大,在石粉细度为340m2/kg时吸水率最小。从吸水率角度考虑,最佳蒸压时间为6h,蒸压压力为1.0MPa,石粉细度340m2/kg,即对于吸水率最优组合为A1B2C3
抗压强度极差分析制品在蒸压养护后生成水化硅酸盐的种类、数量及结晶形式决定了加气混凝土的强度性能,而不同的蒸压养护制度和不同细度的原材料都会影响加气混凝土水化产物的结构和数量从而影响其强度
影响加气砌块抗压强度因素的顺序为蒸压时间A>蒸压压力B>石粉细度C。即蒸压时间是影响砌块抗压强度的最主要因素,其次是蒸压压力,最后是石粉细度。砌块抗压强度随着蒸压时间的增大而增大,说明在一定的时间范围内,适当延长蒸压时间,对提高砌块的强度有益。原因是在一定蒸压时间内,蒸压时间越长水化反应就越完全和彻底,水化产物的结构就更加致密,其强度也就越高,因此从抗压强度角度考虑最佳蒸压时间为8h。随着蒸压压力的增加,砌块的抗压强度先大幅增加后缓慢降低,说明适当的提高蒸压压力可以提高砌块的抗压强度,但压力增加过高后对砌块的强度会产生不利影响,因此选取最佳蒸压压力1.0MPa。
随着石粉细度的增加,砌块抗压强度在整体上是增加的,原因是随着细度的增加,石粉颗粒比表面积增加,从而反应活性增大,水化产物增多,有利于强度的提高,选取最佳石粉细度为523m2/kg,因此对于抗压强度来说最优组合为A3B2C1
通过正交实验研究了蒸压时间、蒸压压力、石粉细度对加气砌块性能的影响,得出相关结论如下:

(1)通过正交实验极差分析可知:影响花岗岩石石材粉加气砌块干密度因素的顺序为:蒸压压力>蒸压时间>石粉细度;影响吸水率因素的顺序为:蒸压时间>石粉细度> 蒸压时间。影响抗压强度因素的顺序为:蒸压时间>蒸压压力>石粉细度;因此对花岗岩石石材粉加气砌块性能影响较大的是蒸压时间和蒸压压力,石粉细度对砌块性能影响较小。

花岗岩石石材蒸压加气混凝土砌块生产方案以及技术

(2)随着蒸压时间的延长,砌块干密度和吸水率皆先增大后减小,抗压强度逐渐增大。随着蒸压压力的提高,干密度和吸水率皆先减小后增大,抗压强度先增大后减小。,随着石粉细度的增加,砌块的抗压强度整体提高。综合干密度、吸水率、抗压强度等性能,最佳条件为:蒸压时间8h,蒸压压力1.0MPa,石粉细度523m2/kg,砌块干密度567 kg/m3,吸水率63.3%,抗压强度3.4MPa.
(3)蒸压养护前水化产物较少,结构疏松,胶结性差,主要为Ca(OH)2、C-S-H凝胶和少量的水化硫铝酸钙;蒸压养护后,水化产物主要是各种形式的水化硅酸钙,托勃莫来石,C-S-H凝胶以及未反应的石英颗粒,它们相互交叉连接,构成砌块的整体强度。随着蒸压时间延长和蒸压压力的提高,结晶较差的水化产物逐渐转变成结晶较好的水化产物,砌块强度逐渐提高。第四章水料比、铝粉膏及水泥掺量对性能的影响水料比指料浆中总的用水量与基本组成材料总重量之比。水料比既要满足产品化学反应的需要,又要满足浇注成型的要求。适当的水料比可以提供一定的流动性,为发气膨胀提供必要的条件;可以使料浆保持适当的剪切应力,使加气混凝土获得良好的气孔结构,对加气混凝土的性能有利[58]。铝粉膏是加气混凝土行业中应用最广泛的发气材料,具有发气稳定,发气量大,易于操控,价格低廉等优点。铝粉膏掺量的变化对加气混凝土性能的影响显著。刘宏[59]等人的研究结果显示铝粉膏掺量低于0.07%时对制品强度和干密度影响较小,当其掺量超过0.08%后强度和干密度的下降幅度较为明显,因此,需要严格控制用量。水泥是加气混凝土中主要的钙质材,水泥发生水化反应,生成大量水化硅酸钙和水化铝酸钙,形成坯体早期强度。
