5.3 浇注稳定性

加气混凝土与密实混凝土不同，它存在着一个浇注稳定性问题。所谓浇注稳定性是指加气混凝土料浆在浇注入模后，能否稳定发气膨胀而不出现沸腾、塌模的现象。要做到浇注稳定，实质上就是使料浆的稠化与铝粉发气相适应。当料浆的稠化跟不上发气速度，则塌模：当料浆稠化过快则发气不畅，产生憋气、沉陷、裂缝。因此，保证浇注稳定性乃是提高加气混凝土产量、稳定质量、降低成本的关键之一。

加气混凝土料浆的发气和稠化过程

料浆发气膨胀过程

在加气混凝土料浆中，铝粉与水在碱性环境下反应，最初生成的氢气立即溶解于液相中。由于氢气的溶解度不大，溶液很快达到过饱和。当达到一定的过饱和度时，在铝粉颗料表面形成一个或数个气泡核，由于氢气的逐渐积累，气泡内压力逐渐加大，当内压力克服上层料浆对它的重力和料浆的极限剪应力以后，气泡长大推动料浆向上膨胀。气泡长大后内压力降低，膨胀近于停止；但由于氢气不断补充，内压力再次加大，气泡进一步长大，料浆进一步膨胀，因此铝粉与水反应产生氢气与料浆膨胀是处于动态平衡状态。

由此可知，料浆膨胀的动力是气泡内的内压力，料浆膨胀的阻力是上层料浆的重力和料浆极限剪应力。

发气初期，铝粉与水作用不断产生氢气，内压力不断得到补充，此时料浆可能还处于牛顿液体状态，没有极限剪应力，因此料浆迅速膨胀。

随着石灰、水泥不断水化，料浆的骨架结构逐渐形成，极限剪应力不断增大，这时，铝粉与水的反应仍在继续进行，只要气泡内压力继续大于上层料浆的重力和极限剪应力，膨胀就会继续下去。当铝粉与水的反应接近尾声，料浆迅速稠化，极限剪应力急剧增大，这样膨胀就会逐渐缓慢下来。当铝粉反应结束，气泡内不再继续增加内压力，或者这种内压力不足以克服上层料浆的重力和料浆的极限剪应力时，膨胀过程就停止了。

料浆的稠化过程

加气混凝土料浆失去流动性并具有支承自重能力的状态称为稠化。稠化是由于料浆中的石灰、水泥不断水化形成水化凝胶，使坯体中的自由水越来越少，水化凝胶对材料颗料的粘结和支撑，从而极限剪应力急剧增大的结果。因此，料浆的稠化过程就是在化学和吸附作用下，料浆极限切应力和塑性粘度逐渐增大的过程。

料浆稠化意味着失去流动性，因此一根细铁丝在料浆表面划一道痕，如果料浆尚未稠化，此沟痕必然流平闭合；如果料浆已经稠化不再流动，此沟痕无法闭合，这是目前鉴定稠化的经验方法。然而，此法非常粗糙，无法定量，更不能表示其稠化过程。

料浆极限剪应力随时间的变化曲线，可以看作是料浆的稠化曲线，采用拔片法来测定各个时间的剪切应力，来绘制稠化曲线，当实际稠化曲线低于理想稠化曲线，表示料浆稠化太慢，有可能产生塌模；当实际稠化曲线高于理想稠化曲线，表示料浆稠化太快，有可能产生不满模、憋气等现象。

浇注过程中的不稳定现象

不同品种的加气混凝土浇注稳定性的现象，有相同之处，也有不同之处，产生的原因也不尽相同。不同品种的加气混凝土为实现浇注稳定、对原材料和工艺参数的要求也不一样。

如水泥－矿渣－砂加气混凝土生产中要求料浆浇注后6～8min铝粉发气基本结束，否则就会出现铝粉发气时间太长而引起的收缩下沉。而以水泥、石灰为混合钙质材料的加气混凝土，一般正常的发气时间为15～20min，有的甚至达30min。

在水泥一矿渣一砂加气混凝土中，无论发生在料浆膨胀过程中，还是在膨胀结束后的冒泡，都被认为是浇注不稳定的现象。而对粉煤灰加气混凝土来说，有人认为在料浆稠化后，发生在坯体表层的冒泡不一定是浇注不稳定的表现，在某些情况下甚至还是有益的。

另外，对水泥－矿渣－砂加气混凝土，铝粉在搅拌机内的搅拌时间大于15s就能使其基本实现均匀分布；而对掺入生石灰的加气混凝土，由于料浆粘性大，即使搅拌30s，仍可能会因铝粉搅拌不匀而造成浇注不稳定。

