粉煤灰綜合利用的途徑以從過去的路基、填方、混凝土摻和料、土壤改造等方面的應(yīng)用外,發(fā)展到目前的在水泥原料、泵送混凝土、水泥混合材、大型水利樞紐工程等高級(jí)化利用途徑。供應(yīng)電廠粉煤灰按照粗細(xì)分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和粗灰,最粗的稱之粗灰。供應(yīng)電廠粉煤灰分選中的原灰與粗灰的區(qū)別如下:1、原灰指收塵直接得到的粉煤灰,即沒有經(jīng)過任何分選、粉磨或其它加工處理的粉煤灰。2、為了得到一級(jí)粉煤灰,將粉煤灰進(jìn)行分選,分選出一級(jí)灰(比較細(xì)部分),剩余的部分就是粗灰。與原灰相比,粗灰相對(duì)比較粗。
利用粉煤灰作為原料生產(chǎn)墻體材料在我國已有幾十年歷史和經(jīng)驗(yàn),先后研制和生產(chǎn)了粉煤灰泡沫混凝土制品、蒸養(yǎng)粉煤灰中型密實(shí)砌塊、小型粉煤灰空心砌塊、蒸養(yǎng)、蒸壓粉煤灰磚,蒸養(yǎng)、蒸壓加氣混凝土制品、粉煤灰燒結(jié)陶粒。 為了處理工業(yè)固體廢棄物粉煤灰、保護(hù)環(huán)境,早在20世紀(jì)50年代中后期,國內(nèi)就開展了大量利用粉煤灰的研究,首先生產(chǎn)了粉煤灰泡沫混凝土板,用于北京首都機(jī)場(chǎng)的機(jī)庫屋面。60年代,粉煤灰中型密實(shí)砌塊在上海市公共住宅建筑普遍應(yīng)用,在上海城市建設(shè)中發(fā)揮了重大作用。受上海啟發(fā)和影響,蘇州、無錫、常州、南京、濟(jì)南、成都、攀枝花等地相繼建設(shè)了近30條生產(chǎn)線,一直生產(chǎn)到80年代中后期,后因塊型大、塊太重、施工麻煩,而逐漸改產(chǎn)、停產(chǎn)。當(dāng)在蒸壓灰砂磚在我國開發(fā)成功,并普遍推廣后,受其啟發(fā),研究用粉煤灰和爐渣代替砂子做原料生產(chǎn)蒸養(yǎng)和蒸壓粉煤灰磚,并獲得成功,隨即在全國推廣相繼建成近40條生產(chǎn)線,因性能、價(jià)格、市場(chǎng)問題經(jīng)營銷售一些年以后陸續(xù)萎縮、停產(chǎn),但也有部分企業(yè)至今仍繼續(xù)生產(chǎn),并取得不錯(cuò)的效益,如武漢硅酸鹽制品廠等,目前也有些新的生產(chǎn)線在建設(shè)。70年代在引進(jìn)消化蒸壓加氣混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究成功用粉煤灰代替砂子生產(chǎn)粉煤灰加氣混凝土制品,目前用粉煤灰做原料的加氣混凝土產(chǎn)品的產(chǎn)量已占全國加氣混凝土總產(chǎn)量的80 %。70年代又進(jìn)行了利用粉煤灰做原料生產(chǎn)燒結(jié)陶粒的研究,在天津硅酸鹽制品廠建成了我國惟一的一條采用燒結(jié)機(jī)和燃煤粉燒結(jié)粉煤灰陶粒生產(chǎn)線,成功生產(chǎn)出粉煤灰陶粒用于天津市建筑和建筑構(gòu)件生產(chǎn),如預(yù)制混凝土大板,至90年代因城市的拓展,該廠場(chǎng)地改作房地產(chǎn)開發(fā)用地,而被迫停產(chǎn)。同期很多單位以粉煤灰代替部分粘土生產(chǎn)燒結(jié)實(shí)心磚和空心磚,并探索不斷提高粉煤灰摻加量,力求最大限度地利用粉煤灰。
由于粉煤灰超細(xì)粉的顆粒粒徑較小(最小粒徑僅為不到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??障独锩娴淖杂伤瑥亩沟冒韬衔镏械淖杂伤吭黾?,黏度降低,和易性變好。供應(yīng)電廠粉煤灰但當(dāng)超細(xì)粉顆粒填滿水泥顆粒之間的空隙后,多余的超細(xì)粉反而會(huì)吸附拌合物中的自由水,導(dǎo)致拌合物的黏度開始增大。供應(yīng)電廠粉煤灰這時(shí),就要根據(jù)各家的材料特點(diǎn),進(jìn)行膠凝材料和砂率的反復(fù)調(diào)整,比如在強(qiáng)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(dāng)降低,即降低膠凝材料用量;或適當(dāng)摻用粗砂,或提高石子用量,降低砂率。在實(shí)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(qiáng)度三者間的最佳結(jié)合點(diǎn)!
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(yàn)收粉煤灰時(shí)進(jìn)行需水量比試驗(yàn)也常伴有刺鼻的氨味。出現(xiàn)氨味的混凝土有時(shí)候還伴有凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)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)電廠粉煤灰。脫硝作為節(jié)能減排的一項(xiàng)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)電廠粉煤灰沒有明顯的區(qū)別,應(yīng)用于混凝土中也不會(huì)對(duì)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(shí),生產(chǎn)的混凝土就會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)、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(shí)間長(zhǎng)、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.
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(yùn)藏著對(duì)粉煤灰利用的巨大潛力。當(dāng)然,目前不是每一個(gè)地方、每一個(gè)供應(yīng)電廠粉煤灰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(dāng)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(jì)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(dòng),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(gè)相當(dāng)可觀的數(shù)量,作為第一步這一目標(biāo)是非常了不起的,對(duì)國家是一大貢獻(xiàn)。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(hù)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(jìn)一步減輕建筑物自重,可實(shí)現(xiàn)一舉多得之效,應(yīng)大力提倡,積極發(fā)展。
利用粉煤灰生產(chǎn)燒結(jié)磚是將粉煤灰摻入粘土、頁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,粘土或頁巖的塑性。粉煤灰細(xì)度越細(xì),粘土、頁巖的塑性越高,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。供應(yīng)電廠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 %已沒有問題,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從目前水平看在技術(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。