2000 年山西省火電裝機(jī)容量為1 290 萬(wàn)kW,至2013 年增長(zhǎng)了3 倍,達(dá)到5 202 萬(wàn)kw。全省發(fā)電量由2000 年的620 億kw 增長(zhǎng)到2013 年的2527 億kw 粉煤灰也由2000 年的805 萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2013 年的4799 萬(wàn)噸(約占全國(guó)找混凝土粉煤灰總產(chǎn)生量的8.4 %)。由于燃煤品質(zhì)下降以及低熱值煤發(fā)電項(xiàng)目的逐步實(shí)施,燃料發(fā)熱量低,灰分普遍提高,找混凝土粉煤灰產(chǎn)生量年增長(zhǎng)速度較發(fā)電量增長(zhǎng)速度快。
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(guó)內(nèi)外都已成熟。我國(guó)天津硅酸鹽制品廠的燒結(jié)粉煤灰陶粒,英國(guó)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(guò)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(guò)5 %的煤粉。我國(guó)的粉煤灰極少能滿足這些要求,若經(jīng)過(guò)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(rùn)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^(guò)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(guò)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(guò)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(méi)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(guò)國(guó)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。
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(jí)配,降低降凝材料的空隙率,進(jìn)而使填充在水泥顆粒間的“填充水”釋放出來(lái),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(rùn)滑效應(yīng),減少顆粒間的摩擦力,進(jìn)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(duì)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(duì)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(dòng)性、密實(shí)性、勻質(zhì)性,便于混凝土的施工。 實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn),質(zhì)量?jī)?yōu)良的粉煤灰具有一定的減水作用,當(dāng)摻量50%時(shí),需水量減小幅度很小。粉煤灰有無(wú)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(guò)試驗(yàn)確定,不宜盲目偏信。
采用45um方孔篩做篩析試驗(yàn),劣質(zhì)粉煤灰的細(xì)度通常在30%以上的粉煤灰。粉煤灰中粗顆粒較多,海綿體多,含炭量高,“兩多一高”使粉煤灰的填充效應(yīng)下降,吸水性和吸附外加劑能力增加,混凝土工作性能明顯變差,28d活性也會(huì)隨之下降。在加上玻璃體微珠少,起不到“滾珠軸承”潤(rùn)滑作用。