以水泥、石灰为混合钙质材料的加气混凝土，由于石灰消化过程中的放热，使铝粉发气过程中料浆的温度不断地升高，温度的变化既影响料浆的稠化又影响着铝粉的发气，使它们两者间的协调比以水泥为单一钙质材料的水泥－矿渣－砂加气混凝土更为困难。

稳定浇注的宏观特征

稳定浇注的基本要求如下：

（1）料浆的发气及膨胀过程

①发气开始时间紧接在料浆完成浇注之后，或在料浆即将浇完之前。料浆的膨胀不得在浇完之后长时间不起动，或者尚有大量料浆未浇注入模，而模内料浆已开始上涨。

②发气时，料浆膨胀平稳，模内各部分料浆上涨速度基本均匀一致。

③气泡大小适当，模具各部分各层次料浆中的气泡大小均匀，形状良好。

④发气即将结束时，料浆开始明显变稠，进而达到稠化和及时凝固，使料浆能够保持良好的气孔结构。

⑤料浆凝固后，发气反应及料浆膨胀结束，并能保持体积的稳定。

（2）发气过程的相关工艺参数

料浆的稠化速度与铝粉的发气速度应互相适应和协调一致。

如图5－6所示，当铝粉开始进行发气反应时，料浆的稠度（以料浆的极限剪应力表示）处于最低值，随着发气过程继续进行，料浆极限剪应力逐步增加，直到铝粉大量发气阶段结束之前仍保持较低值；当铝粉大部分气体发出之后，料浆应进入加速稠化期，当铝粉发气基本结束时，料浆应当达到稠化点，并开始进入凝结阶段。例如，对水泥－石灰－粉煤灰加气混凝上来说，在比较理想的状况下，铝粉发气在料浆浇注接近完毕时就已开始，料浆浇注结束后即开始膨胀，料浆平面平稳上升，此时料浆极限剪应力很小，料浆保持着良好的流动性，发气激烈进行，料浆迅速膨胀，在2～l0min内达到最大，12min后，发气趋缓，而稠化加速，约在20min时料浆达到稠化点，此时，料浆将表现出明显的塑性，用细铁丝划痕时，料浆表面能留下清晰的划沟。此后，尽管铝粉尚有微量余气产生，但料浆极限剪应力值已经足以阻止其自由膨胀，少量气体只起进一步充实气泡结构、增强气泡内压力、增强气孔结构的支承力的作用。其它品种加气混凝土，因具体工艺条件不同，这种相互适应的关系在图形上可能有所不同，但发气与稠化相互适应的要求是相同的。如果料浆的发气与稠化相互适应，浇注成型过程就是稳定的，否则，就不稳定。

浇注过程的不稳定现象

浇注过程中的不稳定现象，在不同的加气混凝土品种和不同的具体情况下，有各种不同的表现，归纳起来，主要有以下几种。

（1）发气过快

所谓发气过快是指铝粉发气反应过早，或速度过快。例如，铝粉发气反应不在料浆浇注即将完毕时，而是提前在浇注过程之中，甚至提前到搅挫过程中。这样，就造成一边浇注，一边发气，气泡结构受到很大破坏，甚至使浇注失败。发气速度过快与发气过早相关，但主要表现为铝粉的反应速度。当发气速度过快时，料浆将迅猛上涨，往往造成料浆稠化滞后而发生冒泡、沸腾等不良现象。

（2）发气过慢

发气过慢现象基本上与发气过快的情况相反，即往往发生料浆膨胀困难，发不到应有的高度或有其他破坏现象。

（3）冒泡

这种现象通常发生在料浆膨胀到一定高度或发气基本结束之后，料浆表面出现浮出的气泡或是在表层料浆下鼓起气泡，随后气泡爆裂，气体散失。冒泡轻微时，只是模具中个别角落或部分区域发生，严重时可以形成整个模具中普遍冒泡的局面。冒泡现象可能不一定给浇注成败造成决定的影响，但必然影响料浆内部的气泡结构。冒泡严重时，由于大量气体散失，往往会造成坯体的收缩下沉，甚至使坯体报废。

（4）沸腾

这是由于气泡结构不稳定而形成的全面破坏现象，很象水在锅内沸腾一样。沸腾现象通常都有一个渐变的发展过程，一开始可能只是局部冒泡，甚至只是个别角落或部位少量冒泡，然后逐步发展，冒泡点不但不能停止，反而迅速扩展，最终形成整个料浆气泡迅速破坏（塌模）的连锁反应。

