6.1 坯體的靜停

加氣混凝土的生產(chǎn)，經(jīng)過了澆注工藝后，料漿經(jīng)發(fā)氣、稠化、初凝等一系列物理化學(xué)變化形成了坯體，坯體在一定溫度的條件下，繼續(xù)完成其硬化過程，以達(dá)到切割所需的強(qiáng)度要求，這一過程為靜停。切割是對(duì)加氣混凝土坯體進(jìn)行外形加工的重要工序，是加氣混凝土制品實(shí)現(xiàn)幾乎任意的外觀尺寸的必要手段。

靜停和切割在生產(chǎn)過程中是密不可分的兩個(gè)工序。靜停質(zhì)量的好壞，不僅關(guān)系到前道工序澆注成型目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，更影響到下道工序切割的成敗，而切割則是加氣混凝土制品達(dá)到外形尺寸的必然步驟。

6.1 坯體的靜停

坯體靜停，從定義來講，是料漿澆注、發(fā)氣、稠化及初凝以后的繼續(xù)硬化，直至可以切割的階段。但從生產(chǎn)特點(diǎn)來講，則從料漿澆注入模便開始了靜停。一般，我們將澆注以后至發(fā)氣結(jié)束的這一過程稱為發(fā)氣和稠化過程，而將發(fā)氣結(jié)束至坯體硬化，適合切割的過程稱為靜停過程。

靜停的作用

發(fā)氣稠化過程，是加氣混凝土坯體形成的過程。以形成良好的孔結(jié)構(gòu)來達(dá)到澆注的目的。該過程主要決定于原材料性質(zhì)及澆注控制的工藝參數(shù)等，環(huán)境條件相對(duì)比較次要。

靜停過程沒有多少操作和控制，只是坯體內(nèi)部仍在進(jìn)行物理化學(xué)的反應(yīng)。在這一過程中，由于水泥和石灰等膠凝材料產(chǎn)生的水化物凝膠繼續(xù)不斷地增多，使坯體中的自由水越來越少，而凝膠更加緊密。硅質(zhì)材料顆粒在凝膠的粘合和支撐下，越來越牢固地占有固定的位置，形成以硅質(zhì)材料顆粒為核心的彈－粘－塑性體結(jié)構(gòu)。當(dāng)坯體塑性強(qiáng)度達(dá)到一定的數(shù)值，能夠承受其自身的重力并在切割工藝中具有保持其幾何形狀不發(fā)生有害變形的能力時(shí)，我們就說它已經(jīng)硬化，或者說其硬化程度已經(jīng)適合切割。也可以說，靜停的過程就是坯體硬化的過程。在這一過程中，除了原材料性質(zhì)、工藝參數(shù)外，環(huán)境溫度及時(shí)間也是其直接影響因素。

影響坯體硬化速度的因素

硬化速度指加氣混凝土坯體達(dá)到可切割的硬化程度所需要的時(shí)間。在工藝上，硬化速度又稱為靜停時(shí)間。靜停時(shí)間關(guān)系到生產(chǎn)的組織及生產(chǎn)能力的發(fā)揮。

加氣混凝土坯體的硬化過程不僅是其料漿流變特性變化過程的繼續(xù)和發(fā)展，而且硬化過程的發(fā)展規(guī)律與料漿稠化過程的發(fā)展規(guī)律在很大程度上是一致的。在一般情況下，料漿粘度增長(zhǎng)速度快，坯體塑性強(qiáng)度增長(zhǎng)也快；反之，料漿粘度增長(zhǎng)慢，坯體強(qiáng)度增長(zhǎng)也慢。料漿從澆注入模到形成可切割的坯體，在宏觀上發(fā)生一系列彈一粘一塑性演變，使料漿從流體逐步這個(gè)由稠化到形成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的過程在微觀上就是加氣混凝土料漿體系由分散懸浮體系到凝聚結(jié)構(gòu)，再到凝聚結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展過程。因此，坯體強(qiáng)度的變化規(guī)律同其料漿粘度的變化規(guī)律一樣，取決于原材料的組成及其物理化學(xué)性質(zhì)。澆注過程中控制的工藝參數(shù)等，調(diào)節(jié)這些因素，可以影響料漿的稠化過程，同樣也可以影響坯體的硬化，從而使我們有可能在較短的時(shí)間內(nèi)獲得理想的坯體。

