粉煤灰經(jīng)加工達到超細狀態(tài)后,其物理性能發(fā)生改變,比表面積加大,表面能提高,表面活性增加,在水泥混凝土水化過程中的效應歸結(jié)起來可分為形態(tài)效應、活性效應和微集料效應。1、形態(tài)效應:泛指混凝土或砂漿中的供應二級粉煤灰, 由其顆粒的外觀形貌、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、顆粒級配等物理性狀所產(chǎn)生的效應。供應二級粉煤灰2、活性效應:指粉煤灰中的活性成分SiO2 和Al2O3 與水泥中的礦物質(zhì)發(fā)生化學反應生成水化硅酸鈣凝膠和水化鋁酸鈣晶體的能力。這是因為粉煤灰超細粉中SiO2、Al2O3等活性成分在熟料水化產(chǎn)物氫氧化鈣的作用下,發(fā)生二次水化反應生成水化硅酸鈣凝膠,增強了水泥石體系的粘接,減少了混凝土內(nèi)不利于耐久性的晶相含量。隨著超細粉體粒徑的降低
在粉磨水泥時,為改善水泥工作性能、調(diào)節(jié)水泥強度等級、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。目前,水泥企業(yè)所用的混合材主要是工業(yè)廢渣。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。物理激活也稱機械激活,對供應二級粉煤灰、礦渣、煤矸石等具有很好的處理效果。超細粉磨可以使粉煤灰顆粒粒徑變小,比表面積增加,有效填充于水泥硬化漿體的孔隙,起到密實增強的作用。同時,超細顆粒表面出現(xiàn)錯位、點缺陷和結(jié)構(gòu)缺陷,表面自由能增加,活性提高。在水泥水化過程中超細粉煤灰會與水泥初期水化生成的氫氧化鈣發(fā)生二次水化反應,不但有助于提高水泥后期強度,而且降低體系堿度,改善耐久性。二級粉煤灰廠家超細粉粒徑比水泥粒徑小很多,其密實填充效應將水泥空隙中的水置換出來,抵消了比表面積高而增加的濕潤水部分,所以摻加超細粉會不提高而是減少水泥需水量。另超細粉顏色較深能改善水泥顏色,增強水泥和減水劑的適應性。
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)過預熱燒成、冷卻最終燒成有相當強度的輕骨料?,F(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。
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(shè)置攔渣壩、排水井、防滲等設(shè)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。
在粉磨水泥時,為改善水泥工作性能、調(diào)節(jié)水泥強度等級、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。供應二級粉煤灰目前,水泥企業(yè)所用的混合材主要是工業(yè)廢渣。供應二級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?! ?