蒸壓加氣混凝土制品裂紋的產(chǎn)生和預防
在加氣混凝土設備生產(chǎn)中，不同種類的水化產(chǎn)物的形成，以及結晶度的大小，均有其一定的各自適宜生成條件。在原材料及配合比相同的情況下，影響其各種水化產(chǎn)物的形成、結晶度以及水化物組成的重要因素，是蒸壓養(yǎng)護過程中的最高溫度和恒溫時間。對于不同種類的加氣混凝土，不同的配合比要想得到理想的水化物、結晶體及相的組成，都有各自的相應最高溫度值和最佳恒溫時間。為保證生成理想的水化產(chǎn)物的水蒸氣，主要參數(shù)是溫度而不是壓力。根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)實踐及文獻，并結合多年加氣混凝土的生產(chǎn)經(jīng)驗，能夠使加氣混凝土制品獲得良好性能的蒸壓養(yǎng)護制度應該是由抽真空、升溫、恒溫、降溫4個階段組成。而每個階段的蒸壓養(yǎng)護參數(shù)都對蒸壓養(yǎng)護的制品有各自的影響。在實際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常由于蒸壓養(yǎng)護控制不當，使蒸壓養(yǎng)護的制品出現(xiàn)不同程度的裂紋，輕者造成次品，嚴重者致使制品完全報廢。
1加氣混凝土料漿水料比的影響
眾所周知，加氣混凝土料漿的水料比，即加氣混凝土料漿的稠度。其稠度控制的大小，直接影響到料漿的稠化與鋁粉發(fā)氣是否同步的問題，同時也對制品坯體的強度發(fā)展以及制品的最終性能指標有著非常重要的影響。蒸壓養(yǎng)護過程中制品裂縫的產(chǎn)生，主要發(fā)生在升溫階段，在此階段由于坯體的內(nèi)外受熱不均勻，再加上升溫速度快，坯體的強度不足以抵抗由于溫度梯度造成的應力而被拉裂，這種裂縫一般出現(xiàn)在坯體的上部和四角，且四角比較嚴重。通過生產(chǎn)實踐和反復的實驗，筆者認為，在蒸壓養(yǎng)護參數(shù)控制相同的情況下，制品坯體強度偏低是造成裂縫的重要原因之一。而造成坯體強度低，水料比過大也是影響因素之一。
解決的辦法是：在保證鋁粉發(fā)氣順暢的前提F,盡量降低料漿的澆注稠度，也就是降低料漿的水料比，提高坯體的靜停環(huán)境溫度，或延長坯體的靜停時間?？傊?，提高坯體入釜前的強度是解決蒸壓養(yǎng)護產(chǎn)生裂紋的有效手段之一。
2蒸壓養(yǎng)護各階段的影響
在加氣混凝土生產(chǎn)中最常用的蒸壓養(yǎng)護制度一般分為4個階段，抽真空、升溫、恒溫、降溫4個階段。每個階段的蒸壓養(yǎng)護參數(shù)都對其所蒸壓養(yǎng)護的制品有各自的影響，如果一個環(huán)節(jié)或參數(shù)控制不當，都會給蒸壓的制品帶來不良的影響。
2.1抽真空的影響
為保證在蒸壓升溫階段的升溫速度，使坯體均勻受熱，在升溫前采用真空泵將蒸壓釜內(nèi)的空氣抽出，同時抽出充滿于加氣混凝土坯體中絕大部分的氣體。由于坯體受到表壓0.6-0.8的負壓作用，在升溫階段，熱量將以較快的速度滲入到坯體的內(nèi)部，從而加快了坯體的升溫速度。另外，由于釜內(nèi)的空氣已基本抽岀，釜內(nèi)由飽和蒸汽代替了空氣可大大提高熱交換率。因為蒸汽空氣混合物的放熱系數(shù)在40~600kcal/m2-h?2的范圍變動，而純水蒸氣凝結時放熱系數(shù)為2000~4000kcal/m2?h?無。如果在生產(chǎn)過程中抽真空參數(shù)控制不當，往往給所生產(chǎn)的制品帶來一些不良的后果。如由于制品坯體強度太低、透氣性差，抽真空速度太快從而使坯體在蒸壓養(yǎng)護過程中出現(xiàn)裂紋等缺陷。因真空度抽的太大，造成坯體內(nèi)部水份大量蒸發(fā)，引起制品粘在一起等不良后果。
