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1、工业废渣（空心）砌块应用技术摘要：混凝土小型空心砌块具有轻质、高强、承重、节能、节地、利废等优点，已成为我国主要的可代替粘土砖的新型墙体材料的必然选择，而且采用工业废渣制造空心砌块在节约大量能源的同时，还可减少废渣堆存占地和减轻环境污染。通过对混凝土小型空心砌块配合比的设计分析，指出工业废渣混凝土空心砌砖配合比设计的要求，并对工业废渣混凝土空心砌砖生产的筛选、计量、搅拌、成型、半成品运输、养护等全过程进行控制，从而确保工业废渣混凝土空心砌砖的质量。针对工业废渣砌块存在的不足，在工业废渣砌块墙体施工中还需采取一定的保障措施，从而确保建筑工程的质量。关键词：工业废渣；砌砖；生产；应用0 引言随着经
2、济建设规模不断加大，材料与能源工业产生了大量的废弃物，如钢渣、尾矿砂、粉煤灰等。它们占用土地、污染环境，带来许多社会与生态问题。另一方面，建筑材料生产中原材料消耗量惊人，许多原材料已出现供应紧张现象。将废弃物利用在建筑材料生产中符合可持续发展战略。现在国内很多城市把混凝土空心砌块产品作为取代实心黏土砖的主导产品之一，因此在工业废渣堆积为患的情况下，利用钢渣、尾矿砂、粉煤灰等生产开发绿色混凝土小型空心砌块，既符合市场需求，又节约资源、保护环境。1 混凝土小型空心砌块的产生与发展由于第一次世界大战后美国房屋建造量的增多导致粘土砖价格上涨，同时得益于波特兰水泥工业的发展，混凝土砌块在美国诞生了。在第
3、二次世界大战后，美国砌块生产及应用持续发展，逐渐成为主要建筑制品，并带动了欧美、亚洲、澳洲、非洲等各国空心砌块的发展，并逐渐成为世界性新型墙体材料，得到普遍应用。自1923年，我国从美国引入空心砌块生产技术，我国空心砌块的生产也已经有近90年的历史。特别是随着我国可持续发展战略的实施，为了保护土地，节约能源，实现建筑的轻型化、节能化，国家把发展空心砌块列为基本国策，推动空心砌块产业以每年15的速度快速发展。可以预见，我国未来的建筑，将大多使用混凝土空心砌块建造。国家重点鼓励混凝土空心砌块在解决好渗漏、保温问题的同时，要向系列化、装饰化、双排孔、多利用废渣方向发展。目前，我国每年工业废渣排放量已
4、达7亿t左右，占地面积约80万亩，但其总利用率很低，尚不足30，我国还是世界上第三大粉煤灰生产国，仅电力工业年粉煤灰排放量已愈亿吨，目前利用率仅38左右。而实际上绝大部分废渣，如：粉煤灰、钢渣、尾矿砂等都可以利用来生产墙体材料。若用工业废渣制造空心砌块可节约大量的能源，同时还可减少废渣堆存占地和减轻环境污染。将工业废渣与建筑垃圾制成再生集料，然后和胶凝材料、外加剂、水等通过搅拌、加压振动成型、养护而成新型墙体材料，可广泛应用于各种建筑中，这为城市建设廉价制作建筑材料提供了新的途径。2 砌块用混凝土配合比设计及生产2.1 混凝土小型空心砌块配合比设计思路混凝土小型空心砌块配合比的设计实质上是砌块
5、用混凝土的配合比设计，但是砌块所用的混凝土与传统的混凝土有所不同。依据混凝土小型空心砌块的使用性能要求，在进行配合比设计时，应重点考虑下列几点：(1)满足强度方面的要求。与普通混凝土相比，混凝土小型空心砌块，特别是承重砌块，应选择比较高的强度等级。(2)满足和易性要求。混凝土小型空心砌块通常采用加压振动成型、快速脱模的生产工艺，要求混凝土拌合物既是干硬性的、又要具有较好的流动性。即：混凝土拌合物在运输过程中不产生离析，能很快完成密实成型过程，在脱模之后具有足够的初始结构强度和刚性维持它的形状，并保证在运输过程中不破坏和变形，避免出现蜂窝麻面和缺棱掉角等现象。(3)充分考虑经济效益。确保性能、质