膠結(jié)料用量

膠結(jié)料指水泥、石灰等鈣質(zhì)材料和采用混磨工藝制備的含有一定量水泥、石灰的混合材料。膠結(jié)料用量的變動(dòng)是影響坯體硬化速度的重要因素。在總配料量和工藝條件一定的情況下，增加膠結(jié)料用量，坯體硬化就會(huì)加快，反之則會(huì)變慢。但改變膠結(jié)料用量就是改變配合比，因此，提高膠結(jié)料用量；應(yīng)考慮到制品的性能要求。

水泥與石灰相對(duì)用量

膠結(jié)料中水泥與石灰的總量相對(duì)固定后，兩者用量比例對(duì)坯體的硬化也有直接影響。一般情況下，石灰用量增加（石灰與水泥總量不變），料漿稠化加快，坯體初期強(qiáng)度增加較快，而后期強(qiáng)度增加減慢，并且坯體強(qiáng)度也有所降低。在以砂為硅質(zhì)材料的加氣混凝土生產(chǎn)中尤為明顯，而水泥增加，料漿稠化減緩，坯體后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，并且坯體的強(qiáng)度也較高。由于測(cè)定坯體強(qiáng)度方法的限制，坯體強(qiáng)度包括抗壓應(yīng)力和抗剪應(yīng)力。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往經(jīng)水泥和石灰用量調(diào)整后，雖然坯體強(qiáng)度值相近，但后者的坯體明顯優(yōu)于前者，切割時(shí)不易產(chǎn)生裂縫或破損。這是因?yàn)?，增加水泥用量后，提高了坯體強(qiáng)度中抗剪應(yīng)力。

石灰和水泥的品種

石灰和水泥品種對(duì)坯體硬化的影響是，石灰的消解速度快、消解溫度高，有效鈣含量高，則壞體硬化怏。特別是石灰的消解溫度較高，當(dāng)料漿稠化時(shí)（石灰消解結(jié)束），則坯體內(nèi)部溫度較高，有利于坯體的快速硬化。但過高的溫度也易造成坯體裂縫等損壞；水泥二般相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)坯體的影響也較穩(wěn)定，水泥凝結(jié)時(shí)間短，則坯體硬化快。

水料比和澆注溫度

水料比對(duì)坯體硬化也有影響，一般來講，水料比增大，坯體硬化延緩，并且坯體的硬化時(shí)間與水料比成正比。

對(duì)加氣混凝土坯體來說，澆注溫度高則坯體升溫起點(diǎn)高，有利于水化反應(yīng)的快速進(jìn)行，水化反應(yīng)放熱集中，從而提高坯體的溫度，加快硬化速度。

硅質(zhì)材料

硅質(zhì)材料對(duì)坯體硬化速度的影響，主要表現(xiàn)在粉煤灰的性質(zhì)上。粉煤灰中，Al₂O₃含量高，坯體硬化較快；粉煤灰顆粒較粗，且未經(jīng)磨細(xì)時(shí)，因其需水量較大，所以坯體的硬化較慢；粉煤灰中，含碳量較高時(shí)，坯體硬化較慢。

廢漿和混磨

廢漿的摻入和采用混磨工藝，對(duì)坯體硬化均有促進(jìn)作用。廢漿本身不僅具有較高的堿度，而且經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間貯存后，各物料初步進(jìn)行丁水化反應(yīng)，凝膠數(shù)量較多?；炷スに噭t使部分物料先行反應(yīng)，有利于坯體的硬化。

坯體的靜停

坯體的靜停，也就是靜置坯體以待其硬化，靜停質(zhì)量的好壞，除了影響靜停時(shí)間的長(zhǎng)短，從而影響生產(chǎn)能力的發(fā)揮及生產(chǎn)的正常進(jìn)行，還影響到生產(chǎn)的成品率及制品質(zhì)量。

靜停的環(huán)境溫度的高低，直接影響到靜停時(shí)間的長(zhǎng)短。靜停的環(huán)境溫度高，則相對(duì)地靜停時(shí)間短，反之，則靜停時(shí)間長(zhǎng)。這是因?yàn)榄h(huán)境溫度低，坯體熱損失大，溫度上升較慢，不利于坯體硬化。同時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度過低時(shí)，坯體熱損失較大，造成坯體內(nèi)外溫度差別很大，坯體內(nèi)外的硬化程度不同，由此而引起的應(yīng)力將使坯體在蒸壓養(yǎng)護(hù)前即有可能產(chǎn)生裂．紋。因此，硬化不均的坯體，在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、切割和切面包頭工序時(shí)，容易產(chǎn)生變形、裂紋、沉陷及外層剝落等弊病。