在蒸压环境下,水泥水化所产生的氢氧化钙可与硅质材料所提供的活性SiO2及活性Al2O3发生水热合成反应,生成大量C-S-H凝胶、托勃莫来石等水化产物,提高加气混凝土性能
根据干密度极差分析可得,影响砌块干密度因素的顺序为:水料比A>铝粉膏掺量B>石粉细度D>水泥掺量C。即水料比是影响砌块干密度的最主要因素,其次是铝粉膏掺量,水泥掺量和石粉细度影响较小。从图4.1可以看出随着水料比的增加,砌块的干密度明显降低,当水料比增加到0.6时,干密度最小为593 kg/m3。
这是由于水的增加,使料浆的稠化速率减慢,铝粉膏发气所受到的压力减小,发气变得顺畅,气孔膨胀较大,所以干密度减小。随着铝粉膏掺量的增加,干密度降低,当铝粉膏掺量从0.1wt%增加到0.15 wt%时,干密度下降明显,当铝粉膏掺量从0.15wt%增加到0.2wt%时,干密度下降不明显。原因是随着铝粉膏掺量的增加,料浆中铝粉膏的发气量增多,气孔也随之增多,因此干密度降低。但随着铝粉膏掺量的继续增多,料浆中气孔逐渐达到饱和,多余气泡会从料浆中逸出,因此干密度降低不明显。随着水泥掺量的增加,砌块干密度先增大后减小,当水泥掺量为10  wt%时,干密度最小为608  kg/m3,当水泥掺量从10  wt%增加到14  wt%时,干密度增加到最大630 kg/m3,当水泥掺量从14  wt%增加到18  wt%时,干密度降低到620  kg/m3。
随着水泥掺量增加,砌块干密度整体上增大,说明增加水泥含量对砌块干密度性能有不利影响
随着水料比的增加,砌块吸水率逐渐升高,这是因为水的增加,使得铝粉膏发气顺畅,气孔膨胀大,吸水率大。砌块的吸水率随着铝粉膏掺量的增加而明显增加,原因是随着铝粉膏的加入,引入了大量的气孔,导致吸水率的上升。随着水泥掺量的增加,砌块的吸水率逐渐下降。
影响砌块抗压强度因素的顺序为:铝粉膏掺量B>水料比A>水泥掺量C>石粉细度D。即铝粉膏掺量是影响砌块抗压强度的最主要因素,其次是水料比,最后是水泥掺量和石粉细度。从图4.3可知,随着水料比和铝粉膏掺量的增大,砌块的抗压强度不断降低。当水料比增大时,小气泡就会汇入大气泡之中,形成更大的气泡,孔径随之增大,孔径的增大更容易导致应力集中,在抗压强度实验中某些孔壁结构提前破坏,表现为试样抗压强度的降低[61-62]。而铝粉膏掺量增加导致气孔的增大,势必会导致抗压强度的降低。随着水泥掺量的增大,砌块的抗压强度不断增大。水泥掺量的增加会提高坯体早期强度,在蒸压条件下,形成坯体的最终强度,因此水泥掺量的增加对砌块抗压强度的提高有利
在同一加气混凝土中,不同部位的的水化产物不同,同一水化产物的结构和形貌也不同。在气孔内壁上存在大量结晶良好的片状托勃莫来石晶体,而周围胶结体处主要是大量C-S-H凝胶,少量结晶较差的托勃莫来石,未反应的石英颗粒和其他未反应骨料相互交叉连接形成网络状结构,还可看到在胶结体的缝隙处和
济南大学硕士学位论文35气孔处相似,同样为结晶较好的托勃莫来石。
这种现象的产生, 可能与不同部位的结晶条件有关[63]。因为从托勃莫来石的整个结晶过程来看, 其结晶速度主要受SiO2的溶解速度或扩散速度的控制, 由于气孔特别是一些微孔或裂缝中能保持较多的碱性溶液, 有利于SiO2的溶解和扩散, 因此其结晶较好
小结通过正交实验研究了水灰比、铝粉膏掺量、水泥掺量对加气砌块性能的影响规律,得出结论如下:
(1)水灰比和铝粉膏掺量对砌块的干密度、吸水率和抗压强度的影响显著,随着水灰比和铝粉膏掺量的增加,砌块的干密度下降,吸水率增加,抗压强度下降。随着水泥掺量的增加,抗压强度增大。
