山西省在發(fā)展煤電行業(yè)的同時(shí),也通過(guò)加快技術(shù)創(chuàng)新, 積極努力地推進(jìn)粉煤灰綜合利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使得專業(yè)水泥粉煤灰綜合利用率穩(wěn)步增長(zhǎng),利用領(lǐng)域逐漸拓寬,技術(shù)水平不斷提升。近年來(lái)山西省專業(yè)水泥粉煤灰利用量呈持續(xù)上升趨勢(shì),從2000 年的145 萬(wàn)t 增加到2013年的2 687 萬(wàn)t, 綜合利用率從18 %增加到56%,但仍低于全國(guó)68 %的平均水平12 個(gè)百分點(diǎn)。此外, 由于全省缺乏具有較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的跨區(qū)域大集團(tuán),企業(yè)資源整合能力差,無(wú)法對(duì)全省的粉煤灰資源進(jìn)行合理調(diào)配。加之受地域資源、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城市建設(shè)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。
粉煤灰的燃燒過(guò)程:煤粉在爐膛中呈懸浮狀態(tài)燃燒,燃煤中的絕大部分可燃物都能在爐內(nèi)燒盡,而煤粉中的不燃物(主要為灰分)大量混雜在高溫?zé)煔庵小?a href="/tag/%E4%B8%93%E4%B8%9A" target="_blank">專業(yè)水泥粉煤灰這些不燃物因受到高溫作用而部分熔融。專業(yè)水泥粉煤灰同時(shí)由于其表面張力的作用,形成大量細(xì)小的球形顆粒。
在混凝土的配制過(guò)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)在專業(yè)水泥粉煤灰摻量對(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。專業(yè)水泥粉煤灰(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。
利用粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚是將粉煤灰摻入粘土、頁(yè)巖中或在粉煤灰中摻加粘結(jié)材料共同混合擠出成型。粉煤灰能摻入的數(shù)量取決于粉煤灰的品質(zhì),尤其是它的細(xì)度,粘土或頁(yè)巖的塑性。粉煤灰細(xì)度越細(xì),粘土、頁(yè)巖的塑性越高,粉煤灰摻加量可越高。在現(xiàn)實(shí)生活中人們常常追求用100 %的粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚,這是一種理想,一種良好的愿望,可以理解。專業(yè)水泥粉煤灰但在目前的技術(shù)水平和條件下還做不到。目前摻加到30 %已沒(méi)有問(wèn)題,能摻加到50 %就非常理想。要摻到70 %~80 %,需經(jīng)相當(dāng)艱巨的努力和采取更多的技術(shù)措施,即使如此,也是相當(dāng)困難的。但在過(guò)去的宣傳中,宣傳研制成功全粉煤灰燒結(jié)磚,這種提法存在著一定的模糊和某種程度的誤導(dǎo),①?gòu)哪壳八娇丛诩夹g(shù)上還不可能;②把摻加其中的粘結(jié)材料部分(約15 %~20 %)鈉基膨潤(rùn)土沒(méi)有計(jì)入其內(nèi),這是值得注意的,應(yīng)該實(shí)事求是在宣傳上不 該嘩眾取寵。
優(yōu)質(zhì)的粉煤灰摻入混凝土可明顯地改善混凝土的和易性,當(dāng)粉煤灰摻量大于膠材總量的5%~10%時(shí),效果極為明顯?,F(xiàn)今在混凝土實(shí)際生產(chǎn)中,粉煤灰摻量往往達(dá)到20%,有的甚至高達(dá)30%,但混凝土的和易性卻不盡人意。抽取原材料進(jìn)行檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)專業(yè)水泥粉煤灰的檢測(cè)結(jié)果經(jīng)常不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求或者與驗(yàn)收時(shí)的結(jié)果相差甚遠(yuǎn)?,F(xiàn)以某公司所用Ⅱ級(jí)粉煤灰進(jìn)場(chǎng)及抽樣常規(guī)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,出現(xiàn)這種情況的最大原因就是粉煤灰供貨廠家為謀求利益而以次充好,甚至摻假。專業(yè)水泥粉煤灰進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí),檢測(cè)結(jié)果符合要求的原因主要是檢測(cè)的樣品是供貨廠家提前準(zhǔn)備好的合格樣品或是在易取樣部位裝入合格粉煤灰。有些公司由于人員配備或節(jié)省成本等原因不能做到車(chē)檢或抽檢,就導(dǎo)致許多劣質(zhì)粉煤灰被用于混凝土生產(chǎn)中。結(jié)果不僅沒(méi)有起到應(yīng)有的作用,反而給混凝土的質(zhì)量埋下了隱患。
采用45um方孔篩做篩析試驗(yàn),劣質(zhì)粉煤灰的細(xì)度通常在30%以上的粉煤灰。粉煤灰中粗顆粒較多,海綿體多,含炭量高,“兩多一高”使粉煤灰的填充效應(yīng)下降,吸水性和吸附外加劑能力增加,混凝土工作性能明顯變差,28d活性也會(huì)隨之下降。在加上玻璃體微珠少,起不到“滾珠軸承”潤(rùn)滑作用。