粉煤灰經(jīng)加工達(dá)到超細(xì)狀態(tài)后,其物理性能發(fā)生改變,比表面積加大,表面能提高,表面活性增加,在水泥混凝土水化過(guò)程中的效應(yīng)歸結(jié)起來(lái)可分為形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)和微集料效應(yīng)。1、形態(tài)效應(yīng):泛指混凝土或砂漿中的找二級(jí)粉煤灰, 由其顆粒的外觀形貌、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、顆粒級(jí)配等物理性狀所產(chǎn)生的效應(yīng)。找二級(jí)粉煤灰2、活性效應(yīng):指粉煤灰中的活性成分SiO2 和Al2O3 與水泥中的礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水化硅酸鈣凝膠和水化鋁酸鈣晶體的能力。這是因?yàn)榉勖夯页?xì)粉中SiO2、Al2O3等活性成分在熟料水化產(chǎn)物氫氧化鈣的作用下,發(fā)生二次水化反應(yīng)生成水化硅酸鈣凝膠,增強(qiáng)了水泥石體系的粘接,減少了混凝土內(nèi)不利于耐久性的晶相含量。隨著超細(xì)粉體粒徑的降低
80年代初,為了推動(dòng)節(jié)能,國(guó)家計(jì)委聯(lián)合國(guó)家建材局曾組織過(guò)非燒結(jié)粘土磚的研究開(kāi)發(fā)。當(dāng)時(shí)的非燒結(jié)粘土磚是特指用風(fēng)化的山土、砂土或其他劣質(zhì)雜土加上10 %以內(nèi)的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥經(jīng)攪拌混合、機(jī)械壓制成型、堆放在場(chǎng)地上經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)硬化而得的產(chǎn)品。為了開(kāi)拓粉煤灰的利用途徑,擴(kuò)大粉煤灰利用,曾將這一工藝方法引入非燒結(jié)粉煤灰磚生產(chǎn),經(jīng)蘇州水泥混凝土研究設(shè)計(jì)院在望亭電廠試驗(yàn)和生產(chǎn)證明當(dāng)水泥加到10 %左右時(shí),磚的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到100 kg/cm2,但用這些磚建造的2~5層磚混結(jié)構(gòu)建筑(包括圍墻)像普通蒸汽養(yǎng)護(hù)、壓制粉煤灰磚建筑一樣,建成一段時(shí)間后在山墻及窗臺(tái)下出現(xiàn)裂縫。近兩年來(lái),北京東方化工廠自備電廠用其新建的蒸壓粉煤灰磚廠的粉煤灰磚所建四層辦公樓也產(chǎn)生了較嚴(yán)重的裂縫。因此,在沒(méi)有新的重大有效改進(jìn)措施之前,不宜盲目發(fā)展。另外,在一些研究者的宣傳中提出要加入各種“固化劑”,并將“固化劑”搞得很“玄”,故弄玄虛,其實(shí)所謂“固化劑”就是水泥,即使加入一些其他摻加劑,也是調(diào)節(jié)水泥水化、硬化的外加劑。衢州二級(jí)粉煤灰
在蒸制粉煤灰磚發(fā)展過(guò)程中,由于國(guó)內(nèi)采購(gòu)不到蒸壓釜以及后來(lái)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(shí)間(一般在半年至1年內(nèi)),在山墻、內(nèi)承重墻及窗臺(tái)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(gè)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(wèn)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(tái)下裂縫大大減少,程度大大減輕。但通過(guò)對(duì)大量建筑物調(diào)查裂縫并未從根本消除,特別是在窗臺(tái)下仍生產(chǎn)輕微的裂縫,這說(shuō)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(wèn)題,必須通過(guò)改進(jìn)配方,正確選擇原材料,調(diào)整混合料級(jí)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(shí)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(lái)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(wèn)題。若采用粉煤灰、石灰與一定級(jí)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。
因供需矛盾加劇及現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不足,導(dǎo)致市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多劣質(zhì)粉煤灰。另外,隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的改變,找二級(jí)粉煤灰的種類趨于多樣化,現(xiàn)有研究卻相對(duì)薄弱,導(dǎo)致粉煤灰應(yīng)用于混凝土?xí)r出現(xiàn)了一定的未知性。劣質(zhì)找二級(jí)粉煤灰或具有未知性能的粉煤灰摻入混凝土中,不僅不能使混凝土獲得應(yīng)有的優(yōu)良性能,甚至嚴(yán)重威脅混凝土的質(zhì)量和使用壽命。
據(jù)調(diào)查, 近幾年山西省投產(chǎn)的粉煤灰綜合利用項(xiàng)目日益增多,全省用灰企業(yè)2 000 余家,全年總產(chǎn)值超過(guò)100 億元, 粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)在全省經(jīng)濟(jì)總量中已經(jīng)占有一席之地。找二級(jí)粉煤灰綜合利用項(xiàng)目主要集中在建材利用方向,包括商品粉煤灰、粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、混凝土砂漿、加氣混凝土砌塊、粉煤灰磚等。水泥廠利用粉煤灰生產(chǎn)礦渣粉煤灰硅酸鹽水泥等各類水泥,年利用找二級(jí)粉煤灰約600 萬(wàn)t;加氣混凝土砌塊生產(chǎn)企業(yè)40 余家,年利用粉煤灰約360 萬(wàn)t;年生產(chǎn)粉煤灰燒結(jié)磚、蒸壓磚達(dá)到30 億塊,年利用粉煤灰約580 萬(wàn)t;混凝土、干混砂漿等消納粉煤灰量也將近500 萬(wàn)t。在新型建材領(lǐng)域也開(kāi)展了有益探索,粉煤灰生產(chǎn)新型輕質(zhì)復(fù)合墻板、裝飾板、保溫板等項(xiàng)目已取得初步成功及市場(chǎng)應(yīng)用。
在粉磨水泥時(shí),為改善水泥工作性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)、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。找二級(jí)粉煤灰目前,水泥企業(yè)所用的混合材主要是工業(yè)廢渣。找二級(jí)粉煤灰按其性能不同,通常分為活性和非活性混合材兩大類,其中前者用量較大?! ?