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)找火電廠粉煤灰總產(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,找火電廠粉煤灰產(chǎn)生量年增長(zhǎng)速度較發(fā)電量增長(zhǎng)速度快。
利用粉煤灰作為原料生產(chǎn)墻體材料在我國(guó)已有幾十年歷史和經(jīng)驗(yàn),先后研制和生產(chǎn)了粉煤灰泡沫混凝土制品、蒸養(yǎng)粉煤灰中型密實(shí)砌塊、小型粉煤灰空心砌塊、蒸養(yǎng)、蒸壓粉煤灰磚,蒸養(yǎng)、蒸壓加氣混凝土制品、粉煤灰燒結(jié)陶粒。 為了處理工業(yè)固體廢棄物粉煤灰、保護(hù)環(huán)境,早在20世紀(jì)50年代中后期,國(guó)內(nèi)就開展了大量利用粉煤灰的研究,首先生產(chǎn)了粉煤灰泡沫混凝土板,用于北京首都機(jī)場(chǎng)的機(jī)庫(kù)屋面。60年代,粉煤灰中型密實(shí)砌塊在上海市公共住宅建筑普遍應(yīng)用,在上海城市建設(shè)中發(fā)揮了重大作用。受上海啟發(fā)和影響,蘇州、無錫、常州、南京、濟(jì)南、成都、攀枝花等地相繼建設(shè)了近30條生產(chǎn)線,一直生產(chǎn)到80年代中后期,后因塊型大、塊太重、施工麻煩,而逐漸改產(chǎn)、停產(chǎn)。當(dāng)在蒸壓灰砂磚在我國(guó)開發(fā)成功,并普遍推廣后,受其啟發(fā),研究用粉煤灰和爐渣代替砂子做原料生產(chǎn)蒸養(yǎng)和蒸壓粉煤灰磚,并獲得成功,隨即在全國(guó)推廣相繼建成近40條生產(chǎn)線,因性能、價(jià)格、市場(chǎng)問題經(jīng)營(yíng)銷售一些年以后陸續(xù)萎縮、停產(chǎn),但也有部分企業(yè)至今仍繼續(xù)生產(chǎn),并取得不錯(cuò)的效益,如武漢硅酸鹽制品廠等,目前也有些新的生產(chǎn)線在建設(shè)。70年代在引進(jìn)消化蒸壓加氣混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究成功用粉煤灰代替砂子生產(chǎn)粉煤灰加氣混凝土制品,目前用粉煤灰做原料的加氣混凝土產(chǎn)品的產(chǎn)量已占全國(guó)加氣混凝土總產(chǎn)量的80 %。70年代又進(jìn)行了利用粉煤灰做原料生產(chǎn)燒結(jié)陶粒的研究,在天津硅酸鹽制品廠建成了我國(guó)惟一的一條采用燒結(jié)機(jī)和燃煤粉燒結(jié)粉煤灰陶粒生產(chǎn)線,成功生產(chǎn)出粉煤灰陶粒用于天津市建筑和建筑構(gòu)件生產(chǎn),如預(yù)制混凝土大板,至90年代因城市的拓展,該廠場(chǎng)地改作房地產(chǎn)開發(fā)用地,而被迫停產(chǎn)。同期很多單位以粉煤灰代替部分粘土生產(chǎn)燒結(jié)實(shí)心磚和空心磚,并探索不斷提高粉煤灰摻加量,力求最大限度地利用粉煤灰。
超細(xì)粉煤灰在改善水泥漿體流動(dòng)性時(shí)有一摻量極限,超過此摻量極限時(shí)漿體流動(dòng)性變差;在粉煤灰摻量相同時(shí),隨粉煤灰細(xì)度的增大水泥漿體強(qiáng)度隨之增大,但流動(dòng)性會(huì)隨之變差;超細(xì)找火電廠粉煤灰只有與高效減水劑共同使用時(shí),才能表現(xiàn)出較為明顯的減水效果。下面我們分享一下超細(xì)粉煤灰的減水作用相關(guān)知識(shí)。