6、量要求外，尽量合理利用地方材料和工业废料，并注意节约水泥。2.2 工业废渣混凝土砌块的生产混凝土拌合物的制备主要包括原材料的加工及准备、材料的计量和混凝土拌合物的搅拌等。砌块的生产工艺流程主要包括筛选、计量、搅拌、成型、半成品运输、养护等步骤。2.2.1 筛选在工业废渣混凝土砌块的生产中，首先要对原材料进行筛选。在集料的入口处设置振动筛，原材料由料斗经振动筛进入搅拌机，起过滤作用，可以清除一些大石块、树枝、树叶、铁屑等杂物，同时可避免搅拌机受损，可确保产品质量。2.2.2 计量原材料计量的准确度对混凝土质量影响很大，为保证计量准确度，一般应采用质量计量。砌块生产过程对水泥、粉煤灰、粗细集料的计
7、量均采用电脑控制，对水的计量则采用美国贝赛尔稠度传感器和稠度控制仪来控制。2.2.3 搅拌对混凝土拌合物的搅拌，主要是使其达到固、液、气三相的相对平衡。影响混凝土拌合物搅拌质量的因素较多，如原材料的性质、混凝土配合比、搅拌工艺及操作过程等。对于钢渣混凝土，宜采用二次投料搅拌工艺，并使用强制式搅拌机搅拌。强制式搅拌机的转速以保证搅拌质量为宜，搅拌机转速一般控制在1.31.8m/s。各种物料的投料顺序对搅拌质量也会产生一定的影响，一般顺序为：当不同密度的物料搅拌时，先搅拌密度小的，然后边搅拌边加入密度较大的物料；当搅拌机的几种物料数量相当差较大时，应先投数量多的物料。此外，搅拌时间主要与搅拌机和拌
8、合物的性质有关，搅拌时间不宜太长。加水应采用向搅拌筒内的整个空间均匀供水的方式，一般只需30s即可搅拌均匀。2.2.4 成型成型是混凝土小型空心砌块生产过程中的关键工序，也是与一般混凝土制品最大的区别所在。在混凝土小型空心砌块的生产过程中，密实和成型是同步完成的。因此，一般混凝土小型空心砌块采用振动密实成型工艺，在混凝土拌合物内阻减小的情况下，再借助外力加速成型，是一种比较理想的成型工艺。2.2.5 半成品运输产品成型后自动运至养护架，此时产品还不具备一定的强度，必须小心运送。产品运送由电脑控制，运行过程缓慢平稳，避免由于颠簸使产品受损。2.2.6 养护养护是混凝土小型空心砌块生产的基本工序之
9、一，它对混凝土小型空心砌块的质量有很大有影响。养护的目的是为了保证混凝土的正常凝结硬化，混凝土小型空心砌块获得所需的物理力学性能和耐久性。混凝土小型空心砌块养护工艺有三个要素：养护温度、湿度和养护延续时间。其具体参数应根据所用的原材料和生产的混凝土小型空心砌块品种、规格进行合理选择。必要时，可通过试验确定。通常工业废渣混凝土小型空心砌块采用的养护工艺分为窑内养护和堆场养护，两个环节都很重要，均不得忽视。窑内养护分静停、升温、恒温、降温、排气五个阶段，周期为12h左右。工业废渣混凝土制品静停时间与季节和水泥品种有关，静停温度不宜低于25，时问为2h5h，一般采用4h。在养护过程中，最高温度一般控
10、制在70以下，升温速率不应超过33h。恒温温度一般不超过74，养护时间一般为1h。恒温养护结束后关掉气门，使得温度以2/h4/h的下降。排气时间一般控制在0.5h左右。产品经养护窑养护后，强度已达到设计值的75，砌块出窑后由叉车运至堆场按批次进行堆放，两周内应使砌块处于湿润状态，可以采用喷淋的方式进行养护，喷淋的频次由天气、温度、湿度而定，养护初期为每天45次，然后随砌块强度的增长分批进行跟踪检测，并记录3d、7d、28d强度抽检结果。砌块必须保证28d养护时间才能出厂，有条件的地方最好养护到40d，以确保砌块充分完成收缩和后期强度的增长，使产品达到稳定状态，防止砌块上墙干缩出现裂缝。3 工业
