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加气混凝土设备坯体的静停剖析

时间:2013-11-16    点击数:2815   
导读:加气混凝土设备坯体的静停,也就是静置坯体以待其硬化,静停质量的好坏,除了影响静停时间的长短,从而影响生产能力的发挥及生产的正常进行,还影响到生产的成品率及制品质量。

加气混凝土设备坯体的静停,也就是静置坯体以待其硬化,静停质量的好坏,除了影响静停时间的长短,从而影响生产能力的发挥及生产的正常进行,还影响到生产的成品率及制品质量。

静停的环境温度的高低,直接影响到静停时间的长短。静停的环境温度高,则相对地静停时间短,反之,则静停时间长。这是因为环境温度低,坯体热损失大,温度上升较慢,不利于坯体硬化。同时,当环境温度过低时,坯体热损失较大,造成坯体内外温度差别很大,坯体内外的硬化程度不同,由此而引起的应力将使坯体在蒸压养护前即有可能产生裂.纹。因此,硬化不均的坯体,在进行翻转、切割和切面包头工序时,容易产生变形、裂纹、沉陷及外层剥落等弊病。 

当坯体因为环境温度太低而具有过量水份就进行养护时,由于温度应力和湿度应力,将使坯体发生局部或全部变形。 

因此,加气混凝土生产中,对静停的环境温度有一个基本要求,即一般应不低于20℃,为了缩短静停时间,提高产量和质量,目前工厂大多采用定点浇注,热室静停,静停的温度要求在40℃~50℃,有些移动浇注工艺,因没有热静停室,冬季普遍采用暖气来提高车间温度。 

采用热室静停工艺,必须解决模具的行走问题,若解决不好,也极易造成塌模(因浇注完毕即进入热室)、坯体裂纹而影响产量质量。一般采用的行走方式为辊道输送(如乌尼泊尔)、专用推车机构(如海波尔、司梯玛等)及国内多采用的以卷扬机钢丝牵引或人工推行。前两种方式因设备性能较好,模车行走稳定。可以保持连续行走,而后两种方式因牵引时震动过大,不便于连续行走,应在浇注完毕后一次牵引就位,避免因震动引起塌模。 

还需说明的是,有些工厂在切割以后也采用热室静停(称为釜前静停),以图提高人釜的坯体温度,从而减少蒸压过程的升温时间,但是,若控制不好,极易造成坯体脱水(特别在北方干燥地区),严重影响水化反应的进行,降低制品性能。 

四 坯体在硬化过程中的缺陷及其原因 

加气混凝土在硬化过程中虽然基本上处于静止状况,不会受到外力的破坏和干扰,但是由于坯体内部的原因和硬化环境某些不利因素的影响,也常会产生各种不利于坯体质量和制品性能的缺陷。由于加气混凝土品种的不同和生产工艺的差别,各生产厂中加气混凝土坯体出现的缺陷也各不相同。 

1 硬化不均 

同一坯体各部分硬化程度不一致。由于坯体在静停过程中,因为坯体的不断散热,导至坯体各部分温度不均匀,从而致使加气混凝土坯体各部分的硬化程度也不同,越靠近模边和上下表面,温度就越低,硬化也就越慢,强度(指坯体强度)越低,而中心部位温度较高。尤其是在室内自然静停硬化条件下,这种现象更加明显。如果室内温度较低,还可能形成内外强度悬殊的问题,经实测,坯体中部中心处的强度与四角部位和表底层的坯体强度相比,边角部一般只及中心的60~90%,严重时差距更大。 

坯体硬化不均可能造成硬化不足的假象,导致错过切割时机。当以模中部硬度为切割依据时,又可能边缘坯体坍塌或裂缝,若采用翻转切割,则造成的破坏更严重。造成坯体硬化不均的原因较多,但主要的是以下三点: 

(1)环境温度过低。通常,生产加气混凝土的模框为钢板制成(只有极少量是钢木复合,如弗汉工艺的模框),因此,模框的保温较差,环境温度对坯体有直接的影响。因而,目前大多厂家采用热室静停,以保证坯体的正常硬化。 

(2)搅拌不均。由于搅拌机的能力或配料投料的误差,易造成搅拌不均的现象。特别是以石灰为主要钙质材料,且石灰质量不好,致使配料时加大石灰用量时,更易发生此现象。也有因设计不合理,钙质材料下料过快而引起。这种硬化不均不同于前一种,由中心到边缘逐步降低强度。而是强度高的部分和强度低的部分不均匀地间隔存在。切割后的产品,除有钢丝切不透的现象外,切割缝成波浪形,也是比较常见的现象。除此以外,制品强度不均,坯体有团状硬块及不均气孔,对产品质量也都存在破坏。 

(3)料浆沉析。当浇注后料浆发生沉析,也会引起坯体的硬化不均,主要表现在下部强度较高,而上部较低。发生沉析比较常见的因素是粉煤灰过粗且未经磨细,砂子细度过粗等,有时喷油燃煤的粉煤灰,烧失量过大的粉煤灰和堆放时间过久的湿排灰也有此现象。一般可通过保证磨细度,粉煤灰或砂与石灰、水泥进行?昆磨,加入废料浆,碱液等方法进行调节,有时,甚至只要提前制浆,也能得到较大的改善。值得提出的是,当铝粉搅拌不均,也会出现上下分层的现象。虽不属于沉折,但其结果也是导致坯体强度上下不均,此原因引起的表现特征是坯体上层气孔多而大,而下层则少且小,引起的原因一般是铝粉搅拌不均等。 