當(dāng)坯體因?yàn)榄h(huán)境溫度太低而具有過量水份就進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，由于溫度應(yīng)力和濕度應(yīng)力，將使坯體發(fā)生局部或全部變形。

因此，加氣混凝土生產(chǎn)中，對(duì)靜停的環(huán)境溫度有一個(gè)基本要求，即一般應(yīng)不低于20℃，為了縮短靜停時(shí)間，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，目前工廠大多采用定點(diǎn)澆注，熱室靜停，靜停的溫度要求在40℃～50℃，有些移動(dòng)澆注工藝，因沒有熱靜停室，冬季普遍采用暖氣來提高車間溫度。

采用熱室靜停工藝，必須解決模具的行走問題，若解決不好，也極易造成塌模（因澆注完畢即進(jìn)入熱室）、坯體裂紋而影響產(chǎn)量質(zhì)量。一般采用的行走方式為輥道輸送（如烏尼泊爾）、專用推車機(jī)構(gòu)（如海波爾、司梯瑪?shù)龋┘皣?guó)內(nèi)多采用的以卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲牽引或人工推行。前兩種方式因設(shè)備性能較好，模車行走穩(wěn)定?？梢员３诌B續(xù)行走，而后兩種方式因牽引時(shí)震動(dòng)過大，不便于連續(xù)行走，應(yīng)在澆注完畢后一次牽引就位，避免因震動(dòng)引起塌模。

還需說明的是，有些工廠在切割以后也采用熱室靜停（稱為釜前靜停），以圖提高人釜的坯體溫度，從而減少蒸壓過程的升溫時(shí)間，但是，若控制不好，極易造成坯體脫水（特別在北方干燥地區(qū)），嚴(yán)重影響水化反應(yīng)的進(jìn)行，降低制品性能。

坯體在硬化過程中的缺陷及其原因

加氣混凝土在硬化過程中雖然基本上處于靜止?fàn)顩r，不會(huì)受到外力的破壞和干擾，但是由于坯體內(nèi)部的原因和硬化環(huán)境某些不利因素的影響，也常會(huì)產(chǎn)生各種不利于坯體質(zhì)量和制品性能的缺陷。由于加氣混凝土品種的不同和生產(chǎn)工藝的差別，各生產(chǎn)廠中加氣混凝土坯體出現(xiàn)的缺陷也各不相同。

1?? 硬化不2 均

同一坯體各部分硬化程度不一致。由于坯體在靜停過程中，因?yàn)榕黧w的不斷散熱，導(dǎo)至坯體各部分溫度不均勻，從而致使加氣混凝土坯體各部分的硬化程度也不同，越靠近模邊和上下表面，溫度就越低，硬化也就越慢，強(qiáng)度(指坯體強(qiáng)度)越低，而中心部位溫度較高。尤其是在室內(nèi)自然靜停硬化條件下，這種現(xiàn)象更加明顯。如果室內(nèi)溫度較低，還可能形成內(nèi)外強(qiáng)度懸殊的問題，經(jīng)實(shí)測(cè)，坯體中部中心處的強(qiáng)度與四角部位和表底層的坯體強(qiáng)度相比，邊角部一般只及中心的60～90％，嚴(yán)重時(shí)差距更大。

坯體硬化不均可能造成硬化不足的假象，導(dǎo)致錯(cuò)過切割時(shí)機(jī)。當(dāng)以模中部硬度為切割依據(jù)時(shí)，又可能邊緣坯體坍塌或裂縫，若采用翻轉(zhuǎn)切割，則造成的破壞更嚴(yán)重。造成坯體硬化不均的原因較多，但主要的是以下三點(diǎn)：

（1）環(huán)境溫度過低。通常，生產(chǎn)加氣混凝土的?？?yàn)殇摪逯瞥桑ㄖ挥袠O少量是鋼木復(fù)合，如弗漢工藝的?？颍?，因此，模框的保溫較差，環(huán)境溫度對(duì)坯體有直接的影響。因而，目前大多廠家采用熱室靜停，以保證坯體的正常硬化。

