陜西加氣混凝土設(shè)備廠家詳細(xì)介紹混凝土的發(fā)氣材料

時(shí)間:2013-04-07 10:35:28 點(diǎn)擊次數(shù):2900

陜西加氣混凝土設(shè)備廠家—河南省杜甫機(jī)械制造有限公司整理發(fā)布關(guān)于加氣混凝土設(shè)備制品中發(fā)氣材料作用原理以及評(píng)定質(zhì)量指標(biāo)。杜甫機(jī)械公司生產(chǎn)設(shè)備：加氣混凝土設(shè)備、加氣磚設(shè)備、加氣塊設(shè)備、蒸壓磚設(shè)備等各種環(huán)保墻材加工設(shè)備。

發(fā)氣材料在加氣混凝土中的作用是在料漿中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，放出氣體并形成細(xì)小而均勻的氣孔，使加氣混凝土具有多孔狀結(jié)構(gòu)。

加氣混凝土的基本組成材料的密度一般都在1.8-3.1g/立方厘米左右，而加混凝土制品的體積密度（絕干）通常為500-700kg/立方米，甚至更低，因而，加氣混凝土必須有較大的孔隙率，一般在料漿的發(fā)氣膨脹階段要求料漿的體積膨脹量近1倍或1倍以上，為此，就要求發(fā)氣材料能夠提供大量的、不溶或難溶于水的氣體。為了使這些氣體能夠在料漿中形成尺寸適當(dāng)、大小均勻的球形氣泡，并能保持穩(wěn)定而不變形破裂，除了料漿本身要具備一定的溫度，稠度等條件以外，適當(dāng)?shù)臍馀莘€(wěn)定劑（穩(wěn)泡劑）是十分重要的。我們稱提供氣體的材料為發(fā)氣劑，稱對(duì)氣泡起穩(wěn)固作用的材料為穩(wěn)泡劑。

發(fā)氣劑的種類比較多，主要可分為金屬和非金屬兩大類，金屬發(fā)氣劑有鋁（AI）、鋅（zn)、鎂（Mg）等粉劑或膏劑，鋁鋅合金和硅鐵合金等，非金屬類有氧氣（H2O2）、碳化鈣（CaC2俗稱電石）等。

目前，世界各國(guó)生產(chǎn)加氣混凝土，絕大多數(shù)采用金屬法來產(chǎn)生氣體、而在金屬法中，真正用于工業(yè)生產(chǎn)的鋁粉（鋁粉膏）。國(guó)際上多采用鋁粉作為發(fā)氣劑，我國(guó)過去也是以使用鋁粉為主，現(xiàn)在除少數(shù)引進(jìn)生產(chǎn)線外，大多數(shù)已改用鋁粉膏。本節(jié)陜西加氣混凝土設(shè)備廠家著重介紹作為發(fā)氣劑的鋁粉（鋁粉膏）。

陜西加氣混凝土設(shè)備廠家—杜甫機(jī)械設(shè)備咨詢電話：400-6363-158 0371-64409888接下來我們來了解鋁粉發(fā)氣劑。

一、鋁粉的發(fā)氣反應(yīng)
鋁的比重僅2.7，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每1g鋁產(chǎn)生氫氣1.241，因而用量少，成本低、鋁的產(chǎn)量較大，來源比較廣泛，且用于加氣混凝土生產(chǎn)，工藝上比較好控制，是用于發(fā)氣的最常用的材料。

鋁是很活潑的金屬，它能與酸作用置換出酸中的氫，也能與堿作用生成鋁酸鹽，金屬鋁在空氣中很容易被氧化生成氧化鋁，其反應(yīng)式如下：
4AI+3O2 →2AI2O3

氧化鋁在空氣和水中是穩(wěn)定的，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫匿X制品，有了氧化鋁的純化保護(hù)膜，阻止了金屬鋁的進(jìn)一步氧化，但氧化鋁在酸性或堿性環(huán)境下，仍能與酸或堿反應(yīng)，生成新的鹽，使保護(hù)層破壞。
AI2O3+6H+= 2AI+3H2O
AI2O3+2OH2- =2AIO2-+H2O

