淤泥陶粒加气砌块匀质性的技术改良与应用研究

淤泥陶粒加气砌块是一种新型绿色低碳墙体块材，它以河道或池塘淤泥烧制的陶粒作为粗骨料，用水泥和粉煤灰为胶凝材料，加入发泡剂并辅外加剂等混合搅拌，借助大型组合模具浇注成型和常压蒸汽养护，最后由全自动机械切割而成。淤泥陶粒消耗大量淤泥，实现变害为利、变废为宝，而且加气砌块有自重轻、轻质高强、保温隔热性能好及施工方便等优点。但是，陶粒加气砌块在拌合和浇注时陶粒易上浮，使得加气砌块呈现结构上的不均匀，从而降低了自身的强度和耐久性，所以研究消除陶粒上浮现象改善匀质性具有较高的理论和实践应用价值。

(3)灵活搭配原则。需要紧密结合建筑功能，分析冷、热负荷的特点，特别是过渡季负荷的变化，灵活选用直接或间接的换热工艺。对于一般公共建筑，考虑直接供冷供热的余热吸收式空调机组，虽然只能提供常规冷热需求，但是热效率更高。如果有蒸汽需求则要考虑采用余热蒸汽锅炉，这种间接连接的供能方式，可以供应蒸汽，也可通过板式换热器供热，还可与蒸汽型吸收式机组配合供冷，负荷适应能力强，但是综合效率不及直接连接方式。

1 淤泥陶粒加气砌块匀质性问题

1.1 陶粒上浮现象

在淤泥陶粒加气砌块生产过程中，陶粒上浮和浆体下沉造成拌和物中陶粒分布不均匀，出现加气砌块的上下分层现象。同时，由于浆体泌出的水向上分离，而且分离的水在向上运动的过程中，一部分会遇到相对较大的陶粒并受到阻碍，即在陶粒下面形成一个水囊；另一部分没有受阻碍会一直上升至拌和物的表层，在其蒸发后则形成空洞，成为加气砌块最薄弱的部位，这也是加气砌块渗漏水和产生裂缝的主要根源[1]，如图1所示。

  

图1 陶粒加气砌块

1.2 陶粒上浮机理

淤泥陶粒加气砌块结构的不均匀主要是由于其组成成分的密度不同，在拌合和浇注时发生了相对运动，从而导致分层离析。陶粒加气砌块拌合物基本组成是陶粒、水泥、粉煤灰、水、发泡剂及外加剂等，在凝结硬化前，拌合物处于固液两相状态，可看作是陶粒在浆体中的悬浮体[2]。根据流体力学原理，陶粒在拌合物中的运动方程式为

 

式中：ρ——陶粒密度，g∕cm3；

ρc——浆体密度，g∕cm3；

在拌合物中加入引气剂能产生分布均匀的微小的气泡，可以抵抗粉煤灰消泡，改变浆体密度和粘性，分析生产所用的苏州飞鹤K-12、上虞舜洋JL-18两种不同品种和掺量的引气剂对匀质性的影响，试验结果见表7。

r——陶粒半径，cm；

通常陶粒的密度小于浆体的密度，即ρ-ρc＜0，由式（2）可知，陶粒的运动速度为负值，表示陶粒的运动方向与重力方向相反，即陶粒是上浮的。而且陶粒最终运动速度V与陶粒粒径平方r2、与浆体和陶粒的密度之差 ρ-ρc成正比，与浆体粘性系数η成反比。

v——陶粒运动速度，cm∕s。

由表5可见，陶粒预湿时间越长，分层度越小，匀质性改善越明显；经分析对于大吸水率陶粒来说，对其进行预湿处理是降低分层离析和改善匀质性的有效途径。另外，预湿可以提高初始坍落度，并且可以抑制坍落度损失。

