我国蒸压砖的发展现状与存在问题

我国蒸压砖的发展现状与存在问题

目前，中国用于建筑材料的蒸压砖主要有四种类型：（1）采用含硅材料[（河流砂、山砂、风渣、尾矿砂、人造砂（石材屑）等。（2）以粉煤灰为主要原料的蒸压粉为主要原料的蒸压砖。（3）以板块（sio2含量超过60%）为主要原料的蒸压板岩；（4）以工业或火电站产生的废物为主要原料的二水磷石膏、二水氟石膏和脱硅石膏为主要原料的二水蒸发石膏。这4类蒸压砖在我国发展现状及存在问题,现分述如下。1湿压砖的发展1.1新型墙体材料我国蒸压灰砂砖发展较早,早在1913年在广州的盐步镇就建成生产蒸压灰砂砖的裕益灰砂砖厂,其产品主要应用于广州的城市建筑中,如中山大道的地下排水道壁、住宅、学校等,至今完好可用。新中国成立后,在前苏联专家指导和地方政府领导下,开始大力发展蒸压灰砂砖,但由于种种原因,至1970年我国才建设了北京市矽酸盐制品厂、包头树脂厂灰砂砖车间、贵阳兴关矽酸盐砖厂、四川资中灰砂砖厂、广州灰砂砖厂、辽宁新民灰砂砖厂等10多个企业,其产量不足5亿块标砖。1975年以后,在国家建材主管部门大力提倡发展新型墙体材料及地方政府大力支持下,因陋就简,土法上马,蒸压灰砂砖像雨后春笋般发展起来,其产量大幅度上升。至1988年,全国有大、中、小型蒸压灰砂砖生产线345条,生产蒸压灰砂砖32亿块标准砖,占设计能力的62%,其生产线主要分布在西南、中南几省。尤其四川省,因含硅的江河砂资源十分丰富,而黏土资源相对较少造成黏土砖不易发展起来,砌墙砖缺口较大,故蒸压灰砂砖发展异常迅猛,至1988年四川省有蒸压灰砂砖厂160多家,产量已达21亿块标砖,占全国蒸压灰砂砖产量的66%。但随着国家大力发展水电事业和水利建设需要,在江河上截流筑坝建水电站,改变了江河中水流速度,使江河中沉积的砂子越来越少;加之为了保护江河大堤,国家又限制过度挖取、抽取江河中砂子,因砂资源枯竭,蒸压灰砂砖产量大大下降。曾号称蒸压灰砂砖之乡的四川、重庆至今几乎没有蒸压灰砂砖厂。曾一度兴旺发达的浙江温州蒸压灰砂砖生产线,进入21世纪后纷纷改产蒸压加气混凝土砌块。目前蒸压灰砂砖发展较好的只有湖北、广东、江苏、内蒙古、青海等省,年产量估计不到30亿块标砖。而且大部分生产厂装备极其落后,一般采用八孔压砖机成型砖坯,使用直径2m及以下、工作压力小于1.0MPa的蒸压釜养护处理。1.2电厂四水面染蒸压粉煤灰砖是我国在20世纪50年代自主研发成功、拥有自主知识产权的一种新型墙体材料。也是我国开发得最早的粉煤灰建筑制品,其中20世纪60年代建成的武汉市硅酸盐制品厂和70年代初期建成的北京西郊烟灰制品厂(即北京现代建材公司),至今产品畅销,企业获得了良好的经济效益,为社会做出了贡献。自1965年开始,在原建材部、电力部的大力支持配合下,蒸压粉煤灰砖发展很快,至1983年全国先后建成159条蒸压粉煤灰砖生产线,分布于发电厂四周。但由于当时烧结黏土砖价格的冲击及蒸压粉煤灰砖在使用性能上存在一定缺陷,进入20世纪90年代,工厂生产逐渐萎缩,不少生产线停产、转产,生产企业迅速减少。随着改革开放的深入,发展循环经济、资源综合利用及墙体材料革新等政策的贯彻实施,限制烧结黏土砖的生产和应用政策力度进一步加大,蒸压粉煤灰砖进入第2个发展机遇期,成为投资新热点。加之福建海源自动化机械公司的大吨位自动液压压砖机研制成功,大直径高压力的蒸压釜、连续消化仓、进出釜牵引机、自动摆渡车、高速双轴搅拌机等专用设备的问世,为高速度发展现代化蒸压粉煤灰砖生产线提供了可靠保证。