沸腾现象可能产生在发气基本结束之后，也可能产生在发气过程之中或发气初期，少数情况产生在料浆稠化之后。沸腾现象在使用水泥作单一钙质材料的水泥－矿渣－砂加气混凝土中产生的频率比其它加气混凝土中高些。体积密度低的加气混凝土比体积密度高的加气混凝土容易产生。

产生沸腾的料浆不能形成正常的坯体，因此是完全的破坏。

（5）发气不均

产生这种现象时，料浆表面各部分上涨速度不一致，料浆不是平稳上升，而是某些部分因发气量大于其它部分而上涌外翻。也有上下层发气不均匀及气孔大小不合要求。这种现象往往使坯体产生层次或疏密不同的气孔结构，严重时可以造成塌模破坏。

（6）料浆稠化过快

料浆稠化过快一般指料浆稠化大大超前于铝粉发气结束的时间，因而对铝粉的发气和料浆顺利膨胀造成障碍。这种现象表现坯体竖立地“长出”模框，表示料浆已失去良好的流动性。在生产中，常见的现象是憋气、发不满模，甚至料浆表面出现裂缝，同时伴随放气现象。稠化过快情况严重时，也会导致坯体的破坏、浇注失败。

（7）料浆稠化过慢

料浆稠化过慢是指稠化大大滞后于铝粉发气结束时间。稠化慢的料浆虽然发气舒畅，但保气能力差，而且容易形成气泡偏大，料浆超常膨胀，有时还会造成料浆发满模具之后向模外溢出，这种料浆形成的气泡结构也不够稳定，容易冒泡、沸腾和塌模。

（8）收缩下沉

这是发气膨胀结束后料浆出现的不稳定现象。“收缩”指坯体横向尺寸的减小，坯体与模框之间形成收缩缝。“下沉”指料浆从原来膨胀高度下降。收缩下沉由多种原因：引起，但总的后果都是气孔结构受到不同程度的破坏，这必然影响到制品的性能。在生产板材时，还将导致混凝土与钢筋粘着力（握裹力）减弱，对板材的结构性能带来不利影响。收缩下沉严重时，将直接造成浇注失败而成为废品。

（9）塌模

塌模是浇注完成后，料浆在发气膨胀过程中出现的一种彻底破坏的现象。多数是因料浆冒泡导致沸腾而塌模，有时是料浆在发气结束后，由于模内某一局部的不稳定，出现气孔破坏，初凝的料浆严重下沉，并牵动其余部位的料浆也失去平衡而依次逐渐形成不同程度的破坏，因而有时会出现塌牛模的情况。

塌模的原因也是多方面的，但结果都使浇注完全失败。

影响浇注稳定性的因素

    加气混凝土的发气过程是由于铝粉在碱性溶液中的化学反应，而且这个反应是在具有流变特性的加气混凝土料浆的特定环境中进行的。铝粉的发气反应表现为料浆体积的膨胀，而料浆自身弹－粘－塑性特性的变化在宏观上就表现为料浆的逐步稠化和凝结。这两个随时间而变化的过程同存于一个体系中，若相互谐调一致，发气过程就稳定。因此，影响这两个过程的因素也必然影响到浇注过程的稳定。为了分析浇注过程的稳定性，必须首先了解影响上述两个过程的主要因素。

1   影响发气速度的因素

（1）铝粉的发气特征

用于加气混凝土的发气铝粉或铝粉膏，由于生产工艺和质量控制上的差别，各生产厂的产品，甚至同一工厂不同批次的产品总不会完全相同。因而，铝粉或铝膏在使用中表现出来的实际发气特性曲线就会有不同的形状，并与料浆的极限剪切应力曲线形成不同的对应关系。如图5－7所示。在（a）图情况下，铝粉发气速度基本上在工艺要求的范围内，料浆膨胀速率落在图中阴影面范围内，在这种情况下，在铝粉大量发气期间，料浆极限剪应力保持较低值，发气舒畅。在（b）的情况下，铝粉发气的前期虽然也有短暂的集中发气时间，但随后变得缓慢，有较多的铝粉留在料浆接近稠化时才发气，在这种情况下，后期发气过程受阻，可能发生憋气和冒泡现象，浇注不够稳定。在图（c）的情况下，铝粉发气更不集中，发气曲线平缓上升，大量的气体在料浆稠化后发出。在这种情况下，料浆膨胀迟缓，后期憋气严重，甚至料浆不能正常膨胀，在料浆内部气泡穿孔合并，冒泡甚至下沉。出现以上现象，主要是铝粉颗粒组成不良，虽有部分细颗粒，但偏大粒子较多，或者混有某些活性低的颗粒。如果铝粉过细，则其发气时间将大大提前，在此情况下，如果料浆太稀，保气能力太差，也可能发生严重冒泡，甚至沸腾。在某些情况下，可能在搅拌机内出现大量发气的现象，其浇注稳定性就会受到更大的影响。