金屬鋁遇水反應(yīng)，置換出水中的氫，并生成氫氧化鋁。
2AI+6H2O=AIO2-+2H2O

我們所使用的發(fā)氣鋁粉，往往顆粒表面已經(jīng)氧化，生成了氧化鋁保護(hù)膜，阻止了鋁與水的接觸，只有消除氧化膜后，鋁粉才能進(jìn)行反應(yīng)，置換出水中的氫。因此，我們說作為發(fā)氣劑的鋁粉，應(yīng)該在堿性環(huán)境下進(jìn)行發(fā)氣反應(yīng)。
鋁與反應(yīng)生成的AI（OH）3是凝膠狀物質(zhì)，也阻礙著水與鋁的進(jìn)一步反應(yīng)，但AI（OH）3同樣也能溶解在堿性溶液中，生成鋁酸鹽；
AI（OH）3+OH- =AI+3H2O

這樣，在堿性環(huán)境中，鋁就可以不斷與水反應(yīng)，生成氫氣，直到金屬鋁消耗為止。在加氣混凝土料漿中，堿性物是Ca（OH）。因此，鋁粉與水的反應(yīng)可以寫成：
2AI+3Ca（OH）2+6H2O=3CaO.AI2O3.6H2O +3H2↑

接下來陜西加氣混凝土設(shè)備廠家為您介紹

二、鋁粉的生產(chǎn)過程及主要特性
鋁粉是將鋁錠溶解后,用壓縮空氣噴成細(xì)粒(稱噴粉),然后經(jīng)分選后,取一定粒度的細(xì)粉加入密閉的球磨機(jī)中磨細(xì)而成.為了防止鋁粉在磨細(xì)過程中氧化,并由此引起燃燒爆炸,除球磨機(jī)系統(tǒng)的特殊設(shè)計(jì)，保證嚴(yán)格密封并充入氨氣并充入氨氣保護(hù)外，還要在鋁粉中加入一定量的硬脂酸，使鋁粉在磨細(xì)過程中一邊磨細(xì)，一邊在顆粒表面形成更脂酸保護(hù)層?，F(xiàn)在，通常采用的發(fā)氣劑鋁粉膏，在磨細(xì)過程中不加硬脂酸，也不以氨氣保護(hù)，而是加入介質(zhì)和各種助劑進(jìn)行研磨，磨細(xì)后的鋁漿經(jīng)離心濃縮而成膏狀體，研磨介質(zhì)有兩類，一種是礦物油，由此制得的鋁粉膏稱為油性鋁粉膏；另一種是水，形成的鋁粉膏為水性鋁粉膏。鋁粉膏的原料也多采用包裝鋁簿的邊角料，這種材料純度高，而且價(jià)格底，所制得的鋁粉膏已廣大企業(yè)所接受。但鋁粉膏細(xì)度和分散性往往影響加氣混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量。

鋁粉表面的硬脂酸，在使用時(shí)必須除去，即脫脂。常用的方法有烘烤法和化學(xué)法兩種。烘烤法已不多用，化學(xué)法是以化學(xué)脫脂劑與鋁粉一起攪拌而脫去表面的硬脂酸。常用的化學(xué)脫脂劑有拉開粉（二丁萘磺酸鈉）、平平加（高級(jí)脂肪醇環(huán)氧乙烷）、皂素粉或皂素植物浸出液及普通洗衣粉等。

用于加氣混凝土生產(chǎn)的鋁粉，并不僅僅能與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣這么簡(jiǎn)單，要形成理想的氣孔的結(jié)構(gòu)，就必須是鋁粉的發(fā)氣與加氣混凝土料漿的稠化硬化相適應(yīng)，這就要求鋁粉不僅要有較多的金屬鋁含量，即能參加反應(yīng)，置換水中氫的鋁——活性鋁的含量，還要求具有一定的細(xì)度及顆粒形狀，以保證合適的發(fā)氣曲線。