本实验采用自制分层度桶如图2所示，试验检测陶粒加气砌块的匀质性，分层度桶由底面和三节直径200 mm、高100 mm的圆柱体钢模组成。试验时将拌合物装满桶具，在桶底部放入一根直径为20 mm的铁棒，左右各振动25次，分别取出上、下层拌合物并称其质量和总质量。拌合物匀质性用分层度δ表示，其计算公式为

 

η——浆体粘性系数，dyn∕cm2；

2 淤泥陶粒加气砌块匀质性实验及影响因素分析

2.1 匀质性实验

2.1.1 试验方法

144 Preparation and in vitro evaluation of redox-sensitive polypeptide vector forco-delivery of gene and chemotherapeutic drugs

 

  

图2 分层度试验钢模

式中：m1、m2——振捣后钢模内上、下两层拌合物的质量；

m——钢模内拌合物总质量。

分层度结果取绝对值，其越小表示拌合物的匀质性越好，拌合物的抗分层、抗离析性能越好；反之，则拌合物的匀质性越差。

2.1.2 基准配合比及技术性能

等玉敏下了班，小虫就拉着玉敏到了姑妈家。姑父仍窝在沙发里，显得疲惫，无聊地吐着烟圈。在小虫他们没来之前，姑父一直在思考，想了几个假设：如果拒不承认收礼会如何，如果让玉敏撤诉会如何，如果赔钱给许沁会如何，这些假设最终都被一一否定了。为稳妥起见，还是还钻戒最安全了。

 

表1 基准配合比

  

原材料陶粒水泥粉煤灰水发泡剂引气剂水胶比规格密度等级500 PO42.5Ⅱ级自来水FP-3 K12-用量∕（kg·m-3）340 205 205 185 0.4 1.28 0.45

 

表2 技术性能

  

等级 和易性B07密度∕（kg·m-3）湿密度935干密度718良好坍落度∕mm 220分层度∕%7.5 28d强度∕MPa 5.2

2.1.3 评价标准

MIKE11 AD模块可对水体中的可溶性物质和悬浮性物质对流扩散过程进行模拟，根据HD模块产生的水动力条件，应用对流扩散方程进行计算。

为了实验研究与实际生产相一致，以实际生产配合比作为实验基准配合比，见表1；并测定其技术性能，见表2。

由于匀质性情况与抗压强度关系密切，所以用抗压强度损失情况对匀质性进行评定，相应的匀质性评价标准见表3。

图1中，直线AB为烟气绝热冷却线，表示高温烟气在脱硫装置内降温增湿至饱和状态的过程，饱和曲线BC为饱和烟气从脱硫装置出口至烟囱出口的湿度及温度变化过程，D点为大气状态点，从烟囱排出的饱和烟气与大气混合，沿直线CD向D点发生状态变化，C、E点处于饱和状态，直线CE为白雾发生区，当E点混合烟气进一步与大气混合达到非饱和区D点时白雾消失。

 

表3 匀质性对抗压强度的影响

  

分层度∕%-1.8 2.9 4.2 5.6 6.5 7.5 9.7强度∕MPa 5.8 5.7 5.6 5.5 5.4 5.3 5.2 5.0强度比∕%100 98 96 95 94 92 90 87

由表3可见，分层度在4.2%以内，强度损失可以控制在5%以内，匀质性评价为良好；分层度在7.4%以内，强度损失可控制在10%以内，匀质性评价为合格。

2.2 匀质性的影响因素分析

2.2.1 陶粒对匀质性的影响

在配制加气砌块的生产过程中，陶粒是一种轻质骨料出现上浮而造成加气砌块匀质性劣化，分析陶粒粒径、粒型对匀质性的影响，试验结果见表4。

由表4可见，陶粒最大粒径越小，流动性低，分层度也越小；而且同一粒径，碎石型比圆柱型的分层度小。说明陶粒粒径和粒型对拌合物的匀质性影响比较敏感，所以在配制大坍落度陶粒加气砌块时，要选择适宜粒径和粒型的陶粒。

