蒸压灰砂砖(以下简称灰砂砖)是一种技术成熟、性能优良又节能的新型建筑材料,它适用于多层混合结构建筑的承重墙体。

我国从1958年开始研究发展蒸压灰砂砖,1960年从愿东德引进十六孔转盘式压砖机在北京建成蒸压灰砂砖生产线,后来研制了八孔转盘式压砖机,大大促进了蒸压灰砂砖的发展,使之成为有砂、石灰资源而又缺乏黏土资源地区的主要墙体材料。

三、蒸养灰砂砖的生产 1.原材料及其技术要求

(1)砂 用于生产灰砂砖的沙子,可采用山砂、河砂、风积砂,也可用岩石破碎后的人造砂或工业铸造用的废型砂.但无论使用哪种砂,均应满足以下技术要求。

①砂中的二氧化硅含量应大于65﹪

②砂中的黏土含量应小于15﹪

③砂中的氧化钾、氧化钠总量不得大于2.5﹪

④砂中不应含有砾石、草根、树皮等有机杂质.

⑤砂子的含水率不得大于6﹪.

⑥砂子应具有良好的级配,空隙率,其参考级配如下:

粒径 2.5～5.0mm 含量为0

1.2～2.5mm 3﹪～5﹪

0.3～1.2mm 45﹪～60﹪

0.15～0.3mm 20﹪～30﹪

<0.15 <30﹪

⑦砂中的氯化物含量不应大于0.01﹪.

⑧砂中的云母含量不得超过0.5﹪.

生产实践证明,使用颗粒较粗且粒径均匀的砂或者是粒径小于0.075m的特细砂,所制成的灰砂砖技术性能皆不能达到要求.一般采用细度模数2.2～1.6,1.5～0.7的细砂和特细砂,效果最好。

(2)生石灰 生石灰的质量直接影响灰砂砖的质量,应尽可能选用含钙量高、消化速度快,消化温度高的生石灰.其具体要求如下:CaO含量>60﹪;MgO<5﹪;消化速度60℃;过火石灰<5﹪;生石灰<10﹪;粉化灰<10﹪.

为了解决石灰在水化时体积膨胀对灰砂砖的影响,通常采用下面一些措施.

①提高石灰细度.一般控制在3000cm2/g左右.

②提高水灰比.混合料的成型水分一般控制在7.5﹪～10﹪.

③加入石膏等外加剂.

(3)生产用水 任何饮用水均可使用.采用天然水时,应符合以下指标:PH值不得小于4;盐的总含量不得超过5000mg/L;不得含有油脂、植物油、糖类、酸类及其他有害物质.

2.生产工艺

(1)原料的处理 块状的生石灰在与砂子混合配料前必须经过破碎、粉磨达到生产工艺要求的细度.一般大块的生石灰常用鄂式破碎机进行破碎.经破碎的石灰还需进行粉磨.一般采用球磨机对石灰进行粉磨.

(2)混合料的配合比设计

①灰砂砖混合料配合比应满足以下要求

a.物理力学性能,特别是抗压强度的要求.一般抗压强度要求在10Mpa以上，并且还要满足抗冻、碳化、耐酸碱、耐火、收缩等性能的要求。

b.满足砖坯成型时，对混合料塑性的要求。

c.配合比要尽量降低成本，提高经济效益。

②配合比的设计计算 砂：石灰=89：11

(3)混合料的制备 混合料的制备是将按配合比要求计量的生石灰、砂在强制式搅拌机中加入6﹪～9﹪的水进行第一次搅拌，经一次搅拌的拌和物投入消化仓中消化2～3h,然后进行第二次搅拌即可.也就是说混合料的制备主要包括一次搅拌、消化、二次搅拌几个过程.

拌和物一次搅拌的目的是使拌和物各组分相互分散，增加接触面积，使物料均匀混合，并加强化学吸附作用。再者，通过搅拌可使水膜包裹住固相颗粒的表面，使水均匀分布于搅拌物中，使石灰能更充分地消化，增加拌和物的和易性，改善塑性，提高成型性能和制品的物理性能。一般搅拌时间控制在1.8min左右，为使石灰充分消化，在严寒季节，可使用加热搅拌，即在搅拌的同时通入蒸汽价压，需要注意的是，要注意扣除由蒸汽冷凝的这部分水量以免在配合比中的水分偏多。

拌和物的消化主要是指石灰的消化，也就是将生石灰变成熟石灰的过程。消化一般采用钢仓或混凝土仓，采用间歇式消化时，一般控制在2～3h.若采用地面堆积消化，由于散热较快，消化时间较长，一般需要8h以上。为了提高产量，往往必须缩短生产周期，一般可采用提高混合料的温度、提高生石灰的细度和适当掺加外加剂的方法，加快石灰的消化速度，以改善成型后砖坯的性能。

