粉煤灰綜合利用的途徑以從過去的路基、填方、混凝土摻和料、土壤改造等方面的應(yīng)用外,發(fā)展到目前的在水泥原料、泵送混凝土、水泥混合材、大型水利樞紐工程等高級化利用途徑。專業(yè)混凝土粉煤灰按照粗細(xì)分為一級、二級、三級和粗灰,最粗的稱之粗灰。專業(yè)混凝土粉煤灰分選中的原灰與粗灰的區(qū)別如下:1、原灰指收塵直接得到的粉煤灰,即沒有經(jīng)過任何分選、粉磨或其它加工處理的粉煤灰。2、為了得到一級粉煤灰,將粉煤灰進行分選,分選出一級灰(比較細(xì)部分),剩余的部分就是粗灰。與原灰相比,粗灰相對比較粗。
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)計了幾組實驗,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)混凝土粉煤灰摻量對混凝土性能的影響實驗中,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度作對比分析,實驗結(jié)果表明:粉煤灰混凝土的前期強度增長慢,后期強度提升大;適量粉煤灰的摻入會提高混凝土強度,摻量取20%為宜。專業(yè)混凝土粉煤灰(2)在粉煤灰細(xì)度對混凝土性能的影響實驗中,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,并對它們的抗壓強度作對比分析,實驗結(jié)果表明:粉煤灰的細(xì)度值越小,制成的混凝土的抗壓強度越大。
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(chǎn)磚的規(guī)格、品種相適應(yīng)的擠出成型的工藝參數(shù)及擠出機性能;③成型坯體的密實度;④相應(yīng)的干燥、燒成及碼、搬運技術(shù)水平,在這4方面,我國在技術(shù)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(chǎn)技術(shù)及裝備所建設(shè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)運作情況看也說明了這一問題。在這些生產(chǎn)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(jīng)生產(chǎn)實踐均沒有達(dá)到。
首先,粉煤灰“填充效應(yīng)”可以改善水泥與粉煤灰組成的二元膠凝材料體系的顆粒級配,降低降凝材料的空隙率,進而使填充在水泥顆粒間的“填充水”釋放出來,改善混凝土的工作性。其次,粉煤灰中含有大量的球形玻璃體,在混凝土中起到“滾珠、軸承”潤滑效應(yīng),減少顆粒間的摩擦力,進而改善混凝土的工作性。再次,粉煤灰的活性大大低于水泥活性,可以降低混凝土坍落度損失。此外,粉煤灰對外加劑的吸附僅僅存在表面的物理吸附,優(yōu)質(zhì)粉煤灰對外加劑的吸附低于水泥,混凝土中使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰相當(dāng)于增加外加劑用量,混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。最后,粉煤灰的密度小于水泥,等量取代水泥后,混凝土中的漿體量增加,改善混凝土的粘聚性,提高抗離析能力,減水泌水,從而改善了混凝土的工作性能,使混凝土具有更好的流動性、密實性、勻質(zhì)性,便于混凝土的施工。 實踐應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn),質(zhì)量優(yōu)良的粉煤灰具有一定的減水作用,當(dāng)摻量50%時,需水量減小幅度很小。粉煤灰有無減水性以及減水性的大小與其質(zhì)量有很大的關(guān)系,因此應(yīng)通過試驗確定,不宜盲目偏信。
有部分供應(yīng)商摻入石灰石粉對粉煤灰進行造假,石灰石粉遇酸反應(yīng)起氣泡,檢驗時可以采取用稀冷鹽酸滴定的方法,觀察是否發(fā)生劇烈起泡,來鑒別粉煤灰是否含有石粉。但石灰?guī)r中含有一種叫白堊石的白色、疏松的土狀巖石,主要由粉末狀的方解石組成,遇酸不起泡遇到這種情況,可以使用40倍以上放大鏡或顯微鏡觀察粉煤灰的玻璃珠體含量,若玻璃體偏少或無玻璃珠體,不規(guī)則白色發(fā)光晶體多,應(yīng)檢測粉煤灰活性指數(shù)后,再決定是否使用。
劣質(zhì)粉煤灰的燒失量較高,顏色相對較黑,有的呈褐色。劣質(zhì)粉煤灰中粗顆粒較多,炭粒較多,吸水量大,在吸水的同時也吸附溶解在水中的外加劑,造成與減水劑相容性差,而且坍落度損失快。增加工地加水的風(fēng)險,降低混凝土強度,增加混凝土開裂風(fēng)險。