首先由浙江中材工程设计研究院西南分院为河南洛阳的龙羽发电厂设计了年产3亿块蒸压粉煤灰砖生产线,接着又在伊川县发电总厂设计了全国最大年产12亿块蒸压粉煤灰砖生产线,各地火力发电厂以节省土地、节约能源、安置就业人员、保护环境、资源综合利用及生产新型墙体材料为目的,根据自己条件纷纷上马建设蒸压粉煤灰砖厂。21世纪以来,蒸压粉煤灰砖发展很快,据不完全统计,全国蒸压粉煤灰砖生产企业已在150家以上,其生产能力为120多亿块标准砖。预计生产蒸压粉煤灰砖的发展势头还会继续下去,这是因为我国是产煤大国,也是耗煤大国,火力发电排放出的粉煤灰综合利用是必然的。根据统计资料表明,我国每年约排放粉煤灰量在1.2亿t以上,而综合利用率还不到50%,蒸压粉煤灰砖不但是替代黏土砖的理想材料,也是利用粉煤灰较好的途径。1.3蒸压灰砂砖的原料蒸压页岩砖以硅质页岩和生石灰为原料,经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成,其生产工艺及设备与蒸压灰砂砖相似,只是主要原料为砂质页岩(SiO2含量大于60%),经矿山开采、破碎、粉碎成页岩砂即可配料。其质量可达GB11945—1999《蒸压灰砂砖》标准要求。据了解,目前我国生产蒸压页岩砖仅四川省叙永县有1个企业,已生产20多年,其产品畅销四川、贵州、云南三省。1.4在我国磷石膏等工业资源利用的现状蒸压二水磷石膏砖是我国在21世纪自主研发成功、拥有自主知识产权,达到世界先进水平的一种新型墙体材料。磷石膏是磷化工生产过程中产生的一种工业废渣。通常每生产1tP2O5要产生6t磷石膏,它的纯度虽然可达90%以上,但因其含有P2O50.2%~1.5%,F0.1%~1.5%和R226等危害人体健康和生物生长的有害杂质,若任意排放,不仅会占用大量土地,污染环境,而且会给生态带来危害。目前,全球每年磷石膏的排放量高达1.1亿~1.3亿t,其中我国的排放量已达4000万t以上,而利用率仅为4.1%~4.5%,所以磷石膏的利用已成为全球迫切解决的一个问题。在我国磷石膏长期以来已部分用作水泥缓凝剂、建筑石膏粉、石膏建筑制品,也有用来回填采空的矿山等,但用量很低。用二水磷石膏作原料生产墙体砖又为磷石膏的利用开辟了一条新途径,这是重庆大学和贵州开磷集团共同研发的成果,并已取得发明专利。已由浙江中材工程设计研究院西南分院设计,在贵州开磷集团的建材厂内建设2条5亿块蒸压二水磷石膏砖生产线,一期1亿块蒸压二水磷石膏砖生产试验线已于2009年3月投产,砖的抗压强度在10~15MPa,甚至可达20MPa及以上,已在贵阳市区范围的住宅、厂房和农房建设中大量使用,但也存在蒸压砖的一些通病,如墙体有收缩裂缝、返霜现象等。目前,我国磷化工企业对此非常感兴趣,发展前景十分广阔。2磷矿渣石膏蒸压砖的主要原料是工业废渣——尾矿砂、石屑、粉煤灰、炉底渣、磷石膏、磷矿渣、脱硫石膏等,所以,它的生产有利于节土、节地、节能、保护环境、保护生态和资源综合利用,真正发展了循环经济,是值得大力推广的产品。但它也存在一定问题,应引起重视,必须采取措施加以克服。(1)墙体保温性能从我国蒸压砖生产企业的生产情况来看,无论规模大小、机械化自动化程度高低,其生产的产品主要还是以小块实心标准砖为主。这种砖不但质量大、耗材多,更主要是其砌体的抗压强度低,约是规范计算值的80%;并且导热系数大、热阻小,墙体保温隔热性差。必须转向生产承重多孔砖、空心砖,这样不但节省原料降低成本,而且大大减轻建筑物自重和提高建筑物的保温隔热性能,更好的是因蒸压空心砖体积大,其砌体的抗压强度比小块实心标准砖的砌体的抗压强度有大幅度的提高。