（2）料浆温度

铝粉的发气反应速度与温度有密切的关系。温度高，反应进行得快，在较高的温度下，介质溶液对反应物和反应产物的溶解速度和溶解度相应增大，这无疑将有利于反应的进行。铝粉发气反应速度与温度的关系，可由实验测定，温度越高，反应开始时间越早，反应速度越快，反应结束时间越早。相反，则反应进行迟缓，时间拖长。由此可见，通过改变料浆温度，可以在一定程度上协调发气和稠化过程。当然，这只能是在一定范围之内，而不可能无限地调节，正象料浆稠化速度的调节不可能无限制的适应发气速度一样。如果为了适应稠化快的料浆，而过多地提高温度，例如将料浆温度提高到60～70℃，这在大多数情况下恐怕在搅拌中就发气了，另外也必然会促使料浆更快稠化，效果将适得其反。

（3）搅拌时间

搅拌铝粉的时间主要从两个方面影响发气速度及其与料浆稠化的协调性。一方面是铝粉投入料浆的时机；另一方面是铝粉在料浆中所需搅拌时间。前者主要是从调控铝粉与碱溶液接触的时间来调节铝粉开始发气的时机；后者主要是从铝粉搅拌时间的长短来调控铝粉的发气速度。为了使铝粉发气能在适当的稠度条件下进行，显然应当选择一个适当的时机。过早，料浆太稀；过晚，料浆太稠，对铝粉发气和料浆膨胀都不利。

（4）碱浓度

料浆中的碱浓度越高，铝粉反应越快。铝粉在碳酸钠溶液中的发气速度比在石灰溶液中快。当溶液中加入氢氧化钠时，铝粉的反应速度将大大加速。因此，有的工厂常常备用一些氢氧化钠溶液来调节发气速度。

（5）石灰

在以石灰为主要钙质材料，石灰消解生成了Ca(OH)₂，因此，石灰中A－CaO含量的多少及消解温度，直接影响发气速度。所以，以石灰为钙质材料时一般不加碱液。

（6）水泥品种

水泥的水化速度及水化热影响铝粉发气。如果水泥中含有较多的铬酸盐，它会使铝粉表面氧化，使发气反应变得迟钝。但在石灰用量较大时，水泥的影响很小。

（7）石膏

石膏会显著延缓铝粉的发气过程，根据北京加气混凝土厂的实验，在水泥－石灰－砂加气混凝土中，当石膏用量是铝粉重量的3倍左右时，铝粉的发气速度将延长5～8倍。若石膏用量更多时，铝粉的发气还将受到更严重的抑制。当然，这一关系也并不总是成正比关系发展下去。因此，在使用石膏作调节剂的加气混凝土中，石膏用量是否适当，不仅关系到制品性能，而且也影响发气过程。

（8）外加剂

某些外加剂对铝粉发气过程也有不同程度的影响。例如在化学脱脂剂中，平平加在20℃～30℃的水温下可以使铝粉脱脂，获得正常的发气速度，但在40～50℃的水温下，虽然也能脱脂，但同时又使发气速度比正常的情况有所减慢。

水玻璃和某些强氧化剂能够抑制铝粉发气。三乙醇胺和乙二醇等外加剂，在作为石灰消化抑制的同时，还可以起到促进铝粉发气的作用。而减水剂NNO则与此相反。

（9）水料比

加气混凝土料浆的水料比对铝粉发气过程有间接的影响。水料比太小，料浆太稠，其极限剪应力势必偏大，因而气泡不易成长和推动料浆膨胀，发气过程迟缓甚至受阻。水料比太大时，料浆粘度太小，保气性差，气体容易浮升逃逸，已经形成的气泡也容易合并、破裂，因而也对发气过程有不良影响。

2   影响料浆稠化速度的因素

（1）水泥的品种和用量

当水泥中氧化钙含量（或更确切的是指C₃S含量）高时，其水化速度快，凝结硬化也快。尤其在以水泥为主要钙质材料的加气混凝土料浆中，水泥的作用更为明显。在使用以石灰为主的混合钙质材料时，水泥对料浆的稠化速度不起主导作用，但水泥用量的增加，在一定程度上可以延缓稠化，而在坯体硬化过程中，能显著提高坯体强度。

