超细粉煤灰对水泥和高效减水剂的相容性有明显的改善作用;粉煤灰细度越小效果越好,但过度细化会对相容性产生负面效应。不同细度的粉煤灰在去离子水中的Zeta电位值不同,粉煤灰所带电荷的绝对值越大,分散均化能力越强。一级粉煤灰厂家粉煤灰是火力发电厂排放的固体废物,也是一种活性矿物资源,具有特殊的活性效应、形态效应和微集料效应[1-3],高品质的粉煤灰已成为混凝土必不可少的成分。目前研究较多的是I、II级粉煤灰在混凝土中的应用,由于我国电厂排放的专业一级粉煤灰优质灰较少,95%以上的为III级灰或等外灰,活性较低,不能直接用作水泥混合材和高性能混凝土活性掺合料,因此,高效低成本的研究开发低等级粉煤灰粉磨技术具有较大的经济效益和社会效益。如能使生产的超细粉煤灰在混凝土的制备中得到广泛应用,既可改善水泥与高效减水剂的相容性、提高混凝土的抗侵蚀能力及耐久性[5-8],节约水泥用量,还可解决粉煤灰对环境的污染。但在混凝土制备过程中经常遇到水泥与减水剂相容性问题,有时尽管高效减水剂掺量很大,而混凝土仍显得干硬或坍落度经时损失很大,这些相容性问题会影响混凝土的正常工作。所以在混凝土中引入粉煤灰,需先了解超细粉煤灰对水泥与高效减水剂相容性的影响。
混凝土中混入油性物质会影响混凝土中的胶骨粘结,界面作用力减弱,最终影响混凝土的强度及耐久性。根据混凝土浇筑后的跟踪观察,我们发现掺入此种粉煤灰的混凝土会出现一定程度上的色差,强度方面没有明显变化。虽然此种专业一级粉煤灰并未引起工程质量事故,其最终对混凝土强度及耐久性的影响有多大也无法确定,但我们仍需谨慎对待。专业一级粉煤灰在日常工作中,检测烧失量比较费时,用于车检不太现实。如果发现颜色较深的粉煤灰,我们可以采用一个简便方法进行判别:取一定量粉煤灰样品置于烧杯中,然后加入水搅拌,含油粉煤灰在搅拌后表面会出现一层黑色油状物,颜色分层明显。如果发现其为含油粉煤灰,各混凝土公司应根据工程要求、仓储、供应及公司要求等实际情况决定其去留。
利用粉煤灰生产烧结砖的技术关键除原材料的品种、性能外,还在于:①粉煤灰与粘土、页岩的混合均匀程度,如何使粉煤灰在粘土、页岩中混合分布均匀;②与所要生产砖的规格、品种相适应的挤出成型的工艺参数及挤出机性能;③成型坯体的密实度;④相应的干燥、烧成及码、搬运技术水平,在这4方面,我国在技术上还未成熟,仍需进一步研究开发和探索。从南京、鞍山、秦皇岛引进的生产技术及装备所建设生产线的生产运作情况看也说明了这一问题。在这些生产线引进合同中都规定了粉煤灰重量掺入比例为50%,甚至更高,但经生产实践均没有达到。
粉煤灰主要含二氧化硅、氧化铝和氧化铁等,已广泛用于制水泥及制各种轻质建材。此外还可利用粉煤灰作漂珠及作为肥料和微量复合肥料。在工业方面可从专业一级粉煤灰中回收碳、铜、铁、锗和钪等多种物质。目前有很多不法厂商将草木灰掺入到粉煤灰中,导致粉煤灰质量下降,学会辨别超细粉煤灰变得非常重要。专业一级粉煤灰而且粉煤灰,流动性提高,工业矿渣超细粉与粉煤灰超细粉的性能主要集中在原料选择和细度两个方面。粉煤灰的主要化学成分为二氧化硅、氧化铝和氧化铁,高钙灰则含有较多的氧化钙。减少混凝土的用水量,改善混凝土的工作性质;矿渣是炼铁高炉排出的水淬废渣,其主要化学成分为二氧化硅、氧化铝和氧化钙与水泥