利用粉煤灰作為原料生產(chǎn)墻體材料在我國已有幾十年歷史和經(jīng)驗,先后研制和生產(chǎn)了粉煤灰泡沫混凝土制品、蒸養(yǎng)粉煤灰中型密實砌塊、小型粉煤灰空心砌塊、蒸養(yǎng)、蒸壓粉煤灰磚,蒸養(yǎng)、蒸壓加氣混凝土制品、粉煤灰燒結(jié)陶粒。 為了處理工業(yè)固體廢棄物粉煤灰、保護(hù)環(huán)境,早在20世紀(jì)50年代中后期,國內(nèi)就開展了大量利用粉煤灰的研究,首先生產(chǎn)了粉煤灰泡沫混凝土板,用于北京首都機(jī)場的機(jī)庫屋面。60年代,粉煤灰中型密實砌塊在上海市公共住宅建筑普遍應(yīng)用,在上海城市建設(shè)中發(fā)揮了重大作用。受上海啟發(fā)和影響,蘇州、無錫、常州、南京、濟(jì)南、成都、攀枝花等地相繼建設(shè)了近30條生產(chǎn)線,一直生產(chǎn)到80年代中后期,后因塊型大、塊太重、施工麻煩,而逐漸改產(chǎn)、停產(chǎn)。當(dāng)在蒸壓灰砂磚在我國開發(fā)成功,并普遍推廣后,受其啟發(fā),研究用粉煤灰和爐渣代替砂子做原料生產(chǎn)蒸養(yǎng)和蒸壓粉煤灰磚,并獲得成功,隨即在全國推廣相繼建成近40條生產(chǎn)線,因性能、價格、市場問題經(jīng)營銷售一些年以后陸續(xù)萎縮、停產(chǎn),但也有部分企業(yè)至今仍繼續(xù)生產(chǎn),并取得不錯的效益,如武漢硅酸鹽制品廠等,目前也有些新的生產(chǎn)線在建設(shè)。70年代在引進(jìn)消化蒸壓加氣混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究成功用粉煤灰代替砂子生產(chǎn)粉煤灰加氣混凝土制品,目前用粉煤灰做原料的加氣混凝土產(chǎn)品的產(chǎn)量已占全國加氣混凝土總產(chǎn)量的80 %。70年代又進(jìn)行了利用粉煤灰做原料生產(chǎn)燒結(jié)陶粒的研究,在天津硅酸鹽制品廠建成了我國惟一的一條采用燒結(jié)機(jī)和燃煤粉燒結(jié)粉煤灰陶粒生產(chǎn)線,成功生產(chǎn)出粉煤灰陶粒用于天津市建筑和建筑構(gòu)件生產(chǎn),如預(yù)制混凝土大板,至90年代因城市的拓展,該廠場地改作房地產(chǎn)開發(fā)用地,而被迫停產(chǎn)。同期很多單位以粉煤灰代替部分粘土生產(chǎn)燒結(jié)實心磚和空心磚,并探索不斷提高粉煤灰摻加量,力求最大限度地利用粉煤灰。
在蒸制粉煤灰磚發(fā)展過程中,由于國內(nèi)采購不到蒸壓釜以及后來為了降低投資而采用養(yǎng)護(hù)窯(不用蒸壓釜)用普通蒸汽養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)粉煤灰磚坯,該工藝曾一度普遍發(fā)展。由于反應(yīng)溫度低、水化硅酸鹽產(chǎn)物少、結(jié)晶度不夠,雖然抗壓強(qiáng)度勉強(qiáng)可以滿足承重墻體要求,但其干燥收縮值大,用該磚建造的建筑,建成后一段時間(一般在半年至1年內(nèi)),在山墻、內(nèi)承重墻及窗臺下產(chǎn)生不同程度裂紋。最嚴(yán)重的發(fā)生在60、70年代的湖南株洲市粉煤灰磚混建筑的內(nèi)外墻體涉及建筑物安全而拆除。因此,使整個普通蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚發(fā)展受挫,一部分企業(yè)不得不因此被迫停產(chǎn)。為了解決這一問題,研究決定停止發(fā)展普通蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚,改變工藝路線,在技術(shù)政策上決定大力發(fā)展高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚,磚的收縮大大改善,用該類磚建筑的建筑墻體及窗臺下裂縫大大減少,程度大大減輕。但通過對大量建筑物調(diào)查裂縫并未從根本消除,特別是在窗臺下仍生產(chǎn)輕微的裂縫,這說明該磚雖經(jīng)蒸壓,但收縮值仍未達(dá)到要求,為了比較徹底地解決粉煤灰磚墻體裂縫問題,必須通過改進(jìn)配方,正確選擇原材料,調(diào)整混合料級配,采用輪碾攪拌混合,加強(qiáng)混合料消化,提高磚坯成型壓力,最好雙面加壓,以提高磚坯的密實度,提高蒸壓養(yǎng)護(hù)的溫度(相應(yīng)飽和蒸汽壓力應(yīng)在10~12大氣壓以上),以增加水化硅酸鹽產(chǎn)物數(shù)量和改善結(jié)晶狀況,產(chǎn)生更多的托勃莫來石晶體,改善結(jié)晶度和晶型,使磚的抗壓強(qiáng)度達(dá)到200 kg/cm2以上。采取上述綜合措施可以進(jìn)一步減少粉煤灰磚的收縮,可以比較好地解決粉煤灰墻體的裂縫問題。若采用粉煤灰、石灰與一定級配的中砂配料,經(jīng)高壓力壓制成型和更高壓力蒸汽養(yǎng)護(hù)也可獲得較高磚強(qiáng)度和較低收縮值。
由于粉煤灰超細(xì)粉的顆粒粒徑較?。ㄗ钚×絻H為不到1.0μm),可以非常好的填充水泥顆粒之間的空隙,置換出水泥顆粒空隙里面的自由水,從而使得拌合物中的自由水含量增加,黏度降低,和易性變好。供應(yīng)混凝土粉煤灰但當(dāng)超細(xì)粉顆粒填滿水泥顆粒之間的空隙后,多余的超細(xì)粉反而會吸附拌合物中的自由水,導(dǎo)致拌合物的黏度開始增大。供應(yīng)混凝土粉煤灰這時,就要根據(jù)各家的材料特點,進(jìn)行膠凝材料和砂率的反復(fù)調(diào)整,比如在強(qiáng)度富余系數(shù)仍然完全滿足的情況下可以把水泥用量再適當(dāng)降低,即降低膠凝材料用量;或適當(dāng)摻用粗砂,或提高石子用量,降低砂率。在實際使用過程中,根據(jù)各家使用的材料特性不斷摸索調(diào)整,這樣便能找到各家施工泵送狀態(tài)、生產(chǎn)成本以及商砼強(qiáng)度三者間的最佳結(jié)合點!
