粉煤灰作為一種十分常見的礦物摻合料,其質量差別很大,經(jīng)常有劣質粉煤灰混入,給生產(chǎn)和質量控制帶來麻煩。這里所說的劣質粉煤灰主要包括分Ⅲ級灰和統(tǒng)灰以及假灰和不適合商品混凝土使用的粉煤灰。這些劣質粉煤灰的主要特點是:玻璃珠體少,需水量大,使用后易造成混凝土泌水或滯后泌水,不但不能改善混凝土和易性,反而降低混凝土的工作性能。此外,劣質粉煤灰的使用易導致混凝土28d強度不足,后期強度增長低,造成混凝土工程質量不合格。
在蒸制粉煤灰磚發(fā)展過程中,由于國內(nèi)采購不到蒸壓釜以及后來為了降低投資而采用養(yǎng)護窯(不用蒸壓釜)用普通蒸汽養(yǎng)護生產(chǎn)粉煤灰磚坯,該工藝曾一度普遍發(fā)展。由于反應溫度低、水化硅酸鹽產(chǎn)物少、結晶度不夠,雖然抗壓強度勉強可以滿足承重墻體要求,但其干燥收縮值大,用該磚建造的建筑,建成后一段時間(一般在半年至1年內(nèi)),在山墻、內(nèi)承重墻及窗臺下產(chǎn)生不同程度裂紋。最嚴重的發(fā)生在60、70年代的湖南株洲市粉煤灰磚混建筑的內(nèi)外墻體涉及建筑物安全而拆除。因此,使整個普通蒸汽養(yǎng)護粉煤灰磚發(fā)展受挫,一部分企業(yè)不得不因此被迫停產(chǎn)。為了解決這一問題,研究決定停止發(fā)展普通蒸汽養(yǎng)護粉煤灰磚,改變工藝路線,在技術政策上決定大力發(fā)展高壓蒸汽養(yǎng)護粉煤灰磚,磚的收縮大大改善,用該類磚建筑的建筑墻體及窗臺下裂縫大大減少,程度大大減輕。但通過對大量建筑物調(diào)查裂縫并未從根本消除,特別是在窗臺下仍生產(chǎn)輕微的裂縫,這說明該磚雖經(jīng)蒸壓,但收縮值仍未達到要求,為了比較徹底地解決粉煤灰磚墻體裂縫問題,必須通過改進配方,正確選擇原材料,調(diào)整混合料級配,采用輪碾攪拌混合,加強混合料消化,提高磚坯成型壓力,最好雙面加壓,以提高磚坯的密實度,提高蒸壓養(yǎng)護的溫度(相應飽和蒸汽壓力應在10~12大氣壓以上),以增加水化硅酸鹽產(chǎn)物數(shù)量和改善結晶狀況,產(chǎn)生更多的托勃莫來石晶體,改善結晶度和晶型,使磚的抗壓強度達到200 kg/cm2以上。采取上述綜合措施可以進一步減少粉煤灰磚的收縮,可以比較好地解決粉煤灰墻體的裂縫問題。若采用粉煤灰、石灰與一定級配的中砂配料,經(jīng)高壓力壓制成型和更高壓力蒸汽養(yǎng)護也可獲得較高磚強度和較低收縮值。
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)質粉煤灰對外加劑的吸附低于水泥,混凝土中使用優(yōu)質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、勻質性,便于混凝土的施工。 實踐應用過程中發(fā)現(xiàn),質量優(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量有很大的關系,因此應通過試驗確定,不宜盲目偏信。
對于水泥廠可采用“先磨后混”的后摻法,即超細粉不用經(jīng)過粉磨直接按確定的摻加量在混合材出磨時后摻,節(jié)省電費和球耗。專業(yè)水泥粉煤灰具體做法:經(jīng)過水泥膠砂強度試驗確定粉煤灰超細粉具體摻加量后,對于無均化設備的可在磨尾提升機處按比例加入混合材中,隨出磨料一同進選粉機。專業(yè)水泥粉煤灰超細粉因其比表面積遠遠低于水泥其他組分,能直接被選粉機均勻地選走,有效確保水泥的均勻性?!?
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。安慶水泥粉煤灰
利用粉煤灰生產(chǎn)燒結磚是將粉煤灰摻入粘土、頁巖中或在粉煤灰中摻加粘結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,尤其是它的細度,粘土或頁巖的塑性。粉煤灰細度越細,粘土、頁巖的塑性越高,粉煤灰摻加量可越高。在現(xiàn)實生活中人們常常追求用100 %的粉煤灰生產(chǎn)燒結磚,這是一種理想,一種良好的愿望,可以理解。專業(yè)水泥粉煤灰但在目前的技術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)相當艱巨的努力和采取更多的技術措施,即使如此,也是相當困難的。但在過去的宣傳中,宣傳研制成功全粉煤灰燒結磚,這種提法存在著一定的模糊和某種程度的誤導,①從目前水平看在技術上還不可能;②把摻加其中的粘結材料部分(約15 %~20 %)鈉基膨潤土沒有計入其內(nèi),這是值得注意的,應該實事求是在宣傳上不 該嘩眾取寵。