11、废渣砌块在建筑施工中的应用3.1 工业废渣砌块施工中存在的问题相比粘土实心砖，砌块建筑的最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低，符合国家技术发展政策。这是砌块结构得以发展的根本前提。同时砌块也存在着不足和薄弱的地方：砌块的膨胀系数和干缩值比砖大，砌体的匀质性比砖砌体差；热工性能与粘土砖相比欠佳，小型空心砌块墙体热阻仅为实心粘土砖的70，相当于165mm砖墙的热阻；小型空心砌块壁薄、孔大，易渗漏，墙体易开裂等。在施工过程中首先要注意砌块的材质问题。与烧结砖相比，混凝土砌块的干缩值较大，墙体较易产生裂缝，因此要注意在构造上采取抗裂的措施。为防止外墙面的渗漏，在粉刷时要做好填缝技术，并压实和抹平。在
12、设计中，砌块作为后砌填充围护的结构，当墙体的尺寸与砌块规格不搭配时，就难以用砌块完全填满，容易造成砌体与混凝土框架结构的梁板柱连接部位出现开裂。此外，如果墙的厚度过小或者砌筑的砂浆强度过低，都会使墙体刚度不足而形成开裂。此外还要防止砌块的开裂。砌块与粘土砖不同，如果随意的砍凿砌筑，或者用不同材料混砌，容易造成墙体的开裂。砌块与柱连接处及施工预留洞后的填塞部位要加拉结钢筋，否则容易引起搭接部位的开裂。砌块在运输和堆存中也要进行防雨防潮的措施，否则墙体亦会因收缩开裂。砌块的无错缝对孔搭砌，或者灰缝砂浆不饱满，日砌筑高度过大也会引起墙体的开裂。3.2 工业废渣砌块施工质量保障砌块在施工砌筑质量方面存
13、在着系统性的因素会引起的非正常分布的质量通病，这样的问题如果通过严密施工和规范操作都可以避免。大部分砌块由多孔隙和轻质的材料组成，其孔隙之间互不连通，如果在表层浇水时水分不易进入其间的空隙内，因此在打底抹灰前要对基层进行浇水和保湿处理，在抹灰所用水泥宜采用低强度水泥，在混凝土构造的柱门窗过梁以及不同砌块交接处，如果使用的材料不同或者施工的工艺不当，就会出现空鼓和裂缝的现象。预防裂缝的方法，既要严格按照所规定的方法进行施工；又可以在梁墙的打底前，在两种材料的缝隙处，贴上适当宽度的玻璃布，然后在进行抹灰，这也就提高了砌块的利用率。在施工顺序中，可先浇筑框架的梁柱，然后在填充墙。一般在砌块之前，在框
14、架梁柱上要焊接钢筋，以起到拉结的作用。此外，在砌块与柱梁的交接处，都可装钉钢丝网。这是因为在钢丝网上抹灰之后，交接的缝隙处就不容易开裂和开缝，进而造成质量上的缺陷。这些方法在砌筑中同时运用，就可以保证墙体砌筑及装饰的质量，不易造成砌块的质量通病。4 结论随着我国材料与能源工业的发展，产生了大量的钢渣、尾矿砂、粉煤灰等废弃物，若将这些工业废渣用于制造空心砌块，则可以满足我国大规模建筑建设的需要，还可以减少废渣堆存和环境污染。通过严格控制工业废渣混凝土空心砌砖生产的筛选、计量、搅拌、成型、半成品运输、养护等全过程，可以确保工业废渣混凝土空心砌砖的质量，以满足建筑工程墙体施工的要求。参考文献：1 李庆繁, 高连玉, 赵成文. 科学发展粉煤灰混凝土小型空心砌块J. 砖瓦世界, 2009(7).2 戴维成. 蒸压加气混凝土复合保温砌块的应用J. 甘肃水利水电技术,2009,45(8).3 牛旭. 掺粉煤灰的混凝土配合比设计J. 中国科技信息,2008(13).4 张绍先. 关于发展工业废渣混凝土多孔砖的几点建议J. 墙材革新与建筑节能,2007(6).5 李强. 蒸压加气砼砌块填充墙开裂的质量预控措施J. 科技风,2010(10).6房立华. 论工民建中砌块的广泛推广及应用J. 中小企业管理与科技,2010(13).