加氣鋁粉膏是用于加氣混凝土的發氣材料,1923年瑞典人埃克森(J.A.Eriksson)掌握了以鋁粉為發氣劑的生產技術,并取得了專利權,鋁粉產氣量大,產生的氫氣在水中溶解量小,發氣效率高,發氣過程容易控制,并且來源廣泛,為大規模工業化生產提供了條件。現在國內加氣混凝土行業通常采用加氣鋁粉膏,以純鋁箔為原材料,加入介質和各種助劑在球磨機里面研磨,磨細后的鋁漿經離心濃縮成膏狀。加氣混凝土的生產過程要形成理想的氣孔結構,就要求鋁粉的發氣必須與料漿的稠化硬化相匹配,這就對加氣鋁粉的質量有了一定的要求。
鋁粉的活性鋁
鋁粉的發氣量決定了鋁粉在加氣混凝土中的用量。鋁粉的發氣量指單位質量的鋁粉在標準狀態下與水充分反應產生的氫氣體積。1g金屬鋁,在標準狀態下的理論發氣量為1.24L,而工業用的鋁粉中含有少量雜質,而且有些鋁受到氧化成為氧化鋁,從而使鋁粉的實際發氣量低于理論值。能參加發氣反應,產生氫氣的鋁,稱為活性鋁;在鋁粉膏中,因為鋁粉膏含有一定水分,另一個指標就是固體分,顯然,在加氣混凝土料漿中鋁粉中活性金屬鋁含量越多,發氣量就越大。
鋁粉的細度
鋁粉的細度不影響發氣量,但影響發氣速度,鋁粉越細,比表面積越大,參加反應的表面積越大,因而發氣開始時間也越早,速度快,同時發氣結束也早。鋁粉在生產過程中要有比較嚴格的質量控制,其細度通常控制在一定范圍之內,有些生產企業及生產工藝的不同,實際細度仍有較大的波動,就會造成加氣混凝土澆注的穩定性變差。
鋁粉的顆粒形狀
鋁粉顆粒形狀對鋁粉的發氣特性有重要影響,加氣混凝土的形狀要求為經過研磨的闊葉狀或不規則鱗片狀,經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,從而增大了發氣反應的面積。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則邊緣。其不規則邊緣的金屬晶格必須發生更多的扭曲變形和斷裂,成為活性更大的化學活潑區域,從而促使鋁粉具備良好的發氣特性。
鋁粉的發氣速率
以上介紹的是鋁粉質量標準的物理和化學性能,鋁粉的物理化學性能是否滿足生產加氣混凝土的需要,最后必須反映在料漿的發氣膨脹過程中,因此,測定鋁粉在料漿中的發氣過程,可以對其性能作出綜合的評價。我們把鋁粉在發氣過程中,鋁粉在不同時間產生的氣體量所占發氣總量的比例叫作鋁粉的發氣速率(加氣混凝土用鋁粉膏的行業標準JC/T407-2008里面有詳細的化驗操作方法)。通常,我們要求鋁粉的發氣速率落在一定范圍之內,4min:40-60%,16min:≥80%,30min:≥99%,在這個范圍內是最佳的發氣速率,如果鋁粉發氣過快過早,氫氣容易從料漿中逸出,造成踏模或者氣孔聚集成大氣孔;如果發氣過晚或發氣延續時間過長(長尾巴),當料漿逐步稠化,失去流動性,氣體必將憋在漿體內部,造成氣孔貫通,就是“憋氣”容易導致出現裂紋,因此評定鋁粉質量,必須考慮其發氣速率。
鋁粉的水分散性
加氣鋁粉是親水性的金屬鋁粉,在水中呈現水溶液懸浮狀態,鋁粉加入料漿中,水分散性越好,越溶于水,發氣反應就能盡快進行,有些鋁粉生產廠家采用一些含有油或其他不溶于水的雜質的鋁制品生產加氣鋁粉,就會造成鋁粉的表面出現不溶于水的物質,導致鋁粉的水分散性差,在料漿中不分散,出現結團,最終導致發氣的不順暢,影響澆注質量。