（2）攪拌不均。由于攪拌機(jī)的能力或配料投料的誤差，易造成攪拌不均的現(xiàn)象。特別是以石灰為主要鈣質(zhì)材料，且石灰質(zhì)量不好，致使配料時(shí)加大石灰用量時(shí)，更易發(fā)生此現(xiàn)象。也有因設(shè)計(jì)不合理，鈣質(zhì)材料下料過快而引起。這種硬化不均不同于前一種，由中心到邊緣逐步降低強(qiáng)度。而是強(qiáng)度高的部分和強(qiáng)度低的部分不均勻地間隔存在。切割后的產(chǎn)品，除有鋼絲切不透的現(xiàn)象外，切割縫成波浪形，也是比較常見的現(xiàn)象。除此以外，制品強(qiáng)度不均，坯體有團(tuán)狀硬塊及不均氣孔，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也都存在破壞。

（3）料漿沉析。當(dāng)澆注后料漿發(fā)生沉析，也會(huì)引起坯體的硬化不均，主要表現(xiàn)在下部強(qiáng)度較高，而上部較低。發(fā)生沉析比較常見的因素是粉煤灰過粗且未經(jīng)磨細(xì)，砂子細(xì)度過粗等，有時(shí)噴油燃煤的粉煤灰，燒失量過大的粉煤灰和堆放時(shí)間過久的濕排灰也有此現(xiàn)象。一般可通過保證磨細(xì)度，粉煤灰或砂與石灰、水泥進(jìn)行?昆磨，加入廢料漿，堿液等方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，有時(shí)，甚至只要提前制漿，也能得到較大的改善。值得提出的是，當(dāng)鋁粉攪拌不均，也會(huì)出現(xiàn)上下分層的現(xiàn)象。雖不屬于沉折，但其結(jié)果也是導(dǎo)致坯體強(qiáng)度上下不均，此原因引起的表現(xiàn)特征是坯體上層氣孔多而大，而下層則少且小，引起的原因一般是鋁粉攪拌不均等。

3?? 不4 硬化

不硬化現(xiàn)象是指坯體硬化時(shí)間過長(zhǎng)（超過4小時(shí)以上，有時(shí)甚至達(dá)12小時(shí)以上）而無法切割的現(xiàn)象，引起的原因主要為配料中石灰用量過多，且質(zhì)量較差，而水泥用量過少，標(biāo)號(hào)較低或摻有較多混合材，以及環(huán)境溫度較低時(shí)（低于5℃）。當(dāng)生產(chǎn)板材時(shí)因配料中加入一定量的菱苦土，以及礦渣質(zhì)量較差，也時(shí)有發(fā)生。有效地避免不硬化，可以從增加水泥用量或選用較好的水泥（如425硅酸鹽水泥）及好的石灰，提高環(huán)境溫度（如熱室靜停）等著手。當(dāng)采用石灰和石膏輪磨時(shí)，石灰中摻混著過多的石膏，也易出現(xiàn)此現(xiàn)象。

5?? 收縮下沉

收縮下沉是指料漿發(fā)氣結(jié)束，坯體形成中期，坯體出現(xiàn)下沉和周邊裂縫，造成的主要原因有水料比過大，水泥、石灰質(zhì)量較差和礦渣活性較低等。

6?? 坯體表面裂縫

坯體在靜停后期往往出現(xiàn)一些裂縫，大面是龜裂，四周靠?？騽t為環(huán)繞一周的均勻縫隙。主要可能是石灰摻量過多（特別是采用快速灰時(shí)）或澆注溫度過高所引起，配料時(shí)石膏因誤差而投入過少也是起因之一。解決的方法是及時(shí)掌握原材料的波動(dòng)，保證計(jì)量與投料的準(zhǔn)確，同時(shí)，應(yīng)注意合適的靜停溫度。

7?? 坯體內(nèi)部裂縫

坯體在脫模后，常在側(cè)面或端面出現(xiàn)一些水平面的、弧形的和橫向的裂縫。這類裂縫因?yàn)樯钊肱黧w內(nèi)部，所以對(duì)制品影響較大，而且常常造成切割時(shí)發(fā)生坯體碎裂斷落甚至坍塌。

產(chǎn)生以上裂縫的原因大多與發(fā)氣不夠均勻舒暢有關(guān)。當(dāng)料漿溫度高，稠化快時(shí)，鋁粉發(fā)氣后期的氣體和溫度上升，可能使已經(jīng)稠化的坯體產(chǎn)生水平層裂。當(dāng)料漿發(fā)氣早，邊澆邊發(fā)氣時(shí)，已經(jīng)發(fā)氣的料漿從澆注口注入模具之后，又從底部涌向兩側(cè)與兩端，形成氣孔密度不均的弧形分層，在坯體硬化過程中，這些分層的界面處就容易產(chǎn)生裂縫。