相同种类的水泥，甚至相同标号和相似化学成分的水泥，在加气混凝土料浆稠化硬化过程中，效果可能很不相同。因此，生产中还应及时调整。

（2）石灰的性能和用量

石灰中所含有效氧化钙的数量和结晶状况决定着石灰的消化温度、消化时间和消化特性曲线。当以石灰为主要钙质材料时，石灰的消化温度、消化时间和消化特性曲线在加气混凝土料浆的稠度、稠化速度和坯体的硬化方面起着重要的作用。

一般的情况下，石灰消化越快，加气混凝土料浆的稠化速度也越快，这是因为石灰消化时吸收了大量的水分并生成氢氧化钙凝胶的缘故。

石灰的消化温度对加气混凝土料浆稠化速度有一定的促进作用。一般来说，消化温度高，使料浆温度也相应提高，可以进一步促进水泥和石灰的水化凝结，料浆稠化必然加速。生产实践证明，使用高温快速灰，料浆稠化过快，浇注稳定性很差。

石灰用量高时，加气混凝土料浆稠度大，稠化也快；用量小，料浆流动性好，稠化也较缓慢。在采取其它措施的情况下，可以有所改变。

生石灰在运输贮存过程中受潮后，一部分生石灰会消化生成消石灰。含有消石灰成分的石灰，在消化温度和速度方面比原来有所减小。人们利用这一现象，采取措施，从控制石灰中消石灰含量人手达到改变石灰消化特性的目的。

（3）料浆温度

料浆的初始温度（或称浇注温度）对料浆的稠化速度有重要影响，在使用石灰的各类加气混凝土中，料浆温度不仅对水泥的水化速度产生影响，更重要的是将影响石灰的消化进程。像大多数化学反应一样，温度越高，反应越快。无论是快速灰、中速灰还是慢速灰，其受初始温度影响的规律性基本相同，即温度高，反应快。同一种石灰，在不同的初始温度下，其消化规律也不同，即温度越高，消化时间越短，消化温度越高，而且消化曲线的斜率越大。掌握料浆的初始温度，控制料浆的升温速度和料浆最终达到的最高温度，不仅影响到料浆中各物料的化学反应和料浆稠化过程，还影响到气泡的最终体积。例如当料浆温度由40℃升到70℃时，氢气体积将膨胀11％以上，若每模坯体中铝粉发气产生的氢气体积为2.5m³时，则氢气的总体积将膨胀约0.274m³。如果在整个模具中存在温度不均恒的情况，这种膨胀则可能给已经定形的坯体带来不良的影响。

（4）水料比

无论哪种加气混凝土，水料比都会对料浆的稠度和稠化速度产生重要的影响。在一般情况下，水料比小，料浆稠化过程中粘度增长的速度快，达到稠化的时间短；水料比大，料浆粘度增长速度慢，达到稠化的时间长。由于水料比的减小，料浆的碱度及碱度增长速度加强，因此水料比小的料浆其后期发气膨胀速度可能会更快，而水料比大的料浆则为前期膨胀较快。在实际生产中，水料比可能因为操作误差造成波动而偏离原配方规定的值。如果是采用蒸汽在搅拌机内对料浆加热，应注意蒸汽中的含水量和蒸汽冷凝水对料浆含水量的影响。必要时，应将这部分由蒸汽带入的水量从配料中要求的总水量中扣除。

（5）石膏

石膏对石灰的消化有抑制作用，因而使加气混凝土料浆稠化时间延长。石膏过多时，有可能影响气泡的稳定，发生冒泡和收缩下沉，甚至料浆不能稠化而发生塌模。

（6）其它材料

硅质材料的细度决定料浆需水量。在相同水料比时，硅质材料越细，料浆越稠。某些具有潜在水化活性的硅质材料如粉煤灰等，其细度越高，在料浆被激发时表现出的水化活性越大，料浆越容易因此而加速变稠。而一些外加剂则是通过对石灰等材料的作用，影响料浆的稠化速度。

（7）搅拌工艺

搅拌工艺对料浆稠化的影响主要表现在搅拌强度和搅拌时间上。在有限的时间内，能否将加气混凝土料浆充分搅拌均匀，水泥、石灰等胶凝材料能否均匀分布到料浆的每一部分的微小空间，关系到料浆能否均匀地稠化和硬化。搅拌强度还可以对物料起到再分散的作用，防止结团，促进反应，改善料浆流动性。在生产中搅拌强度的差异对料浆均匀性和稳定性有重要影响。