经过消化(或称陈化)的混合料在成型前，还须进行第二次加水搅拌，其目的是：一方面消化之后部分水分蒸发，使拌和料含水率降低3.5%左右，为了便于成型，必须进行二次加水搅拌；另一方面，二次搅拌可把结块的物料打散，使物料更均匀、塑性更好，有利于成型和提高制品性能。

(4)砖坯成型 砖坯的质量要求：一是要有完整的外形规格，棱角整齐、表面光洁；二是不允许有分层裂纹、断裂、弯曲、飞边等缺陷；三是成型后的砖坯体积密度应控制在1800～2100kg/m3的范围内，单块砖坯质量应控制在2700～3100g.

灰砂砖一般采用压制成型，对砖坯的加压方式有单面加压和双面加压；从时间上说，又有一次加压和两次加压.由于压力在坯体中传递有阻力,双面加压比单面加压的效果好；二次加压有利于坯体内空气的排出。因此，最佳的成型制度是采用双面、多次加压成型。通常成型压力越高，砖坯的体积密度、强度也就越高。但压力超过一定极限时，会导致砖坯产生弹性阻抗，使其膨胀、层裂，因而成型压力一般不超过20Mpa.

(5)蒸压养护 砖坯成型及在进行蒸压养护前要在室温中静停一段时间，其目的在于让砖坯中多余水分可蒸发掉一部分，这样就可防止砖坯在升温过程中由于水分受热膨胀而造成砖坯裂纹；其次是由于静停可使砖坯强度有所增加，从而提高制品强度；第三，对于消化不完的拌和物起到继续消化作用，这样就可避免石灰在蒸压过程中因养护温度升高而造成石灰急速消化膨胀使制品产生裂纹。一般静停时间为2～3h。

蒸压养护可分为如下四个阶段进行。

第一阶段，排除蒸压釜内空气。这是为了提高蒸汽的放热系数，减少传热阻力，增加蒸汽量，提高蒸汽压力、增加釜内蒸汽温度，以加速制品的养护。排除釜内空气使用的方法有三种，即排气法、抽真空法、早期快速升压法，一般采取抽真空的方法。抽真空法是在高压釜通蒸汽前利用水环式等类型真空泵将釜内空气抽出，使釜内真空度达到152～304mm汞柱(表压为-0.08～-0.06 Mpa)，同时也可以抽出砖坯表面孔隙内的空气，形成一种负压状态，使养护介质接近于纯饱和蒸汽，从而使制品的受热速度最快，温度最高。

第二阶段，升温升压阶段。它主要是指通蒸汽至釜内，蒸汽与制品达到规定的压力、温度的这一过程。在这一阶段中，为避免釜内蒸汽、砖坯表面砖坯内部三者温差过大而造成因砖坯表面与内部温差不一致而产生裂纹，必须控制升温速度(其与砖坯的初始结构强度有关)，因此升温速度不能太快，一般控制在1.5～2h为宜。

第三阶段，恒温恒压阶段。它主要是指蒸压釜内从达到规定的最高压力和温度开始至开始降温降压这段时间，为了保证水化反应的正常进行，使灰砂砖有足够的强度，必须控制灰砂砖养护的蒸汽压力最低要达到0.8 Mpa，最高可达1.5 Mpa，恒温恒压时间为4～6h。

第四阶段，降压降温阶段。从釜内开始排放蒸汽降温降压至制品出釜阶段。这一阶段为避免出现由于压差和温差过大所造成的制品暴裂、酥松及强度下降，降温降压速度也不能太快，一般控制在1.5～2h。

二、蒸养灰砂砖的规格和性能 (一)规格与性能

1.灰砂砖

(1)产品规格 国标GB11945-1999中规定砖的外形为直角六面体,砖的公称尺寸长度240mm,宽度115mm,高度53mm.生产其他规格尺寸产品,由用户与生产上协商确定.

(2)力学性能,GB11945-1999中规定了MU10、MU15、MU20、MU25等四个强度级别,参见表2-7

表 2-7 灰砂砖力学性能

注：优等品的强度级别不得小于MU15。

(3)抗冻性能 灰砂砖的抗冻性能见表2-8。

表 2-8 灰砂砖抗冻性指标

注:优等品的强度级别不得小于MU15.