2.2.2 陶粒预湿程度对匀质性的影响

实例2：患者女性，65岁；诊断：高血压3级；处方用药：阿司匹林肠溶片100 mg qd 14 d。用药分析：阿司匹林可防止血栓形成，临床用于预防一过性脑缺血发作、心肌梗死、心房颤动以及防止人工心脏瓣膜、动静脉瘘或其他手术后的血栓形成，也可用于治疗不稳定型心绞痛。阿司匹林并无降压作用，属于临床诊断与用药不符。如果患者合并冠心病等其他心脑血管疾病，应在诊断上加以注明。

陶粒内部呈多孔结构，具有一定的吸水性。由于预湿条件不同，陶粒含水率不同，陶粒与浆体间的密度差也不同，影响拌合物的匀质性。试验结果见表5。

 

表4 陶粒粒径和粒型对匀质性影响

  

最大粒径∕mm 31.5 25 20 16 10 20粒型圆柱圆柱圆柱圆柱圆柱碎石水胶比0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45坍落度∕mm 260 235 220 210 200 205分层度∕%12.3 10.7 7.5 4.3 2.8 5.1

 

表5 陶粒预湿程度对匀质性影响

  

预湿程度∕h 1 2 8 1 2 24含水率∕mm 5.4 8.3 12.7 14.1 16.8坍落度∕mm 205 220 245 250 260分层度∕%9.8 7.5 4.3 3.6 2.1

设V为陶粒最终运动速度，由式（1）推导出其计算式为

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2.2.3 水胶比对匀质性的影响

根据陶粒上浮机理分析，改变拌合物的水胶比，浆体的粘性系数将发生变化，从而影响了匀质性。试验结果见表6。

 

表6 水胶比对匀质性影响

  

水胶比0.35 0.40 0.45 0.50 0.55坍落度∕mm 210 215 220 235 250分层度∕%4.0 4.5 7.5 8.9 9.3

由表6可见，拌合物水胶比不同会给匀质性带来较大影响，由0.35到0.55分层度有5.3%的差值，这是因为水胶比越大，浆体越稀，粘度减小，陶粒越容易上浮。

2.2.4 引气剂对匀质性的影响

平台层服务器部署在第三方云服务平台，本地楼宇管理中心或远程移动管理客户端可通过Internet访问服务器数据，在管理客户端或监控中心大屏上进行呈现，这种模式主要适应于分布在异地的多个建筑或建筑群的管理。

 

表7 引气剂对匀质性影响

  

备注：引气剂掺量百分比以水泥用量为基数。

 

引气剂品种K-12 JL-18掺量∕%0 0.3 0.6 0.9 1.2 0 0.3 0.6 0.9 1.2分层度∕%11.3 10.1 7.4 4.1 2.1 12.5 11.2 8.6 5.1 2.8

由表7可见，加入引气剂后，分层度得到了改善，而且掺量越高，分层度越小；不同品种的引气剂，作用效果有所差异，K-12效果优于JL-18。

2.2.5 振捣时间对匀质性的影响

COPD(慢性阻塞性肺疾病)是一类发病率高、病程长、危害大的呼吸系统疾病,晚期COPD多会并发慢性肺心病,在病情进一步发展和急性感染的影响下会出现心力衰竭,会使得患者病情加重,并影响其预后。近些年来诸多临床研究发现血清炎性细胞因子和BNP水平与患者心功能存在密切关联,探讨其关联性对患者病情的诊断和治疗具有积极的临床意义。本次实验就COPD合并肺心病心力衰竭患者心功能与其血清炎性细胞因子、BNP的相关性进行具体分析,现作如下总结。

振捣为了使加气砌块内部均匀密实，振捣时间长短会给匀质性带来明显差异，拌和物振捣时间不同其分层度明显不同，试验结果见表8。

国防教育是必不可少的基本教育，是增强全民国防观念、提高全民国防素质的基础工程和中心环节。抓好国防教育工作管理，有助于更好地实施素质教育，有助于小学生全面的发展。

 

表8 振捣时间对匀质性影响

  