搅拌时间不仅关系到料浆的均一性，而且在一定程度上决定着料浆浇注入模时的初始粘度，从而可以调整料浆稠化速度与铝粉发气速度之间的相互关系。当铝粉发气快，而料浆稠化速度较慢时，可以适当延长搅拌，使料浆稠化过程的起点高一些。反之，则可以适当缩短搅拌，以此降低料浆的初始稠度去适应铝粉发气的需要。

在搅拌强度不够的情况下，月延长搅拌时间的办法来达到搅拌均匀的目的。当产生使料浆过稠的不良后果时，应当首先改善搅拌机的工作状态。有的操作人员无原则地随意减少料浆搅拌时间或者提前加入铝粉，则降低了料浆性能，破坏了气孔结构。

（8）特殊工艺措施的影响

在生产中，根据不同情况可以采取不同的工艺措施以解决某些具体的工艺问题，这些措施可能对料浆的稠度和稠化产生重要的影响。例如使用减水剂、促凝剂可以使料浆增稠，使用硫酸钠可以促进发气并加速料浆稠化，使用氟石膏则可促凝。当使用植物脱指剂时，其中的某些成分可以起到延缓石灰消化，推迟料浆稠化的作用。有的工厂为了解决石灰消化快的问题，采取分二次加料的方法来消除料浆升温过快和温度过高的现象。在这种情况下，第一批投入的石灰在料浆中消化放出热量，使料浆温度升高、粘度增大，但在连续的搅拌下并不能形成凝聚结构。第二批投入的石灰，应当恰好为工艺要求的料浆初始温度，即当第二批石灰搅拌完成后，料浆温度适合浇注。这种方法浇注的加气混凝土料浆一般都较稠，而且稠化时间早，但相对于一次加料的料浆来说，其稠化过程稍乎缓些，基本上可以避免速凝。

在水泥－石灰－粉煤灰加气混凝土中，采用混合湿磨工艺，对改善料浆性能有显著的作用。采用混合湿磨的加气混凝土料浆，在发气初期的30～40min内，粘度增长缓慢，从而发气顺畅，并且料浆悬浮性能好，无泌水现象，稠化较快，能够较好地与铝粉发气过程相配合。坯体塑性强度发展也比较快，但也不是掺得越多越好。目前，加气混凝土行业中，采用高钙粉煤灰的较多，其生产特性类似于混合湿磨。

加气混凝土浇注不稳定现象分析

加气混凝土料浆在浇注过程中的不稳定性问题是一种比较复杂多变的现象。它在不同品种的加气混凝土中既有共同之处，又有不同之处。

水泥－石灰－粉煤灰加气混凝土的浇注稳定性

浇注时最理想的情况是发气和稠化同时结束，即稠化正好出现在没有体积膨胀的瞬间，但原材料中石灰、水泥和铝粉在与水反应过程中都发热，它们的成分与掺量的变化都会影响料浆的升温速度和温度的绝对值，都会影响热膨胀值的大小，其中，尤以石灰的影响更为显著。因此，稠化和体积膨胀完全同步是有困难的。一般铝粉发气应在料浆体积可以自由变化的状态下进行，铝粉发气完成后，料浆还允许自由膨胀一点，这就是要求的操作控制点。料浆浇注的不稳定现象，均由于此点控制不好而产生。