1、鋁粉的發(fā)氣量
鋁粉的發(fā)氣量決定了鋁粉在加氣混凝土中的用量。鋁粉的發(fā)氣量指單位質(zhì)量的鋁粉在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下與充分反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣體積。1g金屬鋁，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的理論值，顯然，鋁粉中金屬鋁含量越多，發(fā)氣量就越大，在加氣混凝土料漿中，參加反應(yīng)的活性鋁越多（能參加發(fā)氣反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的鋁，稱為活性鋁；在鋁粉膏中，區(qū)別于活性鋁的另一個(gè)指標(biāo)是固體分），實(shí)際發(fā)氣量也就越大。為此，用于加氣混凝土的鋁粉膏中，區(qū)別于用純度比較高的鋁錠（純度98%以上）來生產(chǎn)。而鋁粉的金屬鋁含量一般要求不小于98%，活性鋁含量不小于89%（鋁粉膏稍低）。

2、鋁粉的細(xì)度
鋁粉的細(xì)度不影響發(fā)氣量，但影響發(fā)氣速度，鋁粉越細(xì)，比表面積越大，參加反應(yīng)的表面積越大，因而發(fā)氣開始時(shí)間也越早，速度快，同時(shí)發(fā)氣結(jié)束也早。
一般說來，鋁粉經(jīng)過生產(chǎn)過程中比較嚴(yán)格的質(zhì)量控制，其細(xì)度通?？刂圃谝欢ǚ秶畠?nèi)；但因生產(chǎn)企業(yè)及生產(chǎn)工藝的不同，實(shí)際細(xì)度仍有較大的波動(dòng)，以致成為影響澆注穩(wěn)定的性的重要因素之一。

3、顆粒形狀
鋁粉顆粒形狀對(duì)鋁粉的發(fā)氣特性有重要影響，鋁粉顆粒形狀主要有兩種，一種是液滴狀和不規(guī)則針狀，是在噴制過程中形成的；另一種是闊葉狀或不規(guī)則鱗片狀，是噴粉經(jīng)研磨而形成的。液滴狀的噴粉化學(xué)活性很低，在加氣混凝土料漿中幾乎不發(fā)氣。其主要原因是，這種鋁粉是從高溫熔融的液態(tài)被壓縮空氣噴吹成粒，在空氣中逐漸冷卻的過程中，已被強(qiáng)烈氧化，形成了致密的氧化鋁純化膜，嚴(yán)重阻礙了化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過研磨后的鋁粉顆粒，形成扁薄鱗片狀，具有較大的新的金屬表面，從而增大了發(fā)氣反應(yīng)的面積。而且，在研磨過程中，鋁粉顆粒被研磨沖擊、輾壓而被延展和折斷，使鋁粉顆粒變成扁平且有大量不規(guī)則邊緣。其不規(guī)則邊緣的金屬晶格必須發(fā)生更多的扭曲變形和斷裂，成為活性更大的化學(xué)活潑區(qū)域，從而促使鋁粉具備良好的發(fā)氣特性。

三、評(píng)定鋁粉的質(zhì)量指標(biāo)
評(píng)定鋁粉質(zhì)量指標(biāo)，首先是鋁粉的發(fā)氣量，這是顯而易見的。但加氣混凝土的生產(chǎn)過程遠(yuǎn)較一般混凝土復(fù)雜，光有很大的發(fā)氣量并不一定能形成理想的氣孔，如果發(fā)氣過快過早，氫氣易從料漿逸出，造成塌?；驓饪拙奂纬纱罂?；而鋁粉發(fā)過晚或發(fā)氣延續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)（長(zhǎng)尾巴）。當(dāng)料漿逐步稠化，失去流動(dòng)性時(shí)，氣體必將憋在漿體內(nèi)部，造成氣孔與氣孔相互貫通，這一現(xiàn)象我們稱之為“憋氣”，這對(duì)制品是相當(dāng)有害的。因此，評(píng)定鋁粉的質(zhì)量，還必須考慮其發(fā)氣特性。

