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哪里浅析粉煤灰的利用

日期:2018-08-16 / 文章来源:

摘要文章主要介绍了目前国内粉煤灰,在水泥生产、混凝土工程、制造新型墙体材料中的应用。同时,也对当前国内环境下的粉煤灰利用的发展趋势和下一阶段综合利用方向,做一些建设性的探讨。

关键词粉煤灰;建筑行业;综合利用;发展趋势
0引言

粉煤灰是煤燃烧后,从锅炉排出的烟气里收集到的细灰,是火力发电厂排出的主要固体废弃物,是工业“三废”之一。粉煤灰的主要成分是:氧化铝、氧化铁、氧化硅、氧化钙和较少的氧化镁、三氧化硫、氧化铊等,属于人工火山灰质物。目前我国火力发电的燃料仍是以烧煤为主,随着经济的发展,国家在粉煤灰排放量方面也会逐年的增加[1、2]。如何利用好粉煤灰,变废为宝,不仅是缓解粉煤灰的废弃对当地环境影响的重要举措,也是节能减排、对经济和社会协调发展大为有利的事。传统方法上对粉煤灰的利用,主要用在建筑行上,如筑路回填和作为水泥生产混合材料等。以往大部分利用价值的技术含量都不高,没能充分挖掘出粉煤灰的潜能,达到可利用的最大化。粉煤灰密度小、力学性能好,在很多行业具有很大的发展优势。如何从粉煤灰中挖掘出更大的潜能,在更高层次的开发上获得应用,是目前粉煤灰综合利用的重点。

1粉煤灰的利用现状

1.1粉煤灰在水泥生产中的应用

因粉煤灰的化学组成和粘土具有相似性,所以粉煤灰除了仅仅作为生产水泥的添加剂外,还能代替部分粘土作为生产硅酸盐水泥的熟料。一定比例粉煤灰代替粘土,可以降低水泥生产中的电耗能和碳排放,提高水泥的产量,降低生产成本。我国的粉煤灰硅酸盐水泥,一般是采用将水泥孰料和粉煤灰在水泥磨机中混合磨细的生产工艺。为确保水泥的质量,必须对粉煤灰进行精细加工和严格挑选。目前国家已成功研制出硅酸三钙水泥、早期型水泥等粉煤灰水泥品种。一些水泥品种的粉煤灰掺量能达到75%。

1.2粉煤灰在砂浆中的应用


粉煤灰、砂、水泥和适当的添加剂,按一定比例混合制成的砂浆,其性能较普通砂浆好,环保、方便使用。砂浆强度实验中,保持灰砂比不变,增加粉煤灰的掺量,对其后期强度有很大的增强作用。粉煤灰掺量在0.8,0.5,0.2的情况下,砂浆的28d强度与基准砂浆相对比,提高了95.6%,70.8%和16.5%。但对其保水性能,没有太大的影响[3]。1.3应依据粉煤灰的性质,注意在混凝土应用的效果混凝土中的粉煤灰,主要是具有微集料效应、形态效应和活性效应。其活性效应,主要是指粉煤灰在混凝土中表现其火山灰质材料的性能,它能与水泥水化时产生的氢氧化钙晶体发生反应,生成少量的CSH凝胶,有效地填充在水泥水化物之间,增加其密实性[4]。微集料效应是指粉煤灰的细小颗粒在水泥浆体中能较均匀的分布,细化和填充混凝土中的毛细孔洞和间隙。形态效应是指,粉煤灰内含的细小球状玻璃体等颗粒的外形、结构和颗粒级配有利于改善混凝土的工作性能[5]。

(1)在混凝土中掺入粉煤灰,能使水泥颗粒分开,让水泥水化更加充分,而且其火山灰质材料的特性,生成的胶体能提高混凝土的强度,尤其是后期强度[6]。

(2)用粉煤灰替代部分的水泥,其中的球状玻璃体能够起到润滑的效果,增加混凝土的和易性,同时还能能降低水泥水化热,增强混凝土的抗开裂能力。由于粉煤灰细小颗粒在混凝土中,孔洞的填充效果和粉煤灰中含有氧化硅、氧化铝的化学组成,与水泥水化物发生二次水化反应,生成物可以有效减少混凝土的内部空隙,提升其抗渗性能,能很好地帮助钢筋表面形成碱性氧化膜,减少Cl的活动空间,提高钢筋的抗腐蚀能力。添加粉煤灰,减少水泥的用量,能降低混凝土的碱含量,从而减轻碱骨料反应。总体上说,能很好地提高混凝土的耐久性。

(3)许多实验结果表明,粉煤灰混凝土的后期强度比普

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通水泥混凝土高,但是其早期强度较低。这是影响粉煤灰混凝土应用的最大障碍,特别是那些对混凝土早期强度要求较高的工程项目。

(4)粉煤灰在混凝土中的掺量,许多规范规定都有限制。因为粉煤灰掺量的大小,能直接影响混凝土的性能,掺量太小不能发挥出粉煤灰的优势;掺量太大,水泥将少了也会影响混凝土的强度等性能。在大体积混凝土中,其缺陷表现的更为突出。