在粉磨水泥時,為改善水泥工作性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級、增加水泥產(chǎn)量等而摻入的人工或天然的礦物材料,稱為水泥混合材。供應(yīng)水泥粉煤灰目前,水泥企業(yè)所用的混合材主要是工業(yè)廢渣。供應(yīng)水泥粉煤灰按其性能不同,通常分為活性和非活性混合材兩大類,其中前者用量較大?! ?
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)水泥粉煤灰在等強(qiáng)度等級的條件下,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)水泥粉煤灰耐磨性提高: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,因此施工時混凝土的溫升降低,可明顯減少溫度裂縫,這對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,并可減少坍落度時候的損失。
山西省在發(fā)展煤電行業(yè)的同時,也通過加快技術(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,使得供應(yīng)水泥粉煤灰綜合利用率穩(wěn)步增長,利用領(lǐng)域逐漸拓寬,技術(shù)水平不斷提升。近年來山西省供應(yīng)水泥粉煤灰利用量呈持續(xù)上升趨勢,從2000 年的145 萬t 增加到2013年的2 687 萬t, 綜合利用率從18 %增加到56%,但仍低于全國68 %的平均水平12 個百分點(diǎn)。此外, 由于全省缺乏具有較強(qiáng)市場競爭力的跨區(qū)域大集團(tuán),企業(yè)資源整合能力差,無法對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。
有部分供應(yīng)商摻入石灰石粉對粉煤灰進(jìn)行造假,石灰石粉遇酸反應(yīng)起氣泡,檢驗時可以采取用稀冷鹽酸滴定的方法,觀察是否發(fā)生劇烈起泡,來鑒別粉煤灰是否含有石粉。但石灰?guī)r中含有一種叫白堊石的白色、疏松的土狀巖石,主要由粉末狀的方解石組成,遇酸不起泡遇到這種情況,可以使用40倍以上放大鏡或顯微鏡觀察粉煤灰的玻璃珠體含量,若玻璃體偏少或無玻璃珠體,不規(guī)則白色發(fā)光晶體多,應(yīng)檢測粉煤灰活性指數(shù)后,再決定是否使用。
根據(jù)研究超細(xì)礦渣粉對水泥砂漿抗硫酸鹽侵蝕性能的影響,摻入15%、25%的超細(xì)礦渣粉不僅可以增加水泥砂漿的強(qiáng)度,而且可以提高其抗硫酸鹽侵蝕性能。利用細(xì)度分別為305m2/kg、425 m2/kg和550m2/kg的供應(yīng)水泥粉煤灰制備了粉煤灰高強(qiáng)輕骨料混凝土,研究結(jié)果表明,供應(yīng)水泥粉煤灰摻量相同時,隨著粉煤灰細(xì)度的增大,混凝土抗氯離子滲透性及護(hù)筋性均隨之增加。粉煤灰細(xì)度越髙,減縮效果越明顯,早期抗裂性能增強(qiáng)越顯著。摻合料超細(xì)粉能顯著提高改善水泥基材料的孔結(jié)構(gòu),提高結(jié)構(gòu)的密實性。改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)和界面過渡區(qū),提高混凝土的綜合耐久性。
近年來,許多混凝土公司發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的混凝土出現(xiàn)刺鼻的氨味,而且在驗收粉煤灰時進(jìn)行需水量比試驗也常伴有刺鼻的氨味。出現(xiàn)氨味的混凝土有時候還伴有凝結(jié)時間延長或漲模等現(xiàn)象,有的甚至因含氣量過高而造成混凝土強(qiáng)度大幅度下降,從而導(dǎo)致嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要是混凝土中摻入的脫硝供應(yīng)水泥粉煤灰。脫硝作為節(jié)能減排的一項重要指標(biāo),許多燃煤電廠都增加了脫硝裝置,所以近年來脫硝粉煤灰量有所增加。正常情況下的脫硝粉煤灰與傳統(tǒng)供應(yīng)水泥粉煤灰沒有明顯的區(qū)別,應(yīng)用于混凝土中也不會對混凝土性能產(chǎn)生較大的不利影響。但當(dāng)脫硝過程出現(xiàn)問題,粉煤灰中含有的脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4和(NH4)2SO4含量較高時,生產(chǎn)的混凝土就會出現(xiàn)凝結(jié)時間延長、產(chǎn)生刺激性氣體、強(qiáng)度下降等問題。如某工程使用了摻入非正常脫硝粉煤灰的混凝土,結(jié)果混凝土出現(xiàn)了和易性差、凝結(jié)時間長、強(qiáng)度降低等問題,導(dǎo)致拆模后混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷.