（江苏中技新型建材有限公司，江苏镇江212000）
摘要：通过对加气混凝土的生产工艺过程分析，找出了蒸压加气混凝土坯体裂缝的产生原因，提出了防止加气混凝土裂缝产生的措施和方法。
关键词：坯体；蒸压加气混凝土；控制
前言
蒸压加气混凝土是用钙质材料（如水泥、石灰）和硅质材料（如石英砂、粉煤灰等）按一定比例进行配料，采用铝粉作引气剂，磨细制成料浆后加热浇注成型、通过发气膨胀、静养、初凝成坯后切割，再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐类材料。在加气混凝土的坯体成型过程中，常常发生因坯体开裂而导致部分制品甚至整模报废的情况，不仅影响了企业的正常生产运行，同时给企业造成不必要的经济损失。
1坯体开裂的特点
从裂缝发生的部位分析，加气混凝土坯体开裂有三个特点：表面龟裂纹、横向贯穿裂缝、边部裂缝。
1.1表面龟裂缝
这种裂纹往往发生在坯体发气结束后，在坯体的表面出现局部不规则的细裂缝，深度一般深入坯体10cm～20cm，可以造成部分砌块报废损失。主要原因是石灰过火成分较多，或与原使用石灰相比，消解温度及有效CaO含量明显上升，也因为石灰存放过久及吸湿、发热量较低，从而增加了石灰用量所致。另外，有时切割后坯体上并没有发现裂缝，但蒸压出釜后却发现坯体表面出现许多小面积龟裂，这种情况大多是由于石灰中MgO含量过高，坯体经过蒸压养护后MgO膨胀而造成。
解决方案：首先应检查石灰性能，及时调整石灰用量；如发现石灰中过火灰含量过高，则应在工艺上采取相应措施，如提前部分消解、与砂或煤灰混磨等；对石灰的运输与储存进行严格防潮封闭保护等。其次，控制石灰中MgO的含量不大于5%。
1.2坯体内部横向或斜向贯穿缝
（1）坯体静停养护阶段出现的贯穿裂缝，主要是由于料浆发气与稠化不均衡造成，当料浆温度高，稠化快时，铝粉发气后期的气体和温度上升，可能使已稠化的坯体产生水平层裂。当料浆发气过早，已发气的料浆从浇注口注入模具后，又从底部涌向两侧与两端，导致模箱中出现气孔不均的弧形分层，在坯体硬化过程中，这些分层界面很容易产生裂缝；其次当坯体进出静停室的过程中受到明显的振动或晃动，导致开裂甚至塌模。因坯体在稠化凝固过程中强度很低，稍稍的振动都可能导致坯体损伤。对此类裂缝，必须通过调整工艺材料配比和设备运行平稳性两方面进行解决。
（2）切割阶段出现的贯穿裂缝，这种裂缝有三种情况，一是当坯体由浇注底板换到蒸压底板时，由于蒸压底板平整度差异而造成；二是切割时产生裂缝，主要是由于坯体强度不均（通常是坯体外软内硬）；三是水平切割沉降裂缝，由于水平切割钢丝直径过粗，或钢丝距离太近，造成水平沉降量超过1.0mm，导致坯体开裂甚至断裂。因而，切割阶段的裂缝，既有设备平整度、平稳性的问题，也有工艺控制方面的原因。需要对设备和工艺及时进行调整才能加以解决。
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（3）蒸压养护阶段出现的贯穿裂缝，蒸压阶段是加气混凝土坯体由初凝状态转化为最终成品的关键工序，加气混凝土在蒸压釜内经过高温（通183～191℃）、高压（通常1.1～1.3MPa）养护后，内部SiO2与CaO充分反应生成硅酸钙化合物，从而获得所需的强度和其他性能。但在蒸压升温、降温过程中都会伴随着坯体的膨胀和收缩，由于坯体表面和内部热量传导和分布的不均匀，导致坯体各部位不均匀热变形，一旦坯体强度偏低或温度变化过快时，坯体就会因过大的温度应力而开裂损坏。另一方面，坯体的热膨胀性还取决于其组成材料的成分和数量，采用石灰配料的坯体蒸压膨胀值会明显增加，一旦石灰中含过烧石灰或石灰细度较粗时都可能造成坯体的蒸压裂缝。
1.3坯体边部裂缝
当蒸压养护操作不当，特别是当升温、降温速度过快时，坯体内部产生较大的内应力并使坯体出现开裂，其裂缝多分布在坯体外缘一周，裂缝断面一般垂直于底板；当料浆搅拌不均，特别是铝粉搅拌不均时，坯体上下部气孔分布相差显著，蒸压养护时也时常在坯体下部产生弧形裂缝。