另外，機(jī)械損傷也是造成坯體裂縫的一大原因，如坯體的降溫收縮、模具的機(jī)械震動(dòng)、吊運(yùn)、擺度或輥道的振動(dòng)以及脫模時(shí)的損傷等。

解決坯體裂縫應(yīng)從具體情況出發(fā)，根據(jù)其成因，從工藝控制或機(jī)械設(shè)備控制出發(fā)。

坯體強(qiáng)度的測(cè)定

坯體強(qiáng)度是判斷坯體是否適合切割的一個(gè)重要指標(biāo)，也是對(duì)澆注及靜停質(zhì)量的檢驗(yàn)。因切割方式的不同，對(duì)坯體強(qiáng)度的要求不同。一般地說，不采用將坯體進(jìn)行搬運(yùn)、翻轉(zhuǎn)的切割方式，對(duì)坯體硬化程度的要求低些。

判斷加氣混凝土坯體的硬化程度是否宜于進(jìn)行切割，也就是說是否達(dá)到切割的強(qiáng)度要求，在生產(chǎn)中采用兩種方法，一種是經(jīng)驗(yàn)法，憑操作者的經(jīng)驗(yàn)判斷是否可以切割，通常都是以手指按壓坯體表面或手掌拍壓坯體表面，憑感覺判斷其硬度。也有以打開模具側(cè)板分別按壓各部位，判斷坯體上、中、下各部位硬化是否均適宜。有時(shí)借助鋼釬插向坯體內(nèi)部，以了解坯體內(nèi)部強(qiáng)度。這種方法比較簡(jiǎn)單，但是，隨意性較大，又不能得到定量的結(jié)果，對(duì)于生產(chǎn)的記錄，分析及研究沒有幫助。另一種方法是儀器法，即借助儀器，定量地測(cè)出坯體的強(qiáng)度。塑性強(qiáng)度需要特殊的儀器裝置，不便于在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)靈活使用，一些工廠只是利用測(cè)試出某種加氣混凝土坯體的可供切割的塑性強(qiáng)度范圍，實(shí)用上有相當(dāng)?shù)木窒扌?；比較常用的是“落球儀”（圖6－1）和“落錐儀”（圖6－3）?！奥淝騼x”是測(cè)定坯體的表面硬度，以一定高度落球壓痕的直徑來表示；普瓦維坯體硬度計(jì)的原理與落球儀一樣（圖6－2），“落錐儀”是測(cè)定坯體的表層塑性強(qiáng)度，以一定高度的落錐深度表示。這兩種方法都可以間接地定量反映坯體的硬化程度，給出的是有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的客觀數(shù)據(jù)，其科學(xué)性、可靠性和可對(duì)比性，都比經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)了一大步。但是，這兩種方法還只是反映了坯體的表面強(qiáng)度，不能反映坯體內(nèi)部中下層的硬化情況，特別是當(dāng)坯體硬化不均勻時(shí)，其測(cè)試數(shù)據(jù)也就失去了意義。為了解決這一問題，中國(guó)建材科學(xué)研究院和常州建材研究設(shè)計(jì)所共同研制了一種貫入式坯體強(qiáng)度測(cè)定儀（圖6－4），它是由盲徑l0mm，長(zhǎng)度330mm的插桿1；可固定在插桿上的深度限位片2；測(cè)力彈簧3，套筒4；游標(biāo)5，和標(biāo)尺6組成。當(dāng)手握套筒以一勻速將插桿插入坯體時(shí)，插桿受到的坯體阻力壓縮彈簧，套筒與插桿發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，并推動(dòng)游標(biāo)移動(dòng)而指示一定數(shù)值。坯體強(qiáng)度越大，對(duì)插桿的阻力越大，需要施加的貫人力也越大，因而彈簧壓縮量也越大，游標(biāo)同時(shí)指示出相應(yīng)的數(shù)值，從而測(cè)出了坯體近中部的強(qiáng)度。通常，為了使用方便，采用測(cè)定儀與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，確定出適合切割的貫人力范圍，用以指導(dǎo)對(duì)坯體硬化程度的判斷。該儀器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，使用方便，可以在坯體的不同部位，不同深度隨時(shí)測(cè)出坯體的硬化程度。測(cè)定結(jié)果比較全面地反映了坯體情況，可用以比較準(zhǔn)確地掌握切割強(qiáng)度。必須指出的是，該儀器尚有不甚完善之處，不同的人員、不同的插入速度以及插入時(shí)的垂直度與穩(wěn)定程度，都對(duì)測(cè)試結(jié)果有一定影響。