（1）塌模及其控制

①前期塌模  前期塌模即发生在料浆发气过程前期的塌模，一般指浇注15min以内，在高膨胀阶段的塌模。通常由下列原因引起：

a．水料比大，料浆粘度增长缓慢，气泡极易汇集成大气泡并上浮；

b．铝粉颗粒太细，覆盖面积大于6000cm²/g，早期发气太快；

c．料浆温度太低，生石灰消化温度较低。

解决办法主要围绕提高料浆的粘度、抑制铝粉发气及采用稳泡措施进行，其途径有：

a．检查粉煤灰采灰点，避免使用存放时间久、出现板结的粉煤灰；

b．检查粉煤灰的磨细效果，保证粉煤灰细度；

c．在条件许可的情况下适当加入部分石灰混磨；

d．粉煤灰浆中掺入一定量的废料浆（掺入时间尽量提前）；

e．适当减小水料比，促使粘度迅速增长；

f．加入适量水玻璃，延缓铝粉发气；

g．加入一定量的可溶油等气泡稳定剂；

h．配料中适当增加石灰掺量；

i．延长料浆的搅拌时间。

②后期塌模  后期塌模即发生在料浆接近稠化时，局部发生冒泡、沉陷而引起的塌模，一般发生在15min之后。后期塌模常因石灰性能波动或石灰消化速度过快引起。

当采用消化速度过快，消化温度过高的石灰，由于料浆温度在模内高度方向变化大，顶部散热快，温度最低；底部散热次之，温度较低；中部不易散热，温度最高。这样气孔压力、压力梯度、极限剪应力沿模高方向都不均匀，中部极限剪应力最大，发气就容易被抑制，欲向极限剪应力较小的地方伸展产生纵向裂缝。顶部极限剪应力最小，发气最舒畅，但当某一局部由于继续发气或气体压力的传递，亦会在顶部拉断料浆表面而形成冒泡及塌模，其解决的主要途径有：

a．抑制生石灰的消化速度（参见“原材料制备·生石灰”）、配料中适当增加石膏，并可考虑适量加入三乙醇胺等；

b．将部分生石灰提前消化，延长石灰存放时间；

c．调整配合比，适当减少石灰用量，增加水泥用量；

d．不要使用过粗的铝粉（盖面积小于4000cm2/g）或适当减小铝粉用量；

e．适当降低浇注温度。

（2）冒泡程度的控制

冒泡一般发生在料浆稠化之后，此时料浆已形成坯体，并不发生体积变形。冒泡是由热膨胀而引起的。当坯体中部温度高，气体压力大时，将产生膨胀力。由于坯体顶部温度低，料浆塑性强度低，就有可能在顶面的薄弱部位造成破裂，排除部分气体而使坯体内部膨胀力减小，这就是冒泡。

掺有生石灰的加气混凝土，在水料比较大、铝粉发气时间较长、坯体温度升高缓慢的条件下，在料浆稠化后，经常是不冒泡而保持了浇注稳定。在水料比较小、铝粉发气时间较短时，在料浆稠化后将出现冒泡，但不一定是破坏因素，而往往是属于正常现象，正常的冒泡在生产中被看作是发气结束的一个标志，是发生在离坯体顶部3cm的深度范围内（此范围正好属面包头而将被切掉），其特征是冒泡时一次放出的气体量较大，但不连续，有时是脱泡（将坯体表面冲开一片，冒出气体，而后又重新盖合坯体表面，坯体没有因此而下沉）。深入制品内部形成大孔的冒泡是不允许的，怛陪模壁的冒泡（在制品外表面下的气泡痕迹）难以避免。

当坯体表面塑性强度较大，虽然坯体内部有一定的膨胀力，却不能在坯体顶面造成裂缝，气体无法排除，我们称之为憋气。（当发气后期出现面包头竖起时，往往伴随憋气现象）这时，膨胀力继续要求坯体体积膨胀，但却因塑性强度过高而不能膨胀，又不能在顶部排除气体，往往在坯体上部形成水平裂缝，这将对坯体产生破坏。

因此，粉煤灰加气混凝土出现适量的冒泡，有利于获得良好的坯体，但冒泡量过多易于坯体中因料浆下沉而出现密实部分或出现深层孔洞，对坯体形成破坏。

消除因憋气引起的水平裂缝，首先应该使坯体出现冒泡，增加热膨胀值。为此，可以用多掺生石灰、提高料浆温度，或用消化温度较高的生石灰来提高坯体温度升高值，也可适当加大水料比，降低顶面坯体的塑性强度。

出现严重冒泡时，应适当减少石灰用量或适当降低料浆的浇注温度：用降低坯体温升夹减少热膨胀值；严重的冒泡还可能由于环境温度太低，顶面坯体塑性强度太低而引起，考虑以适当的措施来保证环境的温度。

（3）泌水

泌水是指料浆在浇注后期（一般将满模时），在模具四角及边沿，因料浆与混合水的分离而出现一层不含物料的清水，这种现象主要是由于粉煤灰过粗、料浆保水性能差，而石灰中生烧成分较多，造成料浆温度偏低，坯体稠化硬化较慢，使料浆满模后仍未稠化，粗物料下沉而引起。出现此现象，轻者形成的坯体周边较软，中部较硬，不利于切割；重则极易引起塌模。当出现泌水时，应立即调节配合比，增加胶结料（石灰、水泥）的用量。同时，应调整磨机的粉煤灰出料细度，在有条件的情况下，可以采用粉煤灰与石灰、水泥等胶结料混磨工艺，以改善浇注稳定性。

