燒結粉煤灰陶粒是一種性能很好的輕骨料,它可用于橋梁、建筑承重構件、框架結構用混凝土等,在有條件的地方應大力發(fā)展,這項技術和產(chǎn)品在國內(nèi)外都已成熟。我國天津硅酸鹽制品廠的燒結粉煤灰陶粒,英國與荷蘭的“萊泰克”燒結粉煤灰陶粒皆屬此類。因“萊泰克”技術對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 %,此時在造粒成球過程中不需加入任何粘結劑,如粘土。只是在粉煤灰中含碳不足時,添加不超過5 %的煤粉。我國的粉煤灰極少能滿足這些要求,若經(jīng)過分選也有可能滿足。一般在生產(chǎn)時需加入一定數(shù)量的粘土(或膨潤土)做粘結劑。但增加一種原料,就要增加一個系統(tǒng),并相應增加投資。目前在工藝上用燒結機焙燒比較成功。因為通過成球盤成型的粉煤灰顆粒,靜置于燒結機上,在整個過程中成型的顆粒不滾動隨燒結機履帶移動而經(jīng)過預熱燒成、冷卻最終燒成有相當強度的輕骨料?,F(xiàn)在用回轉窯燒成的不多,因回轉窯燒成其料粒要在轉動的窯體內(nèi)滾動,如料粒沒有足夠的粘結強度,在滾動中將破碎并產(chǎn)生大量粉塵。不過國內(nèi)一些研究者,正在探索用回轉窯燒制粉煤灰陶粒的工藝。
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。對供應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(diào)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。
利用粉煤灰進行路基及工程填筑、填溝造地、沉陷區(qū)治理等生態(tài)修復工程也已有成功的范例。如運城市風陵渡開發(fā)區(qū)通過設置攔渣壩、排水井、防滲等設施將應用于供應二級粉煤灰填溝造地百余畝;太原東山煤礦采用以供應二級粉煤灰為主的漿料填充密實矸石空隙的方法,將粉煤灰輸送到井下,填充到采空區(qū),從而減少地面沉降。
如何快速有效地判別粉煤灰的優(yōu)劣成為目前混凝土行業(yè)面臨的一道難題。截至目前,許多混凝土公司都發(fā)現(xiàn)供應二級粉煤灰供貨廠家有摻假行為,這個問題應引起大家足夠的重視。針對上述情況,除了呼吁相關部門盡快出臺具有針對性的檢測標準外,混凝土公司也應采取相應措施避免其蒙混過關。以某混凝土公司驗收粉煤灰為例,其采取的措施包括:供應二級粉煤灰(1)與供貨廠家簽訂誠信及處罰條例,給其敲響警鐘。(2)安排專職取樣人員,嚴禁送貨人員取樣或使用其提供的樣品。(3)取樣須具有代表性,能反映整車大致情況。(4)加大抽樣頻次,增加樣品數(shù)量,取多次檢測結果作對比。如果發(fā)現(xiàn)檢測結果不合格或檢測結果數(shù)據(jù)相差較大,堅決作退貨處理。
對于C類粉煤灰,應按照規(guī)范做安定性檢測。檢測中,應先確定達到標準稠度時的用水量,常用方法有兩種,分別為標準法與代用法,包括水量保持不變與對水量進行調(diào)整。對新進人員而言,建議優(yōu)先考慮代用法,這是因為這一方法較為簡單,僅兩次即可確定達到標準稠度時的用水量。供應二級粉煤灰無論采用哪一種檢測方法,之前都應該做好以下準備工作:維卡儀上的金屬棒可以自由滑動;供應二級粉煤灰在調(diào)整到試桿接觸玻璃板時指針應對準零點;攪拌機的實際運行保持正常。
在蒸制粉煤灰磚發(fā)展過程中,由于國內(nèi)采購不到蒸壓釜以及后來為了降低投資而采用養(yǎng)護窯(不用蒸壓釜)用普通蒸汽養(yǎng)護生產(chǎn)粉煤灰磚坯,該工藝曾一度普遍發(fā)展。由于反應溫度低、水化硅酸鹽產(chǎn)物少、結晶度不夠,雖然抗壓強度勉強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,建成后一段時間(一般在半年至1年內(nèi)),在山墻、內(nèi)承重墻及窗臺下產(chǎn)生不同程度裂紋。最嚴重的發(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,使整個普通蒸汽養(yǎng)護粉煤灰磚發(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)護粉煤灰磚,改變工藝路線,在技術政策上決定大力發(fā)展高壓蒸汽養(yǎng)護粉煤灰磚,磚的收縮大大改善,用該類磚建筑的建筑墻體及窗臺下裂縫大大減少,程度大大減輕。但通過對大量建筑物調(diào)查裂縫并未從根本消除,特別是在窗臺下仍生產(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,必須通過改進配方,正確選擇原材料,調(diào)整混合料級配,采用輪碾攪拌混合,加強混合料消化,提高磚坯成型壓力,最好雙面加壓,以提高磚坯的密實度,提高蒸壓養(yǎng)護的溫度(相應飽和蒸汽壓力應在10~12大氣壓以上),以增加水化硅酸鹽產(chǎn)物數(shù)量和改善結晶狀況,產(chǎn)生更多的托勃莫來石晶體,改善結晶度和晶型,使磚的抗壓強度達到200 kg/cm2以上。采取上述綜合措施可以進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)護也可獲得較高磚強度和較低收縮值。