(4)其他性能 灰砂砖与其他墙体材料相比，蓄热能力显著；由于灰砂砖的容量大，隔声性能十分优越；此外灰砂砖属于不可燃建筑材料。灰砂砖不得用于长期受热200℃以上、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。

蒸压灰砂砖概况 蒸压灰砂砖是以砂和石灰为主要原料,允许掺入颜料和外加剂,经坯料制备、压制成型、经高压蒸气养护而成的普通灰砂砖.蒸压灰砂砖(以下简称灰砂砖)是一种技术成熟、性能优良又节能的新型建筑材料,它适用于多层混合结构建筑的承重墙体。

我国从1958年开始研究发展蒸压灰砂砖,1960年从愿东德引进十六孔转盘式压砖机在北京建成蒸压灰砂砖生产线,后来研制了八孔转盘式压砖机,大大促进了蒸压灰砂砖的发展,使之成为有砂、石灰资源而又缺乏黏土资源地区的主要墙体材料。

蒸养灰砂砖的生产 1.原材料及其技术要求

(1)砂 用于生产灰砂砖的沙子,可采用山砂、河砂、风积砂,也可用岩石破碎后的人造砂或工业铸造用的废型砂.但无论使用哪种砂,均应满足以下技术要求。

①砂中的二氧化硅含量应大于65﹪

②砂中的黏土含量应小于15﹪

③砂中的氧化钾、氧化钠总量不得大于2.5﹪

④砂中不应含有砾石、草根、树皮等有机杂质.

⑤砂子的含水率不得大于6﹪.

⑥砂子应具有良好的级配,空隙率,其参考级配如下:

粒径 2.5～5.0mm 含量为0

1.2～2.5mm 3﹪～5﹪

0.3～1.2mm 45﹪～60﹪

0.15～0.3mm 20﹪～30﹪

<0.15 <30﹪

⑦砂中的氯化物含量不应大于0.01﹪.

⑧砂中的云母含量不得超过0.5﹪.

生产实践证明,使用颗粒较粗且粒径均匀的砂或者是粒径小于0.075m的特细砂,所制成的灰砂砖技术性能皆不能达到要求.一般采用细度模数2.2～1.6,1.5～0.7的细砂和特细砂,效果最好。

(2)生石灰 生石灰的质量直接影响灰砂砖的质量,应尽可能选用含钙量高、消化速度快,消化温度高的生石灰.其具体要求如下:CaO含量>60﹪;MgO<5﹪;消化速度60℃;过火石灰<5﹪;生石灰<10﹪;粉化灰<10﹪.

为了解决石灰在水化时体积膨胀对灰砂砖的影响,通常采用下面一些措施.

①提高石灰细度.一般控制在3000cm2/g左右.

②提高水灰比.混合料的成型水分一般控制在7.5﹪～10﹪.

③加入石膏等外加剂.

(3)生产用水 任何饮用水均可使用.采用天然水时,应符合以下指标:PH值不得小于4;盐的总含量不得超过5000mg/L;不得含有油脂、植物油、糖类、酸类及其他有害物质.

2.生产工艺

(1)原料的处理 块状的生石灰在与砂子混合配料前必须经过破碎、粉磨达到生产工艺要求的细度.一般大块的生石灰常用鄂式破碎机进行破碎.经破碎的石灰还需进行粉磨.一般采用球磨机对石灰进行粉磨.

(2)混合料的配合比设计

①灰砂砖混合料配合比应满足以下要求

a.物理力学性能,特别是抗压强度的要求.一般抗压强度要求在10Mpa以上，并且还要满足抗冻、碳化、耐酸碱、耐火、收缩等性能的要求。

b.满足砖坯成型时，对混合料塑性的要求。

c.配合比要尽量降低成本，提高经济效益。

②配合比的设计计算 砂：石灰=89：11

(3)混合料的制备 混合料的制备是将按配合比要求计量的生石灰、砂在强制式搅拌机中加入6﹪～9﹪的水进行第一次搅拌，经一次搅拌的拌和物投入消化仓中消化2～3h,然后进行第二次搅拌即可.也就是说混合料的制备主要包括一次搅拌、消化、二次搅拌几个过程.

拌和物一次搅拌的目的是使拌和物各组分相互分散，增加接触面积，使物料均匀混合，并加强化学吸附作用。再者，通过搅拌可使水膜包裹住固相颗粒的表面，使水均匀分布于搅拌物中，使石灰能更充分地消化，增加拌和物的和易性，改善塑性，提高成型性能和制品的物理性能。一般搅拌时间控制在1.8min左右，为使石灰充分消化，在严寒季节，可使用加热搅拌，即在搅拌的同时通入蒸汽价压，需要注意的是，要注意扣除由蒸汽冷凝的这部分水量以免在配合比中的水分偏多。

拌和物的消化主要是指石灰的消化，也就是将生石灰变成熟石灰的过程。消化一般采用钢仓或混凝土仓，采用间歇式消化时，一般控制在2～3h.若采用地面堆积消化，由于散热较快，消化时间较长，一般需要8h以上。为了提高产量，往往必须缩短生产周期，一般可采用提高混合料的温度、提高生石灰的细度和适当掺加外加剂的方法，加快石灰的消化速度，以改善成型后砖坯的性能。

