从表4中看出混合物的有效氧化钙只有30%左右，用作灰砂砖的钙质材料有效氧化钙含量偏低，可以用提高掺量的方法来保证制品的质量。灰砂砖生产工艺要求石灰需十分均匀地混合在砂中，并包围在砂粒周围，以便在蒸压过程中石灰与砂粒完全反应，生成结构均匀的硅酸盐石材，石灰越细效果越好，细度要求愈高，电耗愈大，磨细的生产率也愈低，综合考虑效果和成本，煤矸石生石灰的成品细度控制在0。08mm方孔筛筛余≤20%。

2生产工艺参数研究

2.1工艺过程概述

本文依托恩施市宏基新型建材公司，研究其制品性能的影响因素。蒸压灰砂砖的原材料分为硅质材料和钙质材料两种，本研究中硅质材料为山砂，钙质材料为煤矸石石灰：山砂经过破碎后形成单颗粒砂子，煤矸石石灰经过磨细后成粉状，两种原料经过计量后投料进搅拌机混合均混合料输送至消解仓存储消解，消解过程为2h~4h，消解完全的混合料进轮碾机碾压搅拌后送人压力成型机压制成型，标砖尺寸为240mmX115mmX53mm，(多孔砖尺寸依据国家标准J(7T637-2009《蒸压灰砂多孔砖》确定，本研究中以普通砖作为研究对象，标准依据GB11945-1999《蒸压灰砂砖》)压制好的砖坯进蒸压釜蒸压养护，养护完成后成品按等级堆放，放置满3d后即可出厂，工艺流程图见图1。

2.2 原材料配比对成品强度的影响

灰砂砖的反应硬化机理是硅质材料和钙质材料在蒸压条件下发生水热合成反应，生成具有强度的CSH凝胶及托贝莫来石等物质^[1]，要生成具有相当数量的具有强度的物质需要有合适的硅钙比，同时考虑到经济性钙质材料掺量不可过大，本研究中硅质材料为山砂，钙质材料为煤矸石石灰，设定不同配比的5组在其他实验条件(混合料含水率、成型压力、蒸压养护制度)相同的情况下研究配比对强度的影响，实验结果数据见表5。

通过对表5的实验数据可以分析出，不同配比的原料对制品强度有较大的影响，B组实验结压强度与抗折强度均高于其他组，结合对原材料的钙硅元素含量，可得出原材料的最优硅钙比Si:Ca为7:1，从表5数据也可以看出山砂蒸压灰砂砖的抗压强度与抗折强度的比值都在5以上，实际表现为砖的脆性较大，这种现象的产生与山砂的颗粒度较细有较大关系。

2.3成型压力对成品强度的影响研究

压制成型工艺是将松散的原料混合料进人模具内由压力成型机加压成型，原料由无形松散状成型为有一定强度的块状，成型压力和压制方式对制品的质量有着关键作用，压制成型设备也是蒸压灰砂砖生产工艺中的核心设备，本研究中的压制成型设备是新塑全自动化液压压机，压制参数均可调节，本研究中逸取5组成型压力有差异其他工艺参数相同的实验对象，研究成型压力对成品密度及强度的影响，实验结果见图2。

由图2的实验数据结果可以得出如下结论：①随着砖坯的成型压强的增大砖的体积密度也随之增大，在成型初期密度增加很快，随后，密度增加的越来越慢，以致后来密度增加的极慢，要增加一点密度需要很大的压力；②砖坯的成型压力对砖成品的抗压强度初期是正对应关系，当到达一定的压力后，成品砖的强度反而会随着砖坯的成型压力的增大而降低，这是因为灰砂砖原料物料中的粒子受压到达一定限度后会产生弹性变形；这个点的成型压力称之为极限成型压力气超过极限成型压力的砖坯，经蒸压处理后，其抗压和抗折强度降低，且吸水率增大。从图2中可以得出煤矸石灰砂砖的最佳成型力在25MPa，砖还成型压力超过25MPa则砖成品的性能就会降低。

2.4 蒸压养护制度的实验研究

蒸压养护过程是砖体强度形成的关键工艺环节，蒸压养护过程中原材料中的砂子和石灰在高温水蒸气的作用下逐渐反应产生以C-S-H凝胶、托贝莫来石及水石榴石为主的硅酸盐石材，这个过程称之为水热合成反应。本研究中基于其他工艺参数相同的煤矸石灰砂砖砖坯的养护做了以下不同养护制度的实验研究：抽真空0.5h(-0.06MPa)与不抽真空的实验对比，恒温养护温度与养护压力的高低改变及养护时间对砖强度影响，试验结果如表6所示。

从表6的实验结果可以得出如下结论：①蒸压釜进蒸汽前把釜内空气抽走有利于成品砖强度的形成，这是因为空气会在砖坯表面形成隔离层影响水蒸气与砖坯的接触^[2]，从而影响成品砖的强度；②恒温恒压保压压力对成品的强度影响较为明显，保压压力低则成品强度低；③恒温恒压保压时间越长则成品强度越高。在本试验中恒压保压时间从6h延长至8h，成品抗压强度提升1.3MPa，因保压时间延长影响蒸压釜的周转使用，且强度增加不是很明显，故实际生产中采用保压6h的做法。

3结论

a.山砂、煤矸石及石灰原材料经过合适的处理，并经过一定的工艺过程可以生产出MU20的灰砂砖产品，因地制宜利用当地原材料生产出优质产品，规模化工业生产该产喆对当地有着较大的经济贡献。

b.适宜工业化生产的山砂、煤矸石及石灰蒸压灰砂砖的工艺参数如下：①山砂、煤矸石及石灰的原材料合理配比为W(山砂):W(煤矸石和石灰)=75:25，换算二氧化硅与氧化钙原材料最佳比为w(Si):w(Ca)=7:1；②砖坯最佳成型压力为25MPa，成型压力过大不仅能耗过高，且会造成成品质量强度降低，吸水率过高；③合理的蒸压养护制度是保证产品质量的重要环节，最佳养护制度为：抽真空0.5h(-0.06MPa)、升压1.5h、保压6h(保压压力1.0MPa)、降压1h，整个养护过程9h。

c.上述工艺参数也可作为生产蒸压灰砂多孔砖的参照参数，砖坯成型设备模具为多孔砖模具时即可生产蒸压灰砂多孔砖。

参考文献：

[1] 蒲心诚.灰砂硅酸盐建筑制品[M].北京：中国建筑抑座並出版社，1980。

[2] 程从密，苏达根.成型压力对蒸压灰砂砖性能的影响[J].广州大学学报，2002(3)。