總之，抽真空速度一般不宜太快，速度太快會使坯體內(nèi)部與釜內(nèi)介質(zhì)之間瞬時真空度差增大，這也是坯體在蒸壓養(yǎng)護中產(chǎn)生裂紋的原因。
在實際生產(chǎn)中，一般用20-50分鐘抽到表壓0.6-0.8,但還要根據(jù)原材料及配合比、坯體在入釜前的強度等加以適當調(diào)節(jié)，以免造成不良的后果。
2.2升溫速度的影響
在升溫階段，是以蒸汽作為有效的熱載體，蒸汽放出熱量，使加氣混凝土坯體受熱，從而完成加氣混凝土的水熱合成反應，形成水化硅酸鈣等強度組分。蒸汽壓力越高，所含的熱量越大，放熱效果也就越好。如當表壓為0.8MPa時，水和蒸汽的總熱量為3487.6kJ/kgo在升溫階段，由于坯體表面溫度不僅大大低于通入蒸壓釜的蒸汽溫度，而且也低于生成的冷凝水溫度，蒸壓釜內(nèi)的溫度高于坯體表面的溫度，坯體中心溫度又滯后于坯體表面溫度的增長，坯體表面與中心的溫差在升溫結束時達到最大值。溫度的增加使坯體膨脹，而坯體表面與中心溫度低，其膨脹值小，從而使坯體受到拉應力。
因此，無論坯體表面和介質(zhì)之間，還是坯體中心與坯體表面之間，其溫差最大。此時坯體承受濕差和溫差的應力變化，制品的裂縫也多在此時產(chǎn)生。所以確定升溫速度的快慢，是依據(jù)加氣混凝土坯體蒸壓養(yǎng)護前的初始強度的大小。如坯體的初始強度高，升溫速度可快些，反之則速度不易過快，應緩慢進行，從而可避免由于升溫速度引起的濕差和溫差的應力變化，造成坯體變形等不良后果。
2.3恒溫階段的影響
在加氣混凝土的蒸壓養(yǎng)護過程中恒溫階段對坯體的變形沒有多大的影響，因為此階段溫度和濕度變化不大，并且坯體此時已具備一定的強度，也就是說在此階段不會產(chǎn)生裂紋。加氣混凝土蒸壓養(yǎng)護的恒溫階段是加氣混凝土的水化合成強度的階段。
2.4降溫階段的影響
經(jīng)過抽真空，升溫、恒溫3個階段后，加氣混凝土制品在抗壓強度等性能指標方而已具要求。但在降溫階段，制品表面水分的迅速蒸發(fā)和溫度的迅速降低都將產(chǎn)生收縮，制品內(nèi)部溫度和水分均大于表層。所以，制品內(nèi)部產(chǎn)生的收縮也大于表層。由于制品各部分溫度和含水率分布的不均勻，引起的收縮也不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生了應力。由此可見，制品表而有可能遭到破壞。尤其對容重大的和透氣性差的制品，內(nèi)部的水分蒸發(fā)慢，溫度降低慢，所以，溫差和濕差也大，從而產(chǎn)生的收縮和應力值也大，更容易產(chǎn)生裂紋。
另外，在降壓階段，被汽化的水，當其壓力變化時，體積變化是很激烈的。如1kg被汽化的水，在0.8個表壓時，其體積為0.23nr*,在1.5個表壓時，其體積為1.3m3,體積增大了近6倍。所以加氣混凝土在降溫階段由于釜內(nèi)溫度的不斷下降，蒸汽將逐漸積蓄于制品內(nèi)，從而形成了壓差，此壓差隨著釜內(nèi)壓力的不斷降低而增高，最后在制品內(nèi)部形成應力。因此在降溫過程中如操作不當，也將存在著使制品產(chǎn)生裂紋的可能，根據(jù)制品規(guī)格和性能的不同，降溫時間建議在1.5-3小時范圍內(nèi)選擇。
3結論
綜上所述，蒸壓粉煤灰加氣混凝土裂縫的產(chǎn)生，其主要是由于制品坯體入釜前強度太低，制品透氣性差，以及蒸壓養(yǎng)護工藝參數(shù)控制不當造成。因此，在加氣混凝土生產(chǎn)過程中應特別注意提高坯體入釜前的強度，嚴格按照蒸壓養(yǎng)護工藝參數(shù)控制和操作，這樣方能避免加氣混凝土制品在蒸壓養(yǎng)護過程中裂縫的產(chǎn)生，以求生產(chǎn)岀質(zhì)量優(yōu)良符合標準的制品。