坍落度∕mm 220振捣时间∕s 10 20 30 40 50分层度∕%2.1 4.1 5.5 7.2 8.9

由表8可见，拌合物振捣时间越长，分层度越大。所以在保证拌和物基本密实的情况下，尽量减少振捣时间；结合表4、表6可见，在对流动性无严格要求时，尽量减小拌和物的坍落度[3]。

连锁企业也是一体化管理。在某地设立分公司之后，其需要和母公司一起共同发展合作。连锁企业要统一店名、配送、价格、服务以及广告的推广，需要不断地向分公司输送物资，从而促进物流业的发展。连锁经营涉及了物流发展的很多方面，装卸货、配送原材料、采购物资、商品流通等各个领域都需要物流的配合，想要做到井然有序的发展，物流规模也必须有一个完好的系统，只有二者之间不断完善、不断协调，才能够使物流和企业之间有着完美合作。所以说，连锁企业对物流方面的发展有着至关重要的作用。

3 淤泥陶粒加气砌块匀质性改善措施

3.1 改善淤泥陶粒

淤泥陶粒的粒径、粒型及吸水率对匀质性均有较明显的影响，在条件允许的情况下，尽量选用碎石型、小粒径的陶粒。但是粒径过小需浆量就会增加，流动性也会降低，造成生产成本增加和施工难度加大。根据试验研究结果，陶粒最大粒径以16 mm为宜，并且对吸水率大的陶粒进行预湿处理会明显改善匀质性，预湿时间在8 h以上为宜。

3.2 控制水胶比

淤泥陶粒加气砌块拌合物的水胶比不同会对匀质性带来一定的影响，水胶比较小时，浆体的粘度系数增大，陶粒分层离析程度相对较小。所以在满足流动性和密实度要求的情况下，尽量控制最大水胶比。从实验数据得出，水胶比控制在0.35～0.4为宜。

3.3 掺入适量引气剂

引气剂能使加气砌块中引入微小密闭且均匀的气泡，降低浆体密度，且能提高浆体黏度，对匀质性改善效果很明显，可在小掺量下获得流动性大和匀质性良好的拌和物，而且不同品种的引气剂所产生的效果不同[2]，其中K-12引气剂改善匀质性的效果较好，考虑到生产的经济性，建议K-12引气剂的掺量为水泥用的0.6%～0.9%为宜。

3.4 控制振捣时间

对于陶粒加气砌块拌合物，振捣即可使其内部密实，又极易使其严重分层离析。所以要比普通混凝土加强振捣控制。结合最佳振动时间理论，在保证拌和物基本密实的情况下，缩短振捣时间，减小振幅，加大频率。结合实验研究和实践检验，一般陶粒加气砌块拌合物的振捣时间控制在20～30 s为宜。

4 结语

淤泥陶粒加气砌块中陶粒上浮易造成拌和物上下分层，导致混凝土匀质性变差，进而使加气砌块强度和耐久性等性能劣化，从而影响轻骨料混凝土推广应用。本文从影响陶粒加气砌块匀质性的因素出发，研究了陶粒粒径、水胶比、引气剂、振动时间等对拌和物匀质性的影响。研究结果表明，在保证拌和物基本密实的情况下，通过尽量缩短振动时间、掺入适量引气剂、调整陶粒级配与粒径、控制水胶比及对吸水率较大的陶粒预湿等，可以有效减小陶粒在浆体中上浮的现象，改善陶粒加气砌块的匀质性，使其潜在强度得到更大的发挥，从而促进陶粒加气砌块生产技术和应用性能改良。

参考文献：

[1]刘丽芳.轻集料混凝土匀质性的研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2006.

[2]林伦，于新文，董浩，等.大流动性陶粒混凝土应用技术研究[J].低温建筑技术，2006（02）：15-17.

[3]卢水良，侯志远，王芳丽，等.泵送陶粒混凝土在工程中的应用研究[J].混凝土，2015（04）：148-150.