粉煤灰作為現(xiàn)代混凝土膠結(jié)材料中不可缺少的材料之一,市場需求日益增長,導(dǎo)致大量以次充好的粉煤灰流入市場。隨著生產(chǎn)工藝的改變,粉煤灰的種類日益增多,且摻和料本身性質(zhì)也發(fā)生了一定的變化,對混凝土性能產(chǎn)生一定的影響。對于供應(yīng)混凝土粉煤灰種類的增加和性質(zhì)的變化,有關(guān)的基礎(chǔ)研究卻相對薄弱,缺乏指導(dǎo)性研究成果。(1)針對供應(yīng)混凝土粉煤灰生產(chǎn)工藝的改變及其性質(zhì)的變化,應(yīng)加快研究的步伐,推出具有指導(dǎo)性意義的研究成果(2)針對現(xiàn)有粉煤灰種類的多樣性,積極尋求新的檢測方法,制定新的技術(shù)規(guī)范及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。(3)針對粉煤灰市場的供需量,探索新的可替代材料。
據(jù)調(diào)查, 近幾年山西省投產(chǎn)的粉煤灰綜合利用項(xiàng)目日益增多,全省用灰企業(yè)2 000 余家,全年總產(chǎn)值超過100 億元, 粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)在全省經(jīng)濟(jì)總量中已經(jīng)占有一席之地。供應(yīng)混凝土粉煤灰綜合利用項(xiàng)目主要集中在建材利用方向,包括商品粉煤灰、粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、混凝土砂漿、加氣混凝土砌塊、粉煤灰磚等。水泥廠利用粉煤灰生產(chǎn)礦渣粉煤灰硅酸鹽水泥等各類水泥,年利用供應(yīng)混凝土粉煤灰約600 萬t;加氣混凝土砌塊生產(chǎn)企業(yè)40 余家,年利用粉煤灰約360 萬t;年生產(chǎn)粉煤灰燒結(jié)磚、蒸壓磚達(dá)到30 億塊,年利用粉煤灰約580 萬t;混凝土、干混砂漿等消納粉煤灰量也將近500 萬t。在新型建材領(lǐng)域也開展了有益探索,粉煤灰生產(chǎn)新型輕質(zhì)復(fù)合墻板、裝飾板、保溫板等項(xiàng)目已取得初步成功及市場應(yīng)用。
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)在供應(yīng)混凝土粉煤灰摻量對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%,并對它們配制的混凝土的抗壓強(qiáng)度作對比分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:粉煤灰混凝土的前期強(qiáng)度增長慢,后期強(qiáng)度提升大;適量粉煤灰的摻入會提高混凝土強(qiáng)度,摻量取20%為宜。供應(yīng)混凝土粉煤灰(2)在粉煤灰細(xì)度對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,并對它們的抗壓強(qiáng)度作對比分析,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。
普通蒸汽養(yǎng)護(hù)和高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)粉煤灰磚是我國較早發(fā)展的利用粉煤灰生產(chǎn)墻體材料的品種。它是將粉煤灰、爐渣(或砂子、石屑)與石灰或再加上少許二水石膏經(jīng)計(jì)量、攪拌混合、消化、壓制成型、普通蒸汽養(yǎng)護(hù)(100 ℃飽和蒸汽)或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)(180~200 ℃飽和蒸汽)而成的具有一定抗壓強(qiáng)度的磚制品。由于生產(chǎn)工藝成熟,并能大量利用粉煤灰、爐渣(1億磚可利用18~20 萬t粉煤灰和爐渣),抗壓強(qiáng)度可達(dá)100~200#,能滿足承重墻體的要求,因而受到人們的重視,在60年代至80年代得到較大發(fā)展,累計(jì)投資5.4億元人民幣建設(shè)了159條生產(chǎn)線。
粉煤灰是我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。對于粉煤灰治理問題,各國通常同時(shí)采取了污染治理和綜合利用兩種方法。在供應(yīng)混凝土粉煤灰污染治理上,我國還缺乏更具針對性的法律規(guī)定,執(zhí)法上更是存在“有法不依”的問題。在粉煤灰綜合利用方面,我國同樣環(huán)保法律與環(huán)境政府監(jiān)管的缺位。本文為解決我國當(dāng)前存在的粉煤灰污染治理和綜合利用方面存在的相互脫節(jié)等問題,提出了相關(guān)政策建議。供應(yīng)混凝土粉煤灰,也稱煤灰,是人們在日常生活中對燃煤工業(yè)排放的粉煤灰的一種通俗稱法。根據(jù)原煤炭部于1996年頒布的《煤炭工業(yè)粉煤灰綜合利用管理辦法實(shí)施細(xì)則》,“粉煤灰是指礦區(qū)燃煤電廠、煤矸石電廠、煤氣站和各類鍋爐房排放的煙道灰、爐底渣和溢流渣?!?/p>
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(jī)性能;③成型坯體的密實(shí)度;④相應(yīng)的干燥、燒成及碼、搬運(yùn)技術(shù)水平,在這4方面,我國在技術(shù)上還未成熟,仍需進(jìn)一步研究開發(fā)和探索。從南京、鞍山、秦皇島引進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)及裝備所建設(shè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)運(yùn)作情況看也說明了這一問題。在這些生產(chǎn)線引進(jìn)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(shí)踐均沒有達(dá)到。