首先,粉煤灰“填充效應(yīng)”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(yīng),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(yīng)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(guān)系,因此應(yīng)通過試驗確定,不宜盲目偏信。
將粉煤灰作為原材料生產(chǎn)燒結(jié)磚是綜合利用粉煤灰最佳途徑之一,我國每年生產(chǎn)和使用燒結(jié)磚6000多億塊,如每塊磚能利用0.5 kg粉煤灰,每年可利用3.5億多t粉煤灰,由此看出發(fā)展燒結(jié)粉煤灰磚蘊藏著對粉煤灰利用的巨大潛力。當然,目前不是每一個地方、每一個專業(yè)粉煤灰生產(chǎn)磚廠都能就地就近獲得粉煤灰可就地利用,但就我國電廠分布來看,很多電廠周圍都分布著相當多的磚廠。另外,為了利用粉煤灰還可在電廠附近或電廠內(nèi)有計劃地建設(shè)一批燒結(jié)粉煤灰磚廠。經(jīng)過精心有力地組織和推動,如能有5 %~10 %的燒結(jié)磚摻用粉煤灰生產(chǎn),每年也可利用1750~3500 萬t粉煤灰,這是一個相當可觀的數(shù)量,作為第一步這一目標是非常了不起的,對國家是一大貢獻。在制磚工業(yè)中利用粉煤灰不僅可以節(jié)省一部分粘土質(zhì)礦物及耕地,又可減少粉煤灰排放堆存占地,改善和保護環(huán)境,還可充分利用存在于粉煤灰中未燃盡的固定炭,減少燒磚用煤,大大節(jié)約能源,這是其他利用途徑所不能及的。而且在燒結(jié)磚中加入一定量粉煤灰后,每塊磚的重量可減輕0.5 kg,從而進一步減輕建筑物自重,可實現(xiàn)一舉多得之效,應(yīng)大力提倡,積極發(fā)展。
燒結(jié)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(gòu)件、框架結(jié)構(gòu)用混凝土等,在有條件的地方應(yīng)大力發(fā)展,這項技術(shù)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(jié)粉煤灰陶粒,英國與荷蘭的“萊泰克”燒結(jié)粉煤灰陶粒皆屬此類。因“萊泰克”技術(shù)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(jié)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(jié)劑。但增加一種原料,就要增加一個系統(tǒng),并相應(yīng)增加投資。目前在工藝上用燒結(jié)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(jié)機上,在整個過程中成型的顆粒不滾動隨燒結(jié)機履帶移動而經(jīng)過預(yù)熱燒成、冷卻最終燒成有相當強度的輕骨料。現(xiàn)在用回轉(zhuǎn)窯燒成的不多,因回轉(zhuǎn)窯燒成其料粒要在轉(zhuǎn)動的窯體內(nèi)滾動,如料粒沒有足夠的粘結(jié)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(zhuǎn)窯燒制粉煤灰陶粒的工藝。
由于粉煤灰超細粉的顆粒粒徑較?。ㄗ钚×絻H為不到1.0μm),可以非常好的填充水泥顆粒之間的空隙,置換出水泥顆??障独锩娴淖杂伤?,從而使得拌合物中的自由水含量增加,黏度降低,和易性變好。專業(yè)粉煤灰生產(chǎn)但當超細粉顆粒填滿水泥顆粒之間的空隙后,多余的超細粉反而會吸附拌合物中的自由水,導(dǎo)致拌合物的黏度開始增大。專業(yè)粉煤灰生產(chǎn)這時,就要根據(jù)各家的材料特點,進行膠凝材料和砂率的反復(fù)調(diào)整,比如在強度富余系數(shù)仍然完全滿足的情況下可以把水泥用量再適當降低,即降低膠凝材料用量;或適當摻用粗砂,或提高石子用量,降低砂率。在實際使用過程中,根據(jù)各家使用的材料特性不斷摸索調(diào)整,這樣便能找到各家施工泵送狀態(tài)、生產(chǎn)成本以及商砼強度三者間的最佳結(jié)合點!
粉煤灰是我國當前排量較大的工業(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,各國通常同時采取了污染治理和綜合利用兩種方法。在專業(yè)粉煤灰生產(chǎn)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。專業(yè)粉煤灰生產(chǎn),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施細則》,“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>
粉煤灰的燃燒過程: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)大量混雜在高溫煙氣中。專業(yè)粉煤灰生產(chǎn)這些不燃物因受到高溫作用而部分熔融。專業(yè)粉煤灰生產(chǎn)同時由于其表面張力的作用,形成大量細小的球形顆粒。