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(yàn),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(shí)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(shí)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(shí)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。
粉煤灰,是以煤點(diǎn)燃后的煙塵中收捕出來的細(xì)灰,粉煤灰是火電站排出來的關(guān)鍵固體廢棄物。粉煤灰外型相近混凝土,色調(diào)在奶白色到黑灰色中間轉(zhuǎn)變。粉煤灰的色調(diào)是一項(xiàng)關(guān)鍵的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),能夠體現(xiàn)碳含量的是多少和差別。在一定水平上還可以體現(xiàn)粉煤灰的粒度,色調(diào)越重粉煤灰粒度分布越密,碳含量越高。專業(yè)二級粉煤灰 粉煤灰有高鈣粉煤灰和低鈣粉煤灰之分。一般狀況下,高鈣粉煤灰的色調(diào)偏暗,低鈣粉煤灰的色調(diào)偏灰。粉煤灰顆粒物呈多孔結(jié)構(gòu)型蜂巢狀機(jī)構(gòu),比表面積很大,具備較高的吸咐特異性,顆粒物的粒度范疇為0.5~300μm,而且珠壁具備多孔材料,氣孔率達(dá)到50%~80%,有較強(qiáng)的吸水能力。 粉煤灰的物理特性包含相對密度、表觀密度、粒度、比表面積、用水量等,這種特性是成分及礦物質(zhì)構(gòu)成的宏觀經(jīng)濟(jì)體現(xiàn)。因?yàn)榉勖夯业臉?gòu)成起伏范疇挺大,這就決策了其物理特性的差別也挺大。粉煤灰的物理特性中,粒度和粒度分布是較為關(guān)鍵的新項(xiàng)目。它立即危害著粉煤灰的別的特性,粉煤灰越密,超微粉占的比例越大,其特異性也越大。粉煤灰的粒度危害初期水化反應(yīng),而成分危害中后期的反映。 粉煤灰從物理性質(zhì)看來是一種人工服務(wù)碳灰質(zhì)熱塑性樹脂,它自身略微水硬膠凝特性,但當(dāng)以粉末狀及水存有時,能在常溫下,尤其是在水調(diào)質(zhì)處理(蒸氣保養(yǎng))標(biāo)準(zhǔn)下,與碳酸鈉或別的堿金屬氫氧化鎳產(chǎn)生化學(xué)變化,轉(zhuǎn)化成具備水硬膠凝特性的化學(xué)物質(zhì),變成一種提升抗壓強(qiáng)度和使用性能的原材料。
利用粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚是將粉煤灰摻入粘土、頁巖中或在粉煤灰中摻加粘結(jié)材料共同混合擠出成型。粉煤灰能摻入的數(shù)量取決于粉煤灰的品質(zhì),尤其是它的細(xì)度,粘土或頁巖的塑性。粉煤灰細(xì)度越細(xì),粘土、頁巖的塑性越高,粉煤灰摻加量可越高。在現(xiàn)實(shí)生活中人們常常追求用100 %的粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚,這是一種理想,一種良好的愿望,可以理解。專業(yè)二級粉煤灰但在目前的技術(shù)水平和條件下還做不到。目前摻加到30 %已沒有問題,能摻加到50 %就非常理想。要摻到70 %~80 %,需經(jīng)相當(dāng)艱巨的努力和采取更多的技術(shù)措施,即使如此,也是相當(dāng)困難的。但在過去的宣傳中,宣傳研制成功全粉煤灰燒結(jié)磚,這種提法存在著一定的模糊和某種程度的誤導(dǎo),①從目前水平看在技術(shù)上還不可能;②把摻加其中的粘結(jié)材料部分(約15 %~20 %)鈉基膨潤土沒有計(jì)入其內(nèi),這是值得注意的,應(yīng)該實(shí)事求是在宣傳上不 該嘩眾取寵。
在混凝土的配制過程中,摻加粉煤灰可以節(jié)省水泥,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。本文在研究混凝土、粉煤灰、水泥等物質(zhì)基本性質(zhì)的基礎(chǔ)上,用控制變量法的思想,設(shè)計(jì)了幾組實(shí)驗(yàn),對比分析了不同粉煤灰摻量和細(xì)度對配制的混凝土性能的影響。(1)在專業(yè)二級粉煤灰摻量對混凝土性能的影響實(shí)驗(yàn)中,在其他條件都相同的情況下,取5 種摻量百分比:40%、30%、20%、10%、0%,并對它們配制的混凝土的抗壓強(qiáng)度作對比分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:粉煤灰混凝土的前期強(qiáng)度增長慢,后期強(qiáng)度提升大;適量粉煤灰的摻入會提高混凝土強(qiáng)度,摻量取20%為宜。專業(yè)二級粉煤灰(2)在粉煤灰細(xì)度對混凝土性能的影響實(shí)驗(yàn)中,在其他條件都相同的情況下,用細(xì)度分別為13.20μm、11.00μm和9.30μm的粉煤灰配制混凝土,并對它們的抗壓強(qiáng)度作對比分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:粉煤灰的細(xì)度值越小,制成的混凝土的抗壓強(qiáng)度越大。