2000 年山西省火電裝機(jī)容量為1 290 萬kW,至2013 年增長(zhǎng)了3 倍,達(dá)到5 202 萬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 萬噸增長(zhǎng)到2013 年的4799 萬噸(約占全國(guó)供應(yīng)電廠粉煤灰總產(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,供應(yīng)電廠粉煤灰產(chǎn)生量年增長(zhǎng)速度較發(fā)電量增長(zhǎng)速度快。
將粉煤灰作為原材料生產(chǎn)燒結(jié)磚是綜合利用粉煤灰最佳途徑之一,我國(guó)每年生產(chǎn)和使用燒結(jié)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(jié)粉煤灰磚蘊(yùn)藏著對(duì)粉煤灰利用的巨大潛力。當(dāng)然,目前不是每一個(gè)地方、每一個(gè)供應(yīng)電廠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(guó)電廠分布來看,很多電廠周圍都分布著相當(dāng)多的磚廠。另外,為了利用粉煤灰還可在電廠附近或電廠內(nèi)有計(jì)劃地建設(shè)一批燒結(jié)粉煤灰磚廠。經(jīng)過精心有力地組織和推動(dòng),如能有5 %~10 %的燒結(jié)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(gè)相當(dāng)可觀的數(shù)量,作為第一步這一目標(biāo)是非常了不起的,對(duì)國(guó)家是一大貢獻(xiàn)。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(zhì)礦物及耕地,又可減少粉煤灰排放堆存占地,改善和保護(hù)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(jié)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(jìn)一步減輕建筑物自重,可實(shí)現(xiàn)一舉多得之效,應(yīng)大力提倡,積極發(fā)展。
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)電廠粉煤灰摻量對(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)電廠粉煤灰(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。
粉煤灰可用作砂漿、水泥、混凝土的摻合料,并成為混凝土、水泥的組分,粉煤灰作為原料代替黏土生產(chǎn)水泥熟料的原料、制造燒結(jié)磚、蒸壓加氣混凝土、空心砌磚、泡沫混凝土、燒結(jié)或非燒結(jié)陶粒,鋪筑道路。除此之外,粉煤灰還有哪些作用呢?成本降低:摻加供應(yīng)電廠粉煤灰在等強(qiáng)度等級(jí)的條件下,可以減少水泥用量約10%~15%,因而可降低混凝土的成本。供應(yīng)電廠粉煤灰耐磨性提高:粉煤灰的硬度和強(qiáng)度較高,因此說粉煤灰混凝土的耐磨性要好于普通混凝土。但混凝土養(yǎng)護(hù)不良會(huì)導(dǎo)致耐磨性降低?;炷恋臏厣档停簱郊臃勖夯液罂蓽p少水泥用量,且粉煤灰水化放熱量很少,從而減少了水化放熱量,因此施工時(shí)混凝土的溫升降低,可明顯減少溫度裂縫,這對(duì)大體積混凝土工程非常有利?;炷涟韬土虾鸵仔缘玫礁纳疲簱郊舆m量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流動(dòng)性、粘聚性和保水性,使混凝土拌和料易于泵送、澆筑成型,并可減少坍落度時(shí)候的損失。
物理激活也稱機(jī)械激活,對(duì)粉煤灰、礦渣、煤矸石等具有很好的處理效果。超細(xì)粉磨可以使粉煤灰顆粒粒徑變小,比表面積增加,有效填充于水泥硬化漿體的孔隙,起到密實(shí)增強(qiáng)的作用。同時(shí),超細(xì)顆粒表面出現(xiàn)錯(cuò)位、點(diǎn)缺陷和結(jié)構(gòu)缺陷,表面自由能增加,活性提高。在水泥水化過程中超細(xì)供應(yīng)電廠粉煤灰會(huì)與水泥初期水化生成的氫氧化鈣發(fā)生二次水化反應(yīng),不但有助于提高水泥后期強(qiáng)度,而且降低體系堿度,改善耐久性。電廠粉煤灰批發(fā)供應(yīng)商超細(xì)粉粒徑比水泥粒徑小很多,其密實(shí)填充效應(yīng)將水泥空隙中的水置換出來,抵消了比表面積高而增加的濕潤(rùn)水部分,所以摻加超細(xì)粉會(huì)不提高而是減少水泥需水量。另超細(xì)粉顏色較深能改善水泥顏色,增強(qiáng)水泥和減水劑的適應(yīng)性。