加气混凝土的结构及强度形成原理

  加气混凝土是一种多孔硅酸盐混凝土，它的各种物理力学性能取决于蒸压养护后的混凝土结构，包括孔结构及孔壁的组成。和一般硅酸盐混凝土一样，加气混凝土的孔壁的组成，是由钙质材料与硅质材料在水热处理过程中所生成的一系列水化产物的种类和数量决定的，也是使加气混凝土具有一定的物理力学性能的原因。

  加气混凝土的孔结构，不仅有如同一般硅酸盐混凝土那样的微孔结构，还有铝粉所形成的气孔，这些对加气混凝土的物理力学性能有着极大的影响。

  加气混凝土的结构
  加气混凝土的结构系气孔与孔间壁组成。对于体积密度为500kg/m3的加气混凝土而言。其气孔含量约为整个混凝土体积的50%，其余50%即为孔间壁。

  气孔由铝粉在料浆中发气形成，并在硬化过程固定在混凝土中，气孔孔径在2mm以内，一般大都为0.2~0.8mm。

  孔间壁是加气混凝土的基本材料在水的作用下，经过蒸压养护后形成的人造石。它的组成为水化产物、末水化的材料颗粒和混合水清苦怕孔隙。显然，加气混凝土的强度及其它物理力学性能决定于：孔间壁的构造和强度；气孔形状、孔径、气孔含量以及分布的均匀性。

  一 加气混凝土孔间壁结构
  1、水化产物
  加气混凝土的水化产物和一般硅酸盐混凝土相似。以粉煤灰加气混凝土为例，其水化产物主要是CSH（I），托勃莫来石和水石榴子石。
  2、末反应的材料颗粒
  对于硅酸盐混凝土而言，不能说水热合成反应越完全，水沦产物越多，混凝土的强度就越高，以一定数量的末反应颗粒构成骨架，水沦产物作为胶结料，包裹在末反应颗粒表面并填充其空隙混凝土整体，其强度及其它物理力学性能为好。
  3、孔间壁内的孔隙
  孔间壁内的孔隙结构主要与配料的水料比和水化反应程度有关。一般来说，按孔隙的大小可以概略地分为水化产物内的胶凝孔、毛细孔以及介于两者之间的过渡孔。水化产物内的孔径尺寸较小，其孔径一般小于5mm。毛细孔是原材料一水系中没有被水化产物填充的原来的充水空间，这类孔隙的尺寸比较大，其孔径一般大于 0.2mm。在上述两类孔隙之间的，我们称之为过渡孔。

  孔径的大小与孔隙率对混凝土强度的影响较大，但加气混凝土本身是一种多孔结构，相对来说，孔间壁内的孔隙对强度的影响不如气孔结构对强度的影响大。

  二加气混凝土孔结构
  加气混凝土的强度受气孔的结构及形状的影响较大。
  加气混凝土的气孔率主要取决于铝粉的加往入量，从而也就决定了加气混凝土的体积密度，加气混凝土的强度同样服从于孔隙率理论，气孔率越大，体积密度越小，强也就越低。如果保持气孔率不变（体积密度也相应地不变），改变气孔的大小，也可以改变加气混凝土的强度。在工艺条件许可时，尽量减小气孔的尺寸，将可以提高加气混凝土的强度，如果将气孔与孔间壁中的毛细孔、胶凝孔一起计算孔隙率，加气混凝土的总孔隙率可达70%（当体积密度为500kg/m3时）。有的研究者认为，如果保持孔隙率不变，减少气孔含量，增大毛细孔含量，同样可以提高加气混凝土的强度。
 

  气孔的开关因生产工艺条件不同而分为封闭的圆孔（更多的是椭圆孔）、没有完全封闭的孔和完全贯通的孔三类，其中，第一种孔对强度等物理力学性能的不利影响最小，而第三类影响最大。