超細(xì)找火電廠粉煤灰的減水作用,對(duì)混凝土工作性的顯著改進(jìn)作用,以及對(duì)砂漿或者混凝土強(qiáng)度的增加程度,是普通磨細(xì)灰和商品灰所不能達(dá)到的,在等同生產(chǎn)條件下可比普通磨細(xì)灰多摻入10%,節(jié)約10%的熟料用量,按公司150萬噸水泥生產(chǎn)能力計(jì)算,可節(jié)約熟料15萬噸,僅此一項(xiàng)可為公司節(jié)約成本3000多萬元,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益,推廣潛力巨大。
利用粉煤灰進(jìn)行路基及工程填筑、填溝造地、沉陷區(qū)治理等生態(tài)修復(fù)工程也已有成功的范例。如運(yùn)城市風(fēng)陵渡開發(fā)區(qū)通過設(shè)置攔渣壩、排水井、防滲等設(shè)施將應(yīng)用于找火電廠粉煤灰填溝造地百余畝;太原東山煤礦采用以找火電廠粉煤灰為主的漿料填充密實(shí)矸石空隙的方法,將粉煤灰輸送到井下,填充到采空區(qū),從而減少地面沉降。
在蒸制粉煤灰磚發(fā)展過程中,由于國(guó)內(nèi)采購(gòu)不到蒸壓釜以及后來為了降低投資而采用養(yǎng)護(hù)窯(不用蒸壓釜)用普通蒸汽養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)粉煤灰磚坯,該工藝曾一度普遍發(fā)展。由于反應(yīng)溫度低、水化硅酸鹽產(chǎn)物少、結(jié)晶度不夠,雖然抗壓強(qiáng)度勉強(qiáng)可以滿足承重墻體要求,但其干燥收縮值大,用該磚建造的建筑,建成后一段時(shí)間(一般在半年至1年內(nèi)),在山墻、內(nèi)承重墻及窗臺(tái)下產(chǎn)生不同程度裂紋。最嚴(yán)重的發(fā)生在60、70年代的湖南株洲市粉煤灰磚混建筑的內(nèi)外墻體涉及建筑物安全而拆除。因此,使整個(gè)普通蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚發(fā)展受挫,一部分企業(yè)不得不因此被迫停產(chǎn)。為了解決這一問題,研究決定停止發(fā)展普通蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚,改變工藝路線,在技術(shù)政策上決定大力發(fā)展高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚,磚的收縮大大改善,用該類磚建筑的建筑墻體及窗臺(tái)下裂縫大大減少,程度大大減輕。但通過對(duì)大量建筑物調(diào)查裂縫并未從根本消除,特別是在窗臺(tái)下仍生產(chǎn)輕微的裂縫,這說明該磚雖經(jīng)蒸壓,但收縮值仍未達(dá)到要求,為了比較徹底地解決粉煤灰磚墻體裂縫問題,必須通過改進(jìn)配方,正確選擇原材料,調(diào)整混合料級(jí)配,采用輪碾攪拌混合,加強(qiáng)混合料消化,提高磚坯成型壓力,最好雙面加壓,以提高磚坯的密實(shí)度,提高蒸壓養(yǎng)護(hù)的溫度(相應(yīng)飽和蒸汽壓力應(yīng)在10~12大氣壓以上),以增加水化硅酸鹽產(chǎn)物數(shù)量和改善結(jié)晶狀況,產(chǎn)生更多的托勃莫來石晶體,改善結(jié)晶度和晶型,使磚的抗壓強(qiáng)度達(dá)到200 kg/cm2以上。采取上述綜合措施可以進(jìn)一步減少粉煤灰磚的收縮,可以比較好地解決粉煤灰墻體的裂縫問題。若采用粉煤灰、石灰與一定級(jí)配的中砂配料,經(jīng)高壓力壓制成型和更高壓力蒸汽養(yǎng)護(hù)也可獲得較高磚強(qiáng)度和較低收縮值。