首先,粉煤灰“填充效应”可以改善水泥与粉煤灰组成的二元胶凝材料体系的颗粒级配,降低降凝材料的空隙率,进而使填充在水泥颗粒间的“填充水”释放出来,改善混凝土的工作性。其次,粉煤灰中含有大量的球形玻璃体,在混凝土中起到“滚珠、轴承”润滑效应,减少颗粒间的摩擦力,进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损失。此外,粉煤灰对外加剂的吸附仅仅存在表面的物理吸附,优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥,混凝土中使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量,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,混凝土中的浆体量增加,改善混凝土的粘聚性,提高抗离析能力,减水泌水,从而改善了混凝土的工作性能,使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性,便于混凝土的施工。 实践应用过程中发现,质量优良的粉煤灰具有一定的减水作用,当掺量50%时,需水量减小幅度很小。粉煤灰有无减水性以及减水性的大小与其质量有很大的关系,因此应通过试验确定,不宜盲目偏信。
在粉磨水泥时,为改善水泥工作性能、调节水泥强度等级、增加水泥产量等而掺入的人工或天然的矿物材料,称为水泥混合材。目前,水泥企业所用的混合材主要是工业废渣。按其性能不同,通常分为活性和非活性混合材两大类,其中前者用量较大。物理激活也称机械激活,对供应水泥粉煤灰、矿渣、煤矸石等具有很好的处理效果。超细粉磨可以使粉煤灰颗粒粒径变小,比表面积增加,有效填充于水泥硬化浆体的孔隙,起到密实增强的作用。同时,超细颗粒表面出现错位、点缺陷和结构缺陷,表面自由能增加,活性提高。在水泥水化过程中超细粉煤灰会与水泥初期水化生成的氢氧化钙发生二次水化反应,不但有助于提高水泥后期强度,而且降低体系碱度,改善耐久性。水泥粉煤灰厂家超细粉粒径比水泥粒径小很多,其密实填充效应将水泥空隙中的水置换出来,抵消了比表面积高而增加的湿润水部分,所以掺加超细粉会不提高而是减少水泥需水量。另超细粉颜色较深能改善水泥颜色,增强水泥和减水剂的适应性。
当前粉煤灰治理中存在的问题主要可以概括为下列三个方面的问题:一是粉煤灰污染防治重视不够,一方面表现在政府的政策指引重资源利用,轻环境保护。另一方面是目前地方政府牺牲环境追求经济效益的观念尚未完全转变。当前有些地方领导环境意识薄弱,对可持续发展战略认识不足,在任期内只考虑近期的、局部的经济发展需要,在发展规划中,尤其在火电厂选址上,缺乏对保护环境的长远考虑。二是供应水泥粉煤灰处置场所防治措施不足。三是供应水泥粉煤灰综合利用政策缺乏监管。由于缺乏对粉煤灰综合利用率的统计监管,实践中的粉煤灰综合利用率一直饱受公众的质疑。尽管据中国资源综合利用协会测算,2009年我国综合利用粉煤灰约4亿吨,综合利用率达到68%,但根据绿色和平组织的调查后,我国目前粉煤灰综合利用率实际不足30%。
我国用粉煤灰制作建筑砌块进行了长期探索,50年代就研制粉煤灰中型密实砌块,并批量生产应用。近10年来,用粉煤灰生产小型空心砌块成为研究开发的重点,并取得很大进展。用于生产粉煤灰小型空心砌块的原材料组合较多,有粉煤灰、水泥、炉渣;粉煤灰、水泥、石灰、炉渣;粉煤灰、水泥、钢渣;粉煤灰、水泥、石灰、钢渣;粉煤灰、水泥、炉渣、砂;粉煤灰、水泥、石灰、炉渣、砂;粉煤灰、石灰、炉渣等等。在这些配料组合中常常还加入少量石膏及其他激发剂。通过多年努力粉煤灰小型空心砌块通过砌块壁厚调整,其性能已完全达到承重墙体要求,砌块抗压强度可做到100~150 kg/cm2,其收缩值也有一定改善,在建筑上使用性能反映较好。如:上海闵行电厂新型建材厂生产的粉煤灰小型空心砌块在上海多层建筑承重墙体应用中没有发现裂缝,解决了普通混凝土小型空心砌块较普遍存在的墙体开裂问题,取得了较好的效果,在辽宁和沈阳的应用中也取得了相近的效果,消除了人们普遍担心的问题,此例说明粉煤灰小型空心砌块可以成为一种新型墙体材料。但是上海闵行电厂新型建材厂所取得的成果,不能代表所有粉煤灰小型空心砌块都能得到同样的效果。粉煤灰小型空心砌块的收缩值仍是需要非常认真重视的问题,必须认真选择原料及原料组合,正确选择砌块成型机和相应的成型参数,一般适合普通混凝土小型空心砌块的成型机及其工艺参数,并不完全合适小型粉煤灰空心砌块。因为粉煤灰比较轻、体积大,颗粒细而且级配范围窄,其填料高度要增加,加压时间需适当延长,对成型机要做适应性的改进才行。水泥粉煤灰厂家