2坯体开裂的控制
从以上分析可以看到，坯体开裂大多发生在以下四个工段：静停养护工段、切割翻转工段及蒸压养护工段，总结坯体开裂的原因主要是三个方面：材料、设备、工艺制度。
2.1材料控制，加气混凝土所用材料主要有粉煤灰、石英砂、石灰、水泥、铝粉、石膏等。不可否认，多数厂家都有原材料检测验收制度，但大家往往只重视原材料的主要成分含量而忽视了其中有害杂质的影响。例如，对于常用主材粉煤灰，多数厂家只要检测到SiO2和细度及烧失量达标就入库使用，而对于其反应活性及标准稠度需水量等性能很少关心。其实粉煤灰的活性高低与料浆的稠化速度直接相关，活性好的粉煤灰能更易与Ca（OH）2进行水化反应，生成强度良好的坯体。而标准稠度高的粉煤灰将对料浆的稠化和坯体稳定产生不利影响，严重时也将导致坯体的龟裂。对于石灰的质量控制，一般厂家只是检测其有效CaO含量，而对过烧、死烧的氧化钙和氧化镁含量一般不检测，但正是这种死烧的氧化钙和氧化镁在蒸压养护过程中常常造成坯体的膨胀开裂。另外，对于水泥的性能检测，我们不仅要检测其强度指标，同时还要检测其安定性和凝结时间。对石英砂我们不仅要检测其二氧化硅含量，还要检测其氧化钾和氧化钠等碱含量，以防止盐析结晶膨胀对坯体的危害。总之，对原材料的选择要综合考虑对工艺过程的影响，决不能只控制其主要指标而忽视其带进的有害成分影响，只有在各种材料都符合工艺要求时，料浆的发气和稠化的才能顺利进行。
2.2设备质量控制。加气混凝土的坯体形成过程是料浆通过浇注、静养、发气和硬化的过程，从进养护室开始到切割完成进蒸压釜，期间经过摆渡转运、翻转脱模、置换切割及翻转去皮等复杂工艺过程。这期间，坯体仅仅是刚刚稠化凝固，强度很低，稍有振动都将导致坯体的损伤。因而，要求所采用的运输设备必须表面平整，运行平稳，同时具有足够的刚度，起吊翻转时不得变形，一旦变形要立即停用。为防止设备起停时惯性振动，应采取措施设置缓动装置，使设备避免出现急开急停现象。
2.3工艺制度的调整。在加气混凝土坯体的形成过程中，贯穿着工艺制度的及时调整和有效实施。加气混凝土之所以能够具有强度，其根本原因是组成材料中的钙质材料和硅质材料在蒸压养护条件下相互作用进行水热合成反应，产生了新的水化产物的结果。为使二者之间进行充分有效的反应，首先必须根据原材料质量情况进行科学合理的配比设计，保证加气混凝土组成材料中，氧化钙和氧化硅总和的摩尔数比即钙硅比在最佳范围内；其次，要根据料浆的状况及时进行工艺制度和工艺方案的调整，即对料浆的温度、投料的顺序、搅拌的时间、水料比等进行调整，保证料浆发气和稠化速度相适应，防止坯体出现沉陷、憋气和裂缝；最后，制定合理的蒸压养护工艺制度才能有效避免坯体的开裂，具体必须做到：控制好蒸汽质量，避免蒸汽中携带液体水或使用过热蒸汽，进气时要彻底排空釜内存留的空气，控制适当的升温和降温速度，保证釜内蒸汽足够的温度和恒温时间等
3结语
3.1蒸压加气混凝土虽然在我国已有近30年的发展历程，但我国加气混凝土制品的整体质量仍不容忽视。特别是加气混凝土制品的开裂和渗水问题已严重影响了加气混凝土行业的发展。
3.2解决加气混凝土制品的裂缝问题首先必须控制好其坯体的质量，加气混凝土坯体裂缝的原因与所用原材料、工艺控制、吊运设备等密切相关，但最主要的还是取决于工艺控制水平的高低。
3.3加气混凝土的坯体开裂问题，虽然原因复杂，但也完全可控。应根据本厂生产工艺特点，按照工艺质量控制的要求，建立完善的工艺质量控制点并编制工艺操作卡，确保从原材料制备到蒸压出釜各个环节都处于工艺管理的有效管控之下。
论文作者:胡祖升
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月上
论文发表时间:2016/9/12
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