1、蓋水面積
蓋水面積是表征鋁粉細(xì)度和形狀的物理指標(biāo)。鋁粉蓋水面積是指每克鋁粉在水面上按顆粒單層連續(xù)排列，在顆粒間無可見空隙時(shí)所具有的面積，一般情況下，鋁粉的細(xì)度對(duì)應(yīng)的蓋水面積列于表3-3。

表3-3鋁粉顆粒細(xì)度與蓋水面積的關(guān)系

顆粒細(xì)度（um）	顆粒粒徑（um）	蓋水面積（cm2/g)
200	>200	900
150	150~200	1450
100	100~150	1660
90	90~100	2970
75	75~90	3440
60	60~75	4300
<60	<60	6420

由表3-3可以看出，鋁粉越細(xì)，蓋水面積越大。同時(shí)也應(yīng)看到，鋁粉顆粒越薄，形成闊葉狀，蓋水面積也越大，但是，某些噴粉顆粒很小，氧化嚴(yán)重，雖然蓋水面積較大，但活性極差，因此，單純用蓋水面積，還不能全面反映鋁粉的特性。

2、發(fā)氣曲線
鋁粉的物理化學(xué)性能是否滿足生產(chǎn)加氣混凝土的需要，最后必須反映在料漿的發(fā)氣膨脹過程中，因此，測(cè)定鋁粉在料漿中的發(fā)氣過程，可以對(duì)其性能作出綜合的評(píng)價(jià)。我們把鋁粉在發(fā)氣過程中，產(chǎn)氣量有時(shí)間而變化的曲線叫作鋁粉的發(fā)氣曲線，通常，采用的方法是借用瑞典西波列克斯公司對(duì)鋁粉的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)氣曲線試驗(yàn)規(guī)定：鋁粉 70mg，在溫度45度，由50克水泥、30mI水、20mI摩爾濃度為0.1mol/l的NaOH溶液組成的水泥漿中進(jìn)行發(fā)氣，其發(fā)氣時(shí)間與發(fā)氣量（換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的產(chǎn)氣量）的關(guān)系曲線即為發(fā)氣曲線，現(xiàn)在，JC/T407-2000《加氣混凝土用鋁粉膏》已對(duì)試驗(yàn)方法作了嚴(yán)格的規(guī)定。

通常，我們要求鋁粉的發(fā)氣曲線落在一定范圍之內(nèi)，如圖3-1所示，發(fā)氣曲線落在1區(qū)的鋁粉，顆粒過細(xì)，發(fā)氣過早、過快。發(fā)氣曲線落入2區(qū)的鋁粉，則可能顆粒過大，反應(yīng)遲緩，往往使整個(gè)發(fā)氣過程拖了一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴。

3、對(duì)鋁粉膏的要求
現(xiàn)在，絕大多數(shù)工廠已經(jīng)改用了鋁粉膏，鋁粉膏除有發(fā)氣鋁粉的一般特性以外，還有不易起塵、不會(huì)產(chǎn)生靜電、不怕潮濕且有一定穩(wěn)泡作用。是一種安全、經(jīng)濟(jì)的新品種。JC/T407-2000對(duì)鋁粉膏提出的質(zhì)量指標(biāo)見表3-4。

表3-4加氣混凝土用鋁粉膏技術(shù)要求

品種	代號(hào)	固體分%≥	固體分中活性鋁%≥	細(xì)度：0.075mm篩篩余%≤	發(fā)氣率%			水分散性
					4min	16min	30min
油劑型	GLY-75	75	90	3.0	50-80	≥90	≥99	無團(tuán)料
	GLY-65	65
水劑型	GLY-70	70	85		40-60
	GLY-65	65

四、氣泡穩(wěn)定劑
加氣混凝土料漿在發(fā)氣以前是固一液兩相系統(tǒng)。當(dāng)鋁粉在料漿中放出氫氣后，料漿就變成固-液-氣三相體系。形成的氣泡是由液體薄膜包圍著氣體。這樣，體系內(nèi)增加了許多新表面。同時(shí)，石灰消化時(shí)放出的熱量使料漿溫度上升，氣泡受熱膨脹，進(jìn)一步增加了氣液界面，體系表面自由能急劇增大，體系極大穩(wěn)定。由于表面張力的作用，液體表面要自動(dòng)縮小，氣泡容易破裂；當(dāng)小氣泡合并大氣泡，大氣泡上浮逸出，從而料漿平衡被破壞，造成塌模。因此，降低料漿體系的表面能，增加氣泡膜的機(jī)械強(qiáng)度，均可以防止氣泡破裂，表面能是表面張力與氣孔表面積的乘積，降低氣孔表面積顯然是不允許的。因此，為了穩(wěn)定料漿中的氣泡，只有降低液體的表面張力。