经过消化(或称陈化)的混合料在成型前，还须进行第二次加水搅拌，其目的是：一方面消化之后部分水分蒸发，使拌和料含水率降低3.5%左右，为了便于成型，必须进行二次加水搅拌；另一方面，二次搅拌可把结块的物料打散，使物料更均匀、塑性更好，有利于成型和提高制品性能。

(4)砖坯成型 砖坯的质量要求：一是要有完整的外形规格，棱角整齐、表面光洁；二是不允许有分层裂纹、断裂、弯曲、飞边等缺陷；三是成型后的砖坯体积密度应控制在1800～2100kg/m3的范围内，单块砖坯质量应控制在2700～3100g.

灰砂砖一般采用压制成型，对砖坯的加压方式有单面加压和双面加压；从时间上说，又有一次加压和两次加压.由于压力在坯体中传递有阻力,双面加压比单面加压的效果好；二次加压有利于坯体内空气的排出。因此，最佳的成型制度是采用双面、多次加压成型。通常成型压力越高，砖坯的体积密度、强度也就越高。但压力超过一定极限时，会导致砖坯产生弹性阻抗，使其膨胀、层裂，因而成型压力一般不超过20Mpa.

(5)蒸压养护 砖坯成型及在进行蒸压养护前要在室温中静停一段时间，其目的在于让砖坯中多余水分可蒸发掉一部分，这样就可防止砖坯在升温过程中由于水分受热膨胀而造成砖坯裂纹；其次是由于静停可使砖坯强度有所增加，从而提高制品强度；第三，对于消化不完的拌和物起到继续消化作用，这样就可避免石灰在蒸压过程中因养护温度升高而造成石灰急速消化膨胀使制品产生裂纹。一般静停时间为2～3h。

蒸压养护可分为如下四个阶段进行。

第一阶段，排除蒸压釜内空气。这是为了提高蒸汽的放热系数，减少传热阻力，增加蒸汽量，提高蒸汽压力、增加釜内蒸汽温度，以加速制品的养护。排除釜内空气使用的方法有三种，即排气法、抽真空法、早期快速升压法，一般采取抽真空的方法。抽真空法是在高压釜通蒸汽前利用水环式等类型真空泵将釜内空气抽出，使釜内真空度达到152～304mm汞柱(表压为-0.08～-0.06 Mpa)，同时也可以抽出砖坯表面孔隙内的空气，形成一种负压状态，使养护介质接近于纯饱和蒸汽，从而使制品的受热速度最快，温度最高。

第二阶段，升温升压阶段。它主要是指通蒸汽至釜内，蒸汽与制品达到规定的压力、温度的这一过程。在这一阶段中，为避免釜内蒸汽、砖坯表面砖坯内部三者温差过大而造成因砖坯表面与内部温差不一致而产生裂纹，必须控制升温速度(其与砖坯的初始结构强度有关)，因此升温速度不能太快，一般控制在1.5～2h为宜。

第三阶段，恒温恒压阶段。它主要是指蒸压釜内从达到规定的最高压力和温度开始至开始降温降压这段时间，为了保证水化反应的正常进行，使灰砂砖有足够的强度，必须控制灰砂砖养护的蒸汽压力最低要达到0.8 Mpa，最高可达1.5 Mpa，恒温恒压时间为4～6h。

第四阶段，降压降温阶段。从釜内开始排放蒸汽降温降压至制品出釜阶段。这一阶段为避免出现由于压差和温差过大所造成的制品暴裂、酥松及强度下降，降温降压速度也不能太快，一般控制在1.5～2h。

蒸养灰砂砖的规格和性能 (一)规格与性能

1.灰砂砖

(1)产品规格 国标GB11945-1999中规定砖的外形为直角六面体,砖的公称尺寸长度240mm,宽度115mm,高度53mm.生产其他规格尺寸产品,由用户与生产上协商确定.

(2)力学性能,GB11945-1999中规定了MU10、MU15、MU20、MU25等四个强度级别,参见表2-7

表 2-7 灰砂砖力学性能

注：优等品的强度级别不得小于MU15。

(3)抗冻性能 灰砂砖的抗冻性能见表2-8。

表 2-8 灰砂砖抗冻性指标

注:优等品的强度级别不得小于MU15.

(4)其他性能 灰砂砖与其他墙体材料相比，蓄热能力显著；由于灰砂砖的容量大，隔声性能十分优越；此外灰砂砖属于不可燃建筑材料。灰砂砖不得用于长期受热200℃以上、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。