(2)通过正交验证实验得到较优配合比,即水料比0.55,铝粉膏掺量0.1wt%,水泥掺量18wt%,石粉细度523m2/kg,其性能分别为:干密度684kg/m3,吸水率55.2%,抗压强度5.4MPa。
(3)通过SEM分析可得花岗岩石石材粉加气砌块的气孔和缝隙中的水化产物主要是大量结晶良好的托勃莫来石,周围胶结体处的水化产物主要是大量C-S-H凝胶,未反应的石英颗粒和少量结晶较差的托勃莫来石

由于水料比和铝粉膏掺量对砌块性能影响较为显著,因此实验调低了水料比的范围并适当调整了铝粉膏掺量范围,从表5.2实验结果中可以看到砌块的吸水率得到了改善,抗压强度也有了明显的提高,相比之下,砌块干密度稍有偏大,因此为改善此状况,将继续进行性能优化实验
水料比、铝粉膏及水泥掺量的调整通过对水料比和铝粉膏掺量的预调整,加气砌块的吸水率和抗压强度性能均得到了改善,但干密度确稍有偏高,针对此问题将继续进行性能优化实验,进一步调整水料比,铝粉膏掺量和水泥掺量,进行性能优化实验
(1)水料比A对各指标的影响。由表5.5可知水料比的极差都是略低于铝粉膏的极差,但高于其他因素的极差,说明水料比对各因素的影响较大。从图5.1-5.3可以看出对于干密度而言,水料比选0.475最好,对于吸水率而言,水料比选取0.425最好,而对于抗压强度水料比选0.45较好。而理论上应该水料比为0.425时其抗压强度最好,但从实验现象中观察到,当水料比为0.425时,料浆过于黏稠,在搅拌过程中发泡剂分散不均匀,造成局部发气反应过于剧烈,形成不规则大孔结构,蒸压后甚至出现裂痕,导致制品强度偏低,因此其抗压强度低于水灰比为0.45的指标。
(2)铝粉膏掺量B对各指标的影响。由表5.5可知铝粉膏掺量的极差都是最大的,说明对于3个指标来说,铝粉膏掺量是最大的影响因素,对于干密度而言,铝粉膏掺量选取0.15 wt%最好,而对于抗压强度和吸水率来讲,铝粉膏掺量选取0.1wt%最好。
(3)水泥掺量C对各指标的影响。由表5.5可知,对干密度来说,水泥掺量的极差是最小的,说明水泥掺量是对干密度影响最小的因素。对于吸水率和抗压强度而言,水泥掺量都是第三大的影响因素。从图5.1-5.3中可以看出,对于干密度而言,水泥掺量23wt%最好,对于吸水率,水泥掺量18wt%最好。从图5.3可知,对于抗压强度而言,随水泥掺量从18wt%增大到23wt%,抗压强度先增大后减小,说明并不是水泥掺量越多,强度越高。原因是水泥过多,钙质材料总量过多,所提供的CaO超过了制品在水化反应中所需要的CaO,多余的水泥会生成对强度不利的双碱水化硅酸钙。
(4)石粉细度D对各指标的影响。由表5.5可知,对于三个指标,石粉细度的极差与水泥掺量的极差相似,说明石粉细度对砌块性能的影响相对较小。对于干密度,石粉细度选比表面积为340m2/kg的最好,对于吸水率和抗压强度,石粉细度选取比表面积为523 m2/kg的最好通过调整水料比,铝粉膏掺量和水泥掺量,提高了砌块的强度,得到了B08级加气
花岗岩石石材粉加气砌块的制备与性能研究44砌块即水料比0.475,铝粉膏掺量0.1wt%,水泥掺量21wt%,引气剂掺量0.2wt%,石膏掺量5wt%,生石灰掺量15wt%,花岗岩石石材粉掺量59wt%,砌块的干密度822kg/m3,吸水率50.8%,抗压强度8.1 MPa

