將粉煤灰作為原材料生產(chǎn)燒結(jié)磚是綜合利用粉煤灰最佳途徑之一,我國(guó)每年生產(chǎn)和使用燒結(jié)磚6000多億塊,如每塊磚能利用0.5 kg粉煤灰,每年可利用3.5億多t粉煤灰,由此看出發(fā)展燒結(jié)粉煤灰磚蘊(yùn)藏著對(duì)粉煤灰利用的巨大潛力。當(dāng)然,目前不是每一個(gè)地方、每一個(gè)專業(yè)一級(jí)粉煤灰磚廠都能就地就近獲得粉煤灰可就地利用,但就我國(guó)電廠分布來(lái)看,很多電廠周圍都分布著相當(dāng)多的磚廠。另外,為了利用粉煤灰還可在電廠附近或電廠內(nèi)有計(jì)劃地建設(shè)一批燒結(jié)粉煤灰磚廠。經(jīng)過(guò)精心有力地組織和推動(dòng),如能有5 %~10 %的燒結(jié)磚摻用粉煤灰生產(chǎn),每年也可利用1750~3500 萬(wàn)t粉煤灰,這是一個(gè)相當(dāng)可觀的數(shù)量,作為第一步這一目標(biāo)是非常了不起的,對(duì)國(guó)家是一大貢獻(xiàn)。在制磚工業(yè)中利用粉煤灰不僅可以節(jié)省一部分粘土質(zhì)礦物及耕地,又可減少粉煤灰排放堆存占地,改善和保護(hù)環(huán)境,還可充分利用存在于粉煤灰中未燃盡的固定炭,減少燒磚用煤,大大節(jié)約能源,這是其他利用途徑所不能及的。而且在燒結(jié)磚中加入一定量粉煤灰后,每塊磚的重量可減輕0.5 kg,從而進(jìn)一步減輕建筑物自重,可實(shí)現(xiàn)一舉多得之效,應(yīng)大力提倡,積極發(fā)展。
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。專業(yè)一級(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,年利用專業(yè)一級(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。
粉煤灰可用作砂漿、水泥、混凝土的摻合料,并成為混凝土、水泥的組分,粉煤灰作為原料代替黏土生產(chǎn)水泥熟料的原料、制造燒結(jié)磚、蒸壓加氣混凝土、空心砌磚、泡沫混凝土、燒結(jié)或非燒結(jié)陶粒,鋪筑道路。除此之外,粉煤灰還有哪些作用呢?成本降低:摻加專業(yè)一級(jí)粉煤灰在等強(qiáng)度等級(jí)的條件下,可以減少水泥用量約10%~15%,因而可降低混凝土的成本。專業(yè)一級(jí)粉煤灰耐磨性提高:粉煤灰的硬度和強(qiáng)度較高,因此說(shuō)粉煤灰混凝土的耐磨性要好于普通混凝土。但混凝土養(yǎng)護(hù)不良會(huì)導(dǎo)致耐磨性降低?;炷恋臏厣档停簱郊臃勖夯液罂蓽p少水泥用量,且粉煤灰水化放熱量很少,從而減少了水化放熱量,因此施工時(shí)混凝土的溫升降低,可明顯減少溫度裂縫,這對(duì)大體積混凝土工程非常有利?;炷涟韬土虾鸵仔缘玫礁纳疲簱郊舆m量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流動(dòng)性、粘聚性和保水性,使混凝土拌和料易于泵送、澆筑成型,并可減少坍落度時(shí)候的損失。
利用粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚的技術(shù)關(guān)鍵除原材料的品種、性能外,還在于:①粉煤灰與粘土、頁(yè)巖的混合均勻程度,如何使粉煤灰在粘土、頁(yè)巖中混合分布均勻;②與所要生產(chǎn)磚的規(guī)格、品種相適應(yīng)的擠出成型的工藝參數(shù)及擠出機(jī)性能;③成型坯體的密實(shí)度;④相應(yīng)的干燥、燒成及碼、搬運(yùn)技術(shù)水平,在這4方面,我國(guó)在技術(shù)上還未成熟,仍需進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)和探索。從南京、鞍山、秦皇島引進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)及裝備所建設(shè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)運(yùn)作情況看也說(shuō)明了這一問(wèn)題。在這些生產(chǎn)線引進(jìn)合同中都規(guī)定了粉煤灰重量摻入比例為50%,甚至更高,但經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐均沒(méi)有達(dá)到。
近年來(lái),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(yàn)收粉煤灰時(shí)進(jìn)行需水量比試驗(yàn)也常伴有刺鼻的氨味。出現(xiàn)氨味的混凝土有時(shí)候還伴有凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)或漲模等現(xiàn)象,有的甚至因含氣量過(guò)高而造成混凝土強(qiáng)度大幅度下降,從而導(dǎo)致嚴(yán)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)一級(jí)粉煤灰。脫硝作為節(jié)能減排的一項(xiàng)重要指標(biāo),許多燃煤電廠都增加了脫硝裝置,所以近年來(lái)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)一級(jí)粉煤灰沒(méi)有明顯的區(qū)別,應(yīng)用于混凝土中也不會(huì)對(duì)混凝土性能產(chǎn)生較大的不利影響。但當(dāng)脫硝過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題,粉煤灰中含有的脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4和(NH4)2SO4含量較高時(shí),生產(chǎn)的混凝土就會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)、產(chǎn)生刺激性氣體、強(qiáng)度下降等問(wèn)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(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度降低等問(wèn)題,導(dǎo)致拆模后混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷.
為了節(jié)省投資,不少研究者探索發(fā)展蒸汽養(yǎng)護(hù),甚至自然養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)粉煤灰陶粒。其中以安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院堅(jiān)持多年做了比較多的工作,也取得一定的成果。荷蘭霍高文能源及環(huán)保服務(wù)公司開(kāi)發(fā)了蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰陶粒生產(chǎn)技術(shù),并在荷蘭及在美國(guó)建立了生產(chǎn)線。它是用7 %的熟石灰與粉煤灰充分?jǐn)嚢杌旌虾蠼?jīng)成球盤(pán)造粒送進(jìn)大筒倉(cāng),在筒倉(cāng)中通入80~85 ℃蒸汽經(jīng)預(yù)熱、恒溫、冷卻而成。由于堆積密度偏高,筒壓強(qiáng)度偏低,耐久性較差,只能用于較低標(biāo)號(hào)的非配筋混凝土制品或非承重砌塊。蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰陶粒,甚至自然養(yǎng)護(hù)粉煤灰陶??梢赃m度發(fā)展,但要應(yīng)用確當(dāng),嚴(yán)格控制。一級(jí)粉煤灰價(jià)格