80年代初,為了推動節(jié)能,國家計委聯(lián)合國家建材局曾組織過非燒結粘土磚的研究開發(fā)。當時的非燒結粘土磚是特指用風化的山土、砂土或其他劣質(zhì)雜土加上10 %以內(nèi)的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥經(jīng)攪拌混合、機械壓制成型、堆放在場地上經(jīng)自然養(yǎng)護硬化而得的產(chǎn)品。為了開拓粉煤灰的利用途徑,擴大粉煤灰利用,曾將這一工藝方法引入非燒結粉煤灰磚生產(chǎn),經(jīng)蘇州水泥混凝土研究設計院在望亭電廠試驗和生產(chǎn)證明當水泥加到10 %左右時,磚的抗壓強度可以達到100 kg/cm2,但用這些磚建造的2~5層磚混結構建筑(包括圍墻)像普通蒸汽養(yǎng)護、壓制粉煤灰磚建筑一樣,建成一段時間后在山墻及窗臺下出現(xiàn)裂縫。近兩年來,北京東方化工廠自備電廠用其新建的蒸壓粉煤灰磚廠的粉煤灰磚所建四層辦公樓也產(chǎn)生了較嚴重的裂縫。因此,在沒有新的重大有效改進措施之前,不宜盲目發(fā)展。另外,在一些研究者的宣傳中提出要加入各種“固化劑”,并將“固化劑”搞得很“玄”,故弄玄虛,其實所謂“固化劑”就是水泥,即使加入一些其他摻加劑,也是調(diào)節(jié)水泥水化、硬化的外加劑。吉林粉煤灰生產(chǎn)
首先,粉煤灰“填充效應”可以改善水泥與粉煤灰組成的二元膠凝材料體系的顆粒級配,降低降凝材料的空隙率,進而使填充在水泥顆粒間的“填充水”釋放出來,改善混凝土的工作性。其次,粉煤灰中含有大量的球形玻璃體,在混凝土中起到“滾珠、軸承”潤滑效應,減少顆粒間的摩擦力,進而改善混凝土的工作性。再次,粉煤灰的活性大大低于水泥活性,可以降低混凝土坍落度損失。此外,粉煤灰對外加劑的吸附僅僅存在表面的物理吸附,優(yōu)質(zhì)粉煤灰對外加劑的吸附低于水泥,混凝土中使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰相當于增加外加劑用量,混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。最后,粉煤灰的密度小于水泥,等量取代水泥后,混凝土中的漿體量增加,改善混凝土的粘聚性,提高抗離析能力,減水泌水,從而改善了混凝土的工作性能,使混凝土具有更好的流動性、密實性、勻質(zhì)性,便于混凝土的施工。 實踐應用過程中發(fā)現(xiàn),質(zhì)量優(yōu)良的粉煤灰具有一定的減水作用,當摻量50%時,需水量減小幅度很小。粉煤灰有無減水性以及減水性的大小與其質(zhì)量有很大的關系,因此應通過試驗確定,不宜盲目偏信。
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。
為加強對粉煤灰再利用環(huán)節(jié)的污染治理,當前亟需盡快制定粉煤灰相關產(chǎn)品的環(huán)境安全檢測強制性標準,為環(huán)保部門執(zhí)法和再利用企業(yè)的再利用活動提供明確的指引。粉煤灰的污染防治工作不僅包括其排放前的預防工作和排放后的治理工作,還應當包括對其相關產(chǎn)品的環(huán)境安全檢測工作。我國現(xiàn)行立法中尚未制定專門標準對粉煤灰相關產(chǎn)品中的各種有毒微量元素和放射性元素的含量進行檢測,需要說明的是,這種標準并不是粉煤灰相關產(chǎn)品的質(zhì)量標準,而是將粉煤灰相關產(chǎn)品放在各種可能導致其中的有毒微量元素和放射性元素釋放的條件下,對粉煤灰相關產(chǎn)品進行試驗,看其是否會對粉煤灰相關產(chǎn)品的環(huán)境安全性進行檢測的標準。粉煤灰相關產(chǎn)品只有在達到環(huán)境安全檢測標準中的各項要求時,才能將其投放到市場中,并進行動態(tài)跟蹤監(jiān)管。環(huán)境安全檢測標準的制定,不僅有利于推動粉煤灰綜合利用技術的研究,更有利于減少粉煤灰二次污染的可能性。
劣質(zhì)粉煤灰的燒失量較高,顏色相對較黑,有的呈褐色。劣質(zhì)粉煤灰中粗顆粒較多,炭粒較多,吸水量大,在吸水的同時也吸附溶解在水中的外加劑,造成與減水劑相容性差,而且坍落度損失快。增加工地加水的風險,降低混凝土強度,增加混凝土開裂風險。