在粉磨水泥時,為改善水泥工作性能、調(diào)節(jié)水泥強度等級、增加水泥產(chǎn)量等而摻入的人工或天然的礦物材料,稱為水泥混合材。目前,水泥企業(yè)所用的混合材主要是工業(yè)廢渣。按其性能不同,通常分為活性和非活性混合材兩大類,其中前者用量較大。物理激活也稱機械激活,對專業(yè)混凝土粉煤灰、礦渣、煤矸石等具有很好的處理效果。超細粉磨可以使粉煤灰顆粒粒徑變小,比表面積增加,有效填充于水泥硬化漿體的孔隙,起到密實增強的作用。同時,超細顆粒表面出現(xiàn)錯位、點缺陷和結(jié)構缺陷,表面自由能增加,活性提高。在水泥水化過程中超細粉煤灰會與水泥初期水化生成的氫氧化鈣發(fā)生二次水化反應,不但有助于提高水泥后期強度,而且降低體系堿度,改善耐久性。混凝土粉煤灰批發(fā)供應商超細粉粒徑比水泥粒徑小很多,其密實填充效應將水泥空隙中的水置換出來,抵消了比表面積高而增加的濕潤水部分,所以摻加超細粉會不提高而是減少水泥需水量。另超細粉顏色較深能改善水泥顏色,增強水泥和減水劑的適應性。
總體而言,我國粉煤灰立法有如下幾個明顯的特點:一,就污染治理而言,粉煤灰被作為一般固體廢物加以管理,適用現(xiàn)行的環(huán)境保護法律規(guī)定,尤其是《固體廢物污染環(huán)境防治法》的規(guī)定,由環(huán)保部門負責執(zhí)法。雖然在法律、行政法規(guī)、規(guī)章層面,都沒有專門的粉煤灰防治法律規(guī)定,但現(xiàn)行環(huán)保法律相對比較健全,對于專業(yè)混凝土粉煤灰治理的措施與美國、歐盟、英國等發(fā)達國家的做法基本相同。實踐中粉煤灰污染嚴重,一方面是因為缺乏更具針對性的法律規(guī)定,簡單按照固體廢物進行管理,更主要的方面則是因為“有法不依”造成的,因此主要屬于執(zhí)法范疇的問題。二,就綜合利用而言,自上世紀九十年代以來甚至更早,就一直有專門的行政法規(guī)、部門規(guī)章或者規(guī)范性文件,鼓勵專業(yè)混凝土粉煤灰的綜合利用,原先由國家經(jīng)貿(mào)委等經(jīng)濟主管部門負責這項工作,目前主要由國家發(fā)改委負責。雖然綜合利用的終極目的是為了保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,但是在這些專門規(guī)定中,幾乎沒有專門的環(huán)境治理規(guī)定,全部的規(guī)定都是為了促進資源的利用。 同時,粉煤灰進入利用環(huán)節(jié)以后,其存在形態(tài)從固體廢物變?yōu)楦鞣N產(chǎn)品或者制成品(混凝土、粉煤灰磚、路基、大壩等),無法繼續(xù)適用環(huán)保法律以固體廢物來加以治理,導致粉煤灰利用環(huán)節(jié)環(huán)保法律與環(huán)境政府監(jiān)管的缺位。
2000 年山西省火電裝機容量為1 290 萬kW,至2013 年增長了3 倍,達到5 202 萬kw。全省發(fā)電量由2000 年的620 億kw 增長到2013 年的2527 億kw 粉煤灰也由2000 年的805 萬噸增長到2013 年的4799 萬噸(約占全國專業(yè)混凝土粉煤灰總產(chǎn)生量的8.4 %)。由于燃煤品質(zhì)下降以及低熱值煤發(fā)電項目的逐步實施,燃料發(fā)熱量低,灰分普遍提高,專業(yè)混凝土粉煤灰產(chǎn)生量年增長速度較發(fā)電量增長速度快。
對于水泥廠可采用“先磨后混”的后摻法,即超細粉不用經(jīng)過粉磨直接按確定的摻加量在混合材出磨時后摻,節(jié)省電費和球耗。專業(yè)混凝土粉煤灰具體做法:經(jīng)過水泥膠砂強度試驗確定粉煤灰超細粉具體摻加量后,對于無均化設備的可在磨尾提升機處按比例加入混合材中,隨出磨料一同進選粉機。專業(yè)混凝土粉煤灰超細粉因其比表面積遠遠低于水泥其他組分,能直接被選粉機均勻地選走,有效確保水泥的均勻性?!?
近年來,許多混凝土公司發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的混凝土出現(xiàn)刺鼻的氨味,而且在驗收粉煤灰時進行需水量比試驗也常伴有刺鼻的氨味。出現(xiàn)氨味的混凝土有時候還伴有凝結(jié)時間延長或漲模等現(xiàn)象,有的甚至因含氣量過高而造成混凝土強度大幅度下降,從而導致嚴重的工程質(zhì)量事故。上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要是混凝土中摻入的脫硝專業(yè)混凝土粉煤灰。脫硝作為節(jié)能減排的一項重要指標,許多燃煤電廠都增加了脫硝裝置,所以近年來脫硝粉煤灰量有所增加。正常情況下的脫硝粉煤灰與傳統(tǒng)專業(yè)混凝土粉煤灰沒有明顯的區(qū)別,應用于混凝土中也不會對混凝土性能產(chǎn)生較大的不利影響。但當脫硝過程出現(xiàn)問題,粉煤灰中含有的脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4和(NH4)2SO4含量較高時,生產(chǎn)的混凝土就會出現(xiàn)凝結(jié)時間延長、產(chǎn)生刺激性氣體、強度下降等問題。如某工程使用了摻入非正常脫硝粉煤灰的混凝土,結(jié)果混凝土出現(xiàn)了和易性差、凝結(jié)時間長、強度降低等問題,導致拆模后混凝土結(jié)構出現(xiàn)嚴重缺陷.
粉煤灰是我國當前排量較大的工業(yè)廢渣之一,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。對于粉煤灰治理問題,各國通常同時采取了污染治理和綜合利用兩種方法。在專業(yè)混凝土粉煤灰污染治理上,我國還缺乏更具針對性的法律規(guī)定,執(zhí)法上更是存在“有法不依”的問題。在粉煤灰綜合利用方面,我國同樣環(huán)保法律與環(huán)境政府監(jiān)管的缺位。本文為解決我國當前存在的粉煤灰污染治理和綜合利用方面存在的相互脫節(jié)等問題,提出了相關政策建議。專業(yè)混凝土粉煤灰,也稱煤灰,是人們在日常生活中對燃煤工業(yè)排放的粉煤灰的一種通俗稱法。根據(jù)原煤炭部于1996年頒布的《煤炭工業(yè)粉煤灰綜合利用管理辦法實施細則》,“粉煤灰是指礦區(qū)燃煤電廠、煤矸石電廠、煤氣站和各類鍋爐房排放的煙道灰、爐底渣和溢流渣。”