（4）坯体龟裂

坯体发气结束后，表面出现不规则裂纹，主要原因是石灰过火成分较多，或与原使用石灰相比，消解温度及A•CaO含量明显提高，也因为因石灰存放过久及吸湿、发热量较低，从而增加石灰用量所致。

遇有坯体龟裂现象，首先必须检查石灰性能，及时根据石灰性能调节其用量；若发生经常性含有过量过火石灰，则应在工艺上采取相应的措施，如提前部分消解、混磨等；另外，石灰的运输与贮存应严格把握。

（5）面包头竖起

发气后期，料浆高于模框时不是向模框外漫延，而是垂直向上升起，我们称之为面包头竖起。面包头竖起主要是发气滞后于稠化，也就是稠化后继续发气，这一现象极易造成坯体的破坏，一般可采用增加石膏等延缓石灰的消解或改用中速石灰等办法，使稠化适应发气。

（6）切割后坯体裂缝及其它破损

坯体在切割时，易造成一定的破坏，较常见的有裂缝及缺棱掉角，其原因主要表现在两方面，其一是坯体强度过低，轻微的震动碰撞或遇剪应力所致。可通过重新选择采灰点，以保证所采粉煤灰存放期较短，活性较好；保证粉煤灰的磨细度；保证水泥的质量及配料量等措施予以改善。其二是机械原因损坏，除切割机的因素，主要原因在于浇注底板不平整（造成原因是起吊时，没使所有吊钩钩牢底板；底板置放不平整等）；底板、小车、模框等设备刚度不够等。可通过加强操作管理及设备维护等予以避免。对于变形和质量过差的设备应有计划进行修理或更换。

水泥－石灰－砂加气混凝土的浇注穗定性

水泥一石灰一砂加气混凝土浇注稳定性与水泥一石灰一粉煤灰加气混凝土有相似之处，其主要的影响因素也是原材料性能和工艺方法。但在控制和操作上，又有其特点：生产的主要原料砂相对于粉煤灰来说，其物理化学性质稳定，因此，在浇注稳定性上一般可看作相对稳定的因素，而石灰与水泥作为主要影响因素。

通常，在水泥－石灰－砂加气混凝土中，钙质材料（水泥和石灰）的总量较高（达配料量的35％～40％）。因此，石灰及水泥质量的波动，对浇注稳定性有着更显著的作用。特别是如果石灰消化太快，消化放热又高，料浆可能在短时间内（如5～6min）达到90℃的高温，使料浆失去流动性而稠化，铝粉的发气反应不能完成，出现发气不畅、憋气，造成不满模及气孔不封闭且大小不均匀。严重时可能发生因石灰过高的水化热使气泡再膨胀，产生坯体分层开裂，影响到生产的正常进行。

水泥－石灰－砂加气混凝土中的砂，在浇注静停过程中基本不参加水化反应。坯体强度的形成主要靠石灰与水泥消解产生的凝胶及水泥初凝强度的贡献。其中，凝胶中的SiO₂由

水泥提供。因此，要获得的良好的坯体及合适的静停时间，所采用的水泥必须严格符合要求，水泥的用量也必须得到保证。一些国家为了保证以砂为硅质材料的加气混凝土的质量。常采用砂与石灰的混磨工艺或采用以水泥作为单一钙质材料的生产工艺，虽然生产成本有所增加，但产品的成品率及质量均有较大提高。

水泥一矿渣一砂加气混凝土的浇注稳定性

水泥－矿渣－砂加气混凝土是我国历史较长的产品，其生产中浇注稳定性的影响因素亦是原材料，水料比等工艺参数。因此，可以通过控制原材料的质量（如水泥、矿渣及铝粉的质量）及生产工艺参数（如配合比、水料比、浇注温度等）进行调节，所不同的是，水泥－矿渣－砂加气混凝土常使用碱性较强碳酸钠作调节剂。因此，铝粉的发气反应是生产中必须经常调节的因素。

通常，在使用了强碱性的碳酸钠时，铝粉发气反应一般都较快，如果工艺条件处理不当，常会发生发气过早的问题。甚至铝粉在搅拌机中便开始反应发气，或边浇注边发气。料浆在模具内互相冲击翻卷，气泡受到很大破坏。发生以上情形，一般采用增加水玻璃用量，减少碱用量或降低料浆温度，更换颗料较粗的铝粉等办法加以解决。值得提出的是，如此调整，极易使浇注稳定性导向相反的方向，即铝粉发气太晚。