ALC的起源与发展（二）

托勃莫来石矿物在20世纪初时就到了英国科学家J.D波尔纳（JD Bernal）的手中，J.D波尔纳被称为“天才”的晶体学家。

波尔纳是当时利用X射线衍射数据来研究晶体结构的领军人，他发现了当时已经存在的水泥水化物（C-S-H）的原子排列方式与托勃莫来石非常相似，而托勃莫来石在当时还是一种天然矿物。

1946年，他发起了涵盖托勃莫来石研究的项目，并在五年的研究中，延续到了他的门生H.F.W. 泰勒手上。

在1951年，H.F.W. 泰勒终于发现：“C-S-H在110°C-200天的水热处理中，结晶结构与天然托勃莫来石相一致”。

 

 △H.F.W.泰勒阐释了水泥水化物的晶体结构，其团队还阐释了托勃莫来石晶体结构

自此托勃莫来石的晶体结构以及C-S-H的晶体结构由波尔纳团队阐明，托勃莫来石的物理性能也变得清晰起来，这为人工合成的工业革命奠定了理论基础。

20世纪60年代有着天才眼光的JD波尔纳启发了一众诺贝尔获奖者。1964年，M.F.佩根（球形蛋白质的结构研究）和1962年的W.C.霍奇金（通过X射线衍射法确定生物材料的分子结构）分别获得诺贝尔化学奖，其中J.沃森、F.克里克和M.威尔金森的DNA双螺旋发现（1962年诺贝尔生理学和医学奖）被认为是上世纪最大的科学发现之一。

 

△发现DNA双螺旋结构的JD波尔纳

△卡文迪什研究所，波尔纳和他的门生也在这里从事研究

 

 

△伦敦自然历史博物馆藏有托勃莫来石

工艺的发展

蒸压加气混凝土的工艺起步要早很多，这很好理解，就像石灰在古埃及就有应用，但我们知道并定义熟石灰的化学式—氢氧化钙才是在近几十年一样。

AAC(ALC的别称）工艺的早期发展是基于一系列的工艺相关专利。1880年，德国研究员米凯利斯（Michaelis）获得了蒸汽养护工艺的专利。1889年，捷克的霍夫曼（Hoffman）成功的测试了用二氧化碳“加气”混凝土的方法，并申请了专利。瑞典人阿克塞尔·埃里克森（Axel Eriksson）朝着现代AAC迈出了坚实的一步，1920年，他为加气混合物的石灰配置方法申请了专利，即所谓的“石灰配方”。

水泥、石灰、石膏、细磨砂和铝粉的结合，从头到尾的简化化学反应如下图所示，最终的产物为水化硅酸钙C5S6H5。

 

△蒸压加气混凝土的化学反应式

据说，工艺真正突破是在1923年，当时建筑师阿克塞尔·埃里克森（Axel Eriksson）发现这种类似泡沫的材料可以进行蒸压养护处理，即蒸压工艺。在申请专利时，阐述了两个关键的结论：1、在蒸压养护过程，材料可以快速硬化结晶；2、与常温养护相比，蒸压养护后的制品几乎不再收缩。

 

△1929年的生产工艺图片

 

△早期蒸养釜

产业化的发展

1929年，在瑞典一家名为“Yxhults Stenhuggeri Aktibolag”的工厂成立，名为Yxhult，1940年，Yxhult的名字被改为Ytong，因为这个名字更容易发音。1932年，卡尔斯罗工厂开始了AAC块的生产，产品获得了Durox品牌。1934年出现了几个重要的竞争对手，如Siporex、Hebel。Siporex和Hebel几乎是同时在1935年开始生产AAC配筋板—ALC板。

上世纪60年代，蒸压加气混凝土技术被引入国内，当时最早的三家加气厂：北京加气混凝土厂、杭州加气混凝土厂和齐齐哈尔加气混凝土厂。