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、水泥等物質基本性質的基礎上,用控制變量法的思想,設計了幾組實驗,對比分析了不同粉煤灰摻量和細度對配制的混凝土性能的影響。(1)在找二級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。找二級粉煤灰(2)在粉煤灰細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,實驗結果表明:粉煤灰的細度值越小,制成的混凝土的抗壓強度越大。
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的找二級粉煤灰制備了粉煤灰高強輕骨料混凝土,研究結果表明,找二級粉煤灰摻量相同時,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。
山西省在發(fā)展煤電行業(yè)的同時,也通過加快技術創(chuàng)新, 積極努力地推進粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使得找二級粉煤灰綜合利用率穩(wěn)步增長,利用領域逐漸拓寬,技術水平不斷提升。近年來山西省找二級粉煤灰利用量呈持續(xù)上升趨勢,從2000 年的145 萬t 增加到2013年的2 687 萬t, 綜合利用率從18 %增加到56%,但仍低于全國68 %的平均水平12 個百分點。此外, 由于全省缺乏具有較強市場競爭力的跨區(qū)域大集團,企業(yè)資源整合能力差,無法對全省的粉煤灰資源進行合理調配。加之受地域資源、經(jīng)濟發(fā)展水平和城市建設規(guī)模等因素的影響, 全省各地市粉煤灰綜合利用情況差異較大。
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(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。二級粉煤灰廠家對粉煤灰的綜合利用為國家產(chǎn)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(chǎn)氧化鋁,更是受到各界重視。對找二級粉煤灰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(jīng)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(jīng)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(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其他有價元素棄之不用,則不僅不能創(chuàng)造應有的經(jīng)濟效益,而且還會因廢水和廢渣的產(chǎn)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(chǎn)業(yè)政策,既是環(huán)境保護的需要,也是經(jīng)濟發(fā)展的需要。
將粉煤灰作為原材料生產(chǎn)燒結磚是綜合利用粉煤灰最佳途徑之一,我國每年生產(chǎn)和使用燒結磚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)展燒結粉煤灰磚蘊藏著對粉煤灰利用的巨大潛力。當然,目前不是每一個地方、每一個找二級粉煤灰磚廠都能就地就近獲得粉煤灰可就地利用,但就我國電廠分布來看,很多電廠周圍都分布著相當多的磚廠。另外,為了利用粉煤灰還可在電廠附近或電廠內有計劃地建設一批燒結粉煤灰磚廠。經(jīng)過精心有力地組織和推動,如能有5 %~10 %的燒結磚摻用粉煤灰生產(chǎn),每年也可利用1750~3500 萬t粉煤灰,這是一個相當可觀的數(shù)量,作為第一步這一目標是非常了不起的,對國家是一大貢獻。在制磚工業(yè)中利用粉煤灰不僅可以節(jié)省一部分粘土質礦物及耕地,又可減少粉煤灰排放堆存占地,改善和保護環(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,從而進一步減輕建筑物自重,可實現(xiàn)一舉多得之效,應大力提倡,積極發(fā)展。