下面陜西加氣混凝土設(shè)備廠家為您詳細(xì)來介紹混凝土穩(wěn)泡劑的作用。
穩(wěn)泡劑種類也較多，原則上凡是降低固——液——?dú)庀啾砻鎻埩?，提高氣泡膜?qiáng)度的物質(zhì)均可起到穩(wěn)泡的作用，都是一種穩(wěn)泡劑。但從其穩(wěn)泡功能的強(qiáng)弱和對(duì)加氣混凝土料漿的適應(yīng)力來看，目前采用較多的主要是“可溶油”、氧化石蠟皂、皂莢粉等以及某些合成物或再制品。

1可溶油
可溶油是將油酸，三乙醇胺和水在常溫下按1：3：36的比例配合而成。
衡量油酸是否適用，可以參照該種油脂的皂化值和碘值來考慮，皂化值即油脂在皂化時(shí)所需要的氫氧化鉀的毫克數(shù)。油脂的平均分子量越大（即脂肪酸部分碳原子數(shù)越多），則單位重量的油脂所含摩爾數(shù)就越小，皂化時(shí)所需堿量也就越小。碘值是100g油脂與碘起加成反應(yīng)時(shí)所需碘的克數(shù)。碘值越大，則希望用皂化值小、碘值小的油脂。
三乙醇胺是一種胺類化合物，由氯乙醇、環(huán)氧乙烷與氨作用而得，具有弱堿性。其分子式為N(C2H4OH)3，熔點(diǎn)為20-30。C，沸點(diǎn)為360。C，為無色或微黃色粘稠液體，有吸濕性，易溶于水和乙醇。
油酸和三乙醇混合水解反應(yīng)生成皂類表面活性物質(zhì)——脂肪酸皂C17H33COOHa，是一種很好的穩(wěn)泡劑。

2、氧化石蠟皂
氧化石蠟皂是石油工業(yè)副產(chǎn)品。它是以石蠟為原料，在一定溫度下通往空氣進(jìn)行氧化，再用苛性鈉加以皂化后得到的一種飽和脂肪酸皂。分子式為 CnH2n+1COOHa(n=5-22),氧化石蠟皂是棕色膏狀體，溶于水。對(duì)氧化石蠟皂的技術(shù)要求是：總脂酸為37±2%，羧酸22-24%，羥酸 15%，游離鈣<0.1%，不皂化物5%，氧化石蠟皂易與碳起作用。因此不宜用于粉煤灰制品或煤矸石制品中。

3、皂萊粉
皂莢粉的主要萬分是皂素、糖甙、丹寧及醣類、纖維、蛋白質(zhì)、脂肪等。皂莢粉中約含23%的皂表，呈中性，在水中可呈膠狀，即使在高濃度下也是分子狀態(tài)。它具有活性，是一種非離子型表面活性劑。
與皂莢有相同作用的野生動(dòng)物還有多種，如皂角、肥皂莢、無患子以及茶子餅等，均屬富含皂素物質(zhì)。因而也都具有相近的使用價(jià)值，可以根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況選用。茶皂素及制品是茶子的制取物，具有以上天然物質(zhì)更方便的使用性能。

4、SP和TS穩(wěn)泡劑
SP和TS穩(wěn)泡劑都是野生皂素植物的再制劑。SP穩(wěn)泡劑是從油茶榨油后的殘?jiān)?jīng)提純、結(jié)晶、真空干燥后獲得的米黃色粉末。TS穩(wěn)泡劑是從脫脂茶仔餅粕中提出來的以茶皂素為主體的液劑。