2 不硬化 

不硬化现象是指坯体硬化时间过长(超过4小时以上,有时甚至达12小时以上)而无法切割的现象,引起的原因主要为配料中石灰用量过多,且质量较差,而水泥用量过少,标号较低或掺有较多混合材,以及环境温度较低时(低于5℃)。当生产板材时因配料中加入一定量的菱苦土,以及矿渣质量较差,也时有发生。有效地避免不硬化,可以从增加水泥用量或选用较好的水泥(如425硅酸盐水泥)及好的石灰,提高环境温度(如热室静停)等着手。当采用石灰和石膏轮磨时,石灰中掺混着过多的石膏,也易出现此现象。 

3 收缩下沉 

收缩下沉是指料浆发气结束,坯体形成中期,坯体出现下沉和周边裂缝,造成的主要原因有水料比过大,水泥、石灰质量较差和矿渣活性较低等。 

4 坯体表面裂缝 

坯体在静停后期往往出现一些裂缝,大面是龟裂,四周靠模框则为环绕一周的均匀缝隙。主要可能是石灰掺量过多(特别是采用快速灰时)或浇注温度过高所引起,配料时石膏因误差而投入过少也是起因之一。解决的方法是及时掌握原材料的波动,保证计量与投料的准确,同时,应注意合适的静停温度。 

5 坯体内部裂缝 

坯体在脱模后,常在侧面或端面出现一些水平面的、弧形的和横向的裂缝。这类裂缝因为深入坯体内部,所以对制品影响较大,而且常常造成切割时发生坯体碎裂断落甚至坍塌。

产生以上裂缝的原因大多与发气不够均匀舒畅有关。当料浆温度高,稠化快时,铝粉发气后期的气体和温度上升,可能使已经稠化的坯体产生水平层裂。当料浆发气早,边浇边发气时,已经发气的料浆从浇注口注入模具之后,又从底部涌向两侧与两端,形成气孔密度不均的弧形分层,在坯体硬化过程中,这些分层的界面处就容易产生裂缝。 另外,机械损伤也是造成坯体裂缝的一大原因,如坯体的降温收缩、模具的机械震动、吊运、摆度或辊道的振动以及脱模时的损伤等。 解决坯体裂缝应从具体情况出发,根据其成因,从工艺控制或机械设备控制出发。
五 坯体强度的测定 

坯体强度是判断坯体是否适合切割的一个重要指标,也是对浇注及静停质量的检验。因切割方式的不同,对坯体强度的要求不同。一般地说,不采用将坯体进行搬运、翻转的切割方式,对坯体硬化程度的要求低些。 

判断加气混凝土坯体的硬化程度是否宜于进行切割,也就是说是否达到切割的强度要求,在生产中采用两种方法,一种是经验法,凭操作者的经验判断是否可以切割,通常都是以手指按压坯体表面或手掌拍压坯体表面,凭感觉判断其硬度。也有以打开模具侧板分别按压各部位,判断坯体上、中、下各部位硬化是否均适宜。有时借助钢钎插向坯体内部,以了解坯体内部强度。这种方法比较简单,但是,随意性较大,又不能得到定量的结果,对于生产的记录,分析及研究没有帮助。另一种方法是仪器法,即借助仪器,定量地测出坯体的强度。塑性强度需要特殊的仪器装置,不便于在生产现场灵活使用,一些工厂只是利用测试出某种加气混凝土坯体的可供切割的塑性强度范围,实用上有相当的局限性;比较常用的是“落球仪”( 图6-1)和“落锥仪”( 图6-3)。“落球仪”是测定坯体的表面硬度,以一定高度落球压痕的直径来表示;普瓦维坯体硬度计的原理与落球仪一样(图6-2),“落锥仪”是测定坯体的表层塑性强度,以一定高度的落锥深度表示。这两种方法都可以间接地定量反映坯体的硬化程度,给出的是有标准试验方法的客观数据,其科学性、可靠性和可对比性,都比经验法进了一大步。但是,这两种方法还只是反映了坯体的表面强度,不能反映坯体内部中下层的硬化情况,特别是当坯体硬化不均匀时,其测试数据也就失去了意义。为了解决这一问题,中国建材科学研究院和常州建材研究设计所共同研制了一种贯入式坯体强度测定仪(图6-4),它是由盲径l0mm,长度330mm的插杆1;可固定在插杆上的深度限位片2;测力弹簧3,套筒4;游标5,和标尺6组成。当手握套筒以一匀速将插杆插入坯体时,插杆受到的坯体阻力压缩弹簧,套筒与插杆发生相对移动,并推动游标移动而指示一定数值。坯体强度越大,对插杆的阻力越大,需要施加的贯人力也越大,因而弹簧压缩量也越大,游标同时指示出相应的数值,从而测出了坯体近中部的强度。通常,为了使用方便,采用测定仪与经验相结合,确定出适合切割的贯人力范围,用以指导对坯体硬化程度的判断。该仪器结构比较简单,使用方便,可以在坯体的不同部位,不同深度随时测出坯体的硬化程度。测定结果比较全面地反映了坯体情况,可用以比较准确地掌握切割强度。必须指出的是,该仪器尚有不甚完善之处,不同的人员、不同的插入速度以及插入时的垂直度与稳定程度,都对测试结果有一定影响。

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