超細(xì)粉煤灰對水泥和高效減水劑的相容性有明顯的改善作用;粉煤灰細(xì)度越小效果越好,但過度細(xì)化會對相容性產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。不同細(xì)度的粉煤灰在去離子水中的Zeta電位值不同,粉煤灰所帶電荷的絕對值越大,分散均化能力越強(qiáng)。混凝土粉煤灰價格粉煤灰是火力發(fā)電廠排放的固體廢物,也是一種活性礦物資源,具有特殊的活性效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)和微集料效應(yīng)[1-3],高品質(zhì)的粉煤灰已成為混凝土必不可少的成分。目前研究較多的是I、II級粉煤灰在混凝土中的應(yīng)用,由于我國電廠排放的供應(yīng)混凝土粉煤灰優(yōu)質(zhì)灰較少,95%以上的為III級灰或等外灰,活性較低,不能直接用作水泥混合材和高性能混凝土活性摻合料,因此,高效低成本的研究開發(fā)低等級粉煤灰粉磨技術(shù)具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。如能使生產(chǎn)的超細(xì)粉煤灰在混凝土的制備中得到廣泛應(yīng)用,既可改善水泥與高效減水劑的相容性、提高混凝土的抗侵蝕能力及耐久性[5-8],節(jié)約水泥用量,還可解決粉煤灰對環(huán)境的污染。但在混凝土制備過程中經(jīng)常遇到水泥與減水劑相容性問題,有時盡管高效減水劑摻量很大,而混凝土仍顯得干硬或坍落度經(jīng)時損失很大,這些相容性問題會影響混凝土的正常工作。所以在混凝土中引入粉煤灰,需先了解超細(xì)粉煤灰對水泥與高效減水劑相容性的影響。
隨著我國粉煤灰綜合利用事業(yè)的發(fā)展,粉煤灰綜合利用優(yōu)惠政策的實施以及墻體材料革新的推進(jìn),利用粉煤灰做原料生產(chǎn)新型墻體材料再次成為人們研究和關(guān)注的熱點,同樣也引起國外廠商的關(guān)注,努力將其技術(shù)、裝備介紹給中國。為了擴(kuò)大利用和更好的利用粉煤灰,中國企業(yè)也在積極尋求國外在利用粉煤灰制造墻體材料方面的新技術(shù)、新品種、新裝備。近10年來,國外廠商通過各種方式:如贈送資料、做廣告、開座談會、報告會、介紹會等,竭力向中國企業(yè)推介,這是一件好事,可以使中國更好地利用國外成熟技術(shù)加快發(fā)展我國粉煤灰墻體材料事業(yè)。但是有個別廠商利用中國客戶尋找粉煤灰制造墻體材料生產(chǎn)技術(shù),特別是尋求國外大摻量利用粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚(或燒結(jié)空心磚)技術(shù)、裝備的急切心情和客戶對國外技術(shù)及現(xiàn)狀不了解的情況,進(jìn)行不負(fù)責(zé)任的甚至帶有欺騙性的宣傳,誤導(dǎo)消費者。例如,中國企業(yè)希望在粉煤灰燒結(jié)磚生產(chǎn)中粉煤灰摻加量越多越好,最好能100 %,即使不行,摻90 %、80 %、70 %、60 %也行,有些外商卻一口答應(yīng),不管他們的實際能力和現(xiàn)有水平,只要生意談成合同簽了就行,生產(chǎn)線建成后投產(chǎn)的結(jié)果就不管了。達(dá)不到合同規(guī)定的質(zhì)量、重量、品種、摻加量,試車時間等各項指標(biāo),大不了罰款了事,即在合同中規(guī)定的5 %~10 %罰金不要了,走人了事,有時這5 %~10 %的罰金早就打在設(shè)備的價格中了,罰了也無所畏,也不影響已有的贏利。這副爛攤子就交給中國企業(yè)了,如項目僥幸成功了或經(jīng)過中方很長時間調(diào)試湊合成功,勉強(qiáng)生產(chǎn)或經(jīng)中方再投資改造取得成功,又成為這些廠商向中國客戶或其他國家推銷的資本,中國企業(yè)成為他們試驗基地,并由中國客戶承擔(dān)他們試驗的風(fēng)險。供應(yīng)混凝土粉煤灰