经检测表明,MU15的蒸压灰砂空心砖砌体的抗压强度是小块实心标准砖砌体的抗压强度的1.69倍。故生产蒸压空心砖势在必行。(2)蒸压砖砌体的粘结力蒸压砖大多采用半干压生产工艺,即成型由压砖机完成,生产出来的砖外观规整、密实、表面光滑。而烧结砖是挤出泥条后用钢丝切割成坯,砖与砂浆接触的大面比较粗糙。所以蒸压砖与砂浆的粘结力不如烧结砖,抗震性能差。为了提高蒸压砖与砂浆的粘结力,从而提高砌体的抗震性能。经过研究人员不懈努力,有2个办法可以解决:一是采用专用砂浆或改性砂浆,可以有效提高蒸压砖砌体的粘结强度;二是在蒸压砖表面进行机械刻痕或拉毛,以增加砖表面的粗糙度从而提高蒸压砖砌体的抗剪强度。(3)砌体房屋的结构设计规范要求现浇钢筋混凝土人蒸压砖的干燥收缩值稍大的原因是其水化硅酸盐、水化铝酸盐等胶凝矿物失水、结晶造成的。故蒸压砖的干燥收缩值比烧结砖稍大也是一个无法改变的事实。干燥收缩值超过标准规定的砖砌筑墙体后容易产生裂缝或开裂,危及建筑物的安全。为了防止或减轻蒸压砖的砌体因干燥收缩造成的裂缝危害,除了在生产蒸压砖的过程中尽量提高粗集料比例和采用合适的蒸压制度,使蒸压砖的干燥收缩值尽量在产品标准规定的范围之内,另外还应按GB50003—2001《砌体结构设计规范》中的有关规定进行设计、施工,并做到以下几点:一是禁止蒸压砖出釜后立即出厂砌筑墙体;必须放置28d以后才能出厂上墙砌筑,这样可使砖的干燥收缩尽量在砌筑墙体之前基本完成;二是对其建筑物采取构造措施:(1)在墙体中设置伸缩缝,伸缩缝应设置在因温度和收缩变形引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的部位,一般砖砌体房屋的伸缩缝最大间距不超过40m。(2)在各层门、窗过梁上方的水平缝内及窗台下第1和第2道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或2根直径6mm钢筋,焊接钢筋网片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于600mm。(3)砖的实体墙长度大于5m时,宜在每层墙高度中部设置2~3道焊接钢筋网片或3根直径6mm的通长水平钢筋,竖向间距宜为500mm。(4)多层房屋应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁应沿外墙及部分内墙设置,在房屋底层及顶层横墙上的圈梁可适当加密。(5)对易受冻融和干湿交替作用的建筑部位,如勒脚、窗台、封檐、女儿墙等部位,宜用水泥砂浆或其它胶结材料加以保护。(4)砖体填充的要求蒸压砖因压制密实,砖体内空隙较少,进、出水比较困难。故在施工时,砖要有一定的含水率(各地根据本地情况确定),禁止用干砖或饱水砖砌筑墙体,也不宜在下雨天砌筑墙体,因下雨天无法控制砂浆的含水率。天气干燥时,砖不能现浇水现砌筑墙体,必须提前1~2d淋洒适量的水。在施工中,为了保证砌体不变形,砌筑时砌体高度一般不得超过1.5m。而且要保证灰缝中的砂浆饱满,水平缝的砂浆饱满度不得低于80%,以保证砖砌体的粘结强度。(5)提高产品质量,降低生产成本蒸压砖是硅酸盐建筑制品,其生产原材料不但品种多,而且有些材料的价格比较高,故生产成本一般比烧结砖高,再加存在偏见,始终认为蒸压砖不如烧结砖,造成蒸压砖在有些地方虽然出售价格与烧结砖相同或稍低,但还是销不出去,生产困难重重。这就要求蒸压砖企业一