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(duì)比分析了不同粉煤灰摻量和細(xì)度對(duì)配制的混凝土性能的影響。(1)在供應(yīng)二級(jí)粉煤灰摻量對(duì)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(duì)它們配制的混凝土的抗壓強(qiáng)度作對(duì)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(zhǎng)慢,后期強(qiáng)度提升大;適量粉煤灰的摻入會(huì)提高混凝土強(qiáng)度,摻量取20%為宜。供應(yīng)二級(jí)粉煤灰(2)在粉煤灰細(xì)度對(duì)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(duì)它們的抗壓強(qiáng)度作對(duì)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。
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程中的效應(yīng)歸結(jié)起來可分為形態(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供應(yīng)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)。供應(yīng)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
燒結(jié)粉煤灰陶粒是一種性能很好的輕骨料,它可用于橋梁、建筑承重構(gòu)件、框架結(jié)構(gòu)用混凝土等,在有條件的地方應(yīng)大力發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品在國內(nèi)外都已成熟。我國天津硅酸鹽制品廠的燒結(jié)粉煤灰陶粒,英國與荷蘭的“萊泰克”燒結(jié)粉煤灰陶粒皆屬此類。因“萊泰克”技術(shù)對(duì)所用粉煤灰性能要求比較高,其粉煤灰中小于45 μ的顆粒含量要求高于55 %,此時(shí)在造粒成球過程中不需加入任何粘結(jié)劑,如粘土。只是在粉煤灰中含碳不足時(shí),添加不超過5 %的煤粉。我國的粉煤灰極少能滿足這些要求,若經(jīng)過分選也有可能滿足。一般在生產(chǎn)時(shí)需加入一定數(shù)量的粘土(或膨潤土)做粘結(jié)劑。但增加一種原料,就要增加一個(gè)系統(tǒng),并相應(yīng)增加投資。目前在工藝上用燒結(jié)機(jī)焙燒比較成功。因?yàn)橥ㄟ^成球盤成型的粉煤灰顆粒,靜置于燒結(jié)機(jī)上,在整個(gè)過程中成型的顆粒不滾動(dòng)隨燒結(jié)機(jī)履帶移動(dòng)而經(jīng)過預(yù)熱燒成、冷卻最終燒成有相當(dāng)強(qiáng)度的輕骨料?,F(xiàn)在用回轉(zhuǎn)窯燒成的不多,因回轉(zhuǎn)窯燒成其料粒要在轉(zhuǎn)動(dòng)的窯體內(nèi)滾動(dòng),如料粒沒有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度,在滾動(dòng)中將破碎并產(chǎn)生大量粉塵。不過國內(nèi)一些研究者,正在探索用回轉(zhuǎn)窯燒制粉煤灰陶粒的工藝。
提及對(duì)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(chǎn)加氣混凝土、建筑砌塊、微晶玻璃,還可用作水泥生產(chǎn)原料,用于生產(chǎn)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(chǎn)氧化鋁、分子篩等。二級(jí)粉煤灰價(jià)格對(duì)粉煤灰的綜合利用為國家產(chǎn)業(yè)政策所鼓勵(lì),近幾年發(fā)展迅速。尤其是將粉煤灰用于建材領(lǐng)域及用于生產(chǎn)氧化鋁,更是受到各界重視。對(duì)供應(yīng)二級(jí)粉煤灰的綜合利用有利于消除由粉煤灰的積存對(duì)環(huán)境造成的污染,并能夠創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。但據(jù)筆者調(diào)研的情況看,粉煤灰用于建材領(lǐng)域雖屬大宗量利用途徑,但利用過程所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高,從粉煤灰所含的硅、鋁、鐵等有價(jià)元素看,其實(shí)質(zhì)上是對(duì)所述有價(jià)資源的低層次利用。由粉煤灰生產(chǎn)氧化鋁是一條較好的利用途徑,但單純的提純氧化鋁而對(duì)其他有價(jià)元素棄之不用,則不僅不能創(chuàng)造應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益,而且還會(huì)因廢水和廢渣的產(chǎn)生而對(duì)環(huán)境造成更為嚴(yán)重的污染,對(duì)此,已為近幾年來一些單位所進(jìn)行的工業(yè)化實(shí)踐所證明。總之,對(duì)粉煤灰的綜合利用符合國家產(chǎn)業(yè)政策,既是環(huán)境保護(hù)的需要,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。