引气剂的加入可降低砌块的干密度,但加入过多会使干密度升高。少量的引气剂可使抗压强度稍有增大,但随着掺量的增加,抗压强度呈不断减小的趋势。吸水率随着引气剂掺量的增加先减小后增大。最佳引气剂掺量为0.1wt%。随着生石灰掺量的增大,砌块的干密度和抗压强度整体上都是增大的,吸水率先减小后不断增大,最佳生石灰掺量为12wt%。随着石膏掺量的增加砌块干密度先减小后不断增大,抗压强度和吸水率皆先增大后减小,最佳石膏掺量为5wt%。引气剂掺入对加气砌块水化产物无影响,而生石灰和石膏的掺量影响水化产物的生成量及结晶度,掺量过少则产物生成量少,而生石灰和石膏掺量适当或掺量过多生成的水化产物较多。
(2)通过单因素实验得到B08级花岗岩加气混凝土的较优组合为G3即:水料比0.475,铝粉膏0.1wt%,引气剂0.1wt%,花岗岩石石材粉62wt%,水泥21wt%,石膏5wt%,生石灰12wt%,石粉细度523m2/kg,工艺条件为静停养护温度60°C,养护时间4h,蒸压时间8h,蒸压压力1.0Mpa,所得砌块干密度818kg/m3,抗压强度8.6MPa,吸水率48.5%。
(3)通过导热系数与干密度的线性拟合方程,得出最优性能的B06、B07、B08级加气砌块(即B1,B11,G3)的导热系数,均符合国标的技术要求

第七章结论与展望
7.1 结论以磨细花岗岩石石材粉为主要硅质材料制备了蒸压加气混凝土砌块,研究了各原材料掺量及工艺条件等因素对加气砌块性能的影响规律,从而制备了性能较优的加气砌块。主要结论如下:
(1)蒸压时间和蒸压压力对砌块的性能影响较大,石粉细度对性能的影响较小。随着蒸压时间的延长,砌块干密度和吸水率皆先增大后减小,抗压强度逐渐增大。随着蒸压压力的提高,干密度和吸水率皆先减小后增大,抗压强度先增大后减小。最佳蒸压时间为8h,蒸压压力为1.0MPa,石粉细度为523m2/kg。
(2)水料比和铝粉膏掺量对砌块的性能影响显著,水泥掺量对砌块性能影响较小。随着水料比和铝粉膏掺量的增加,砌块的干密度和抗压强度降低,吸水率增加,但水料比过低影响发气,对性能不利。随着水泥掺量的增加,抗压强度增大,但掺量过多对强度增加反而不明显。得到较优配合比为:水料比0.55,铝粉膏掺量0.1wt%,水泥掺量18wt%,石粉细度523m2/kg,砌块干密度684kg/m3,吸水率55.2%,抗压强度5.4MPa,符合B06级加气砌块的标准要求。
(3)调整水料比、铝粉膏掺量和水泥掺量,提高了砌块的强度,得到加气砌块优化配比,即水料比0.475,铝粉膏掺量0.1wt%,水泥掺量21wt%,花岗岩石石材粉掺量59wt%,引气剂掺量0.2wt%,生石灰掺量15wt%,石膏掺量5wt%,其干密度684kg/m3,吸水率55.2%,抗压强度5.4MPa,达到B07级加气砌块的标准要求。
(4)单因素实验研究了引气剂掺量,生石灰掺量和石膏掺量对砌块性能的影响规律,得到加气混凝土砌块最佳配合比,即引气剂掺量0.1wt%,生石灰掺量12wt%,石膏掺量5wt%时,花岗岩石石材粉掺量59wt%,铝粉膏掺量0.1wt%,水泥掺量21wt%,水料比0.475,砌块干密度818kg/m3,吸水率48.5%,抗压强度8.6MPa,达到B08级加气砌块的标准要求。
(5)通过导热系数与干密度的线性拟合方程,得出达到B06、B07、B08级加气砌块标准要求的B1、B11和G3的导热系数分别为0.16,0.17,0.20 W/(m.K),符合国家标准要求。
(6)花岗岩石石材粉加气砌块的水化产物主要是各种形式的托勃莫来石、C-S-H凝胶水化硅酸钙,以及未反应的石英颗粒。砌块中的宏观孔是一些相互独立、互不联通的封闭孔,孔径大约在1.5-3mm之间。微观孔由各水化产物相互交叉连接而形成,孔径大约在1μm~3μm之间