根據(jù)研究超細礦渣粉對水泥砂漿抗硫酸鹽侵蝕性能的影響,摻入15%、25%的超細礦渣粉不僅可以增加水泥砂漿的強度,而且可以提高其抗硫酸鹽侵蝕性能。利用細度分別為305m2/kg、425 m2/kg和550m2/kg的專業(yè)粉煤灰生產制備了粉煤灰高強輕骨料混凝土,研究結果表明,專業(yè)粉煤灰生產摻量相同時,隨著粉煤灰細度的增大,混凝土抗氯離子滲透性及護筋性均隨之增加。粉煤灰細度越髙,減縮效果越明顯,早期抗裂性能增強越顯著。摻合料超細粉能顯著提高改善水泥基材料的孔結構,提高結構的密實性。改善混凝土的孔結構和界面過渡區(qū),提高混凝土的綜合耐久性。
超細粉煤灰對水泥和高效減水劑的相容性有明顯的改善作用;粉煤灰細度越小效果越好,但過度細化會對相容性產生負面效應。不同細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。粉煤灰生產廠家粉煤灰是火力發(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、形態(tài)效應和微集料效應[1-3],高品質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用,由于我國電廠排放的專業(yè)粉煤灰生產優(yōu)質灰較少,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具有較大的經濟效益和社會效益。如能使生產的超細粉煤灰在混凝土的制備中得到廣泛應用,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,需先了解超細粉煤灰對水泥與高效減水劑相容性的影響。
利用粉煤灰生產燒結磚的技術關鍵除原材料的品種、性能外,還在于:①粉煤灰與粘土、頁巖的混合均勻程度,如何使粉煤灰在粘土、頁巖中混合分布均勻;②與所要生產磚的規(guī)格、品種相適應的擠出成型的工藝參數(shù)及擠出機性能;③成型坯體的密實度;④相應的干燥、燒成及碼、搬運技術水平,在這4方面,我國在技術上還未成熟,仍需進一步研究開發(fā)和探索。從南京、鞍山、秦皇島引進的生產技術及裝備所建設生產線的生產運作情況看也說明了這一問題。在這些生產線引進合同中都規(guī)定了粉煤灰重量摻入比例為50%,甚至更高,但經生產實踐均沒有達到。
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)粉煤灰生產污染治理上,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)粉煤灰生產,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。”
混凝土公司大多數(shù)使用的粉煤灰顏色與水泥相近,多呈灰色;也有部分粉煤灰顏色較深呈灰黑色,這種粉煤灰一般細度較細或含碳量較高。但總會發(fā)現(xiàn)一些深顏色的粉煤灰檢測結果與常理不符,此專業(yè)粉煤灰生產細度臨近技術指標值,含碳量也不高。但是其顏色較深且試驗過程中黑色粉末狀顆粒明顯。該粉煤灰進行篩余分析時,篩余中會有一些黑色粉末。需水量比試驗過程中,在跳桌完成跳動后,膠砂表層浮有一層黑色物質。而且,這樣的粉煤灰用于混凝土生產后,混凝土漿體表面也會呈現(xiàn)灰黑色,振搗后更為明顯。粉煤灰生產廠家此現(xiàn)象已在多家混凝土公司出現(xiàn),而出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因應該是粉煤灰中吸附了一定量的油分。電廠出于提高燃煤效率或輔助劣質煤燃燒等原因,在燃煤過程中添加重油等油性物質以助燃。如果添加量過大或燃燒不充分,粉煤灰內便會吸附一部分油分,因此便出現(xiàn)上述情況的粉煤灰。
提及對粉煤灰的綜合利用,大家往往容易想到粉煤灰可以用來生產加氣混凝土、建筑砌塊、微晶玻璃,還可用作水泥生產原料,用于生產各種裝飾板材、地聚物等。還可以通過采用濕法冶金的方法由粉煤灰生產氧化鋁、分子篩等。粉煤灰生產廠家對粉煤灰的綜合利用為國家產業(yè)政策所鼓勵,近幾年發(fā)展迅速。尤其是將粉煤灰用于建材領域及用于生產氧化鋁,更是受到各界重視。對專業(yè)粉煤灰生產的綜合利用有利于消除由粉煤灰的積存對環(huán)境造成的污染,并能夠創(chuàng)造一定的經濟效益。但據(jù)筆者調研的情況看,粉煤灰用于建材領域雖屬大宗量利用途徑,但利用過程所創(chuàng)造的經濟價值不高,從粉煤灰所含的硅、鋁、鐵等有價元素看,其實質上是對所述有價資源的低層次利用。由粉煤灰生產氧化鋁是一條較好的利用途徑,但單純的提純氧化鋁而對其他有價元素棄之不用,則不僅不能創(chuàng)造應有的經濟效益,而且還會因廢水和廢渣的產生而對環(huán)境造成更為嚴重的污染,對此,已為近幾年來一些單位所進行的工業(yè)化實踐所證明??傊瑢Ψ勖夯业木C合利用符合國家產業(yè)政策,既是環(huán)境保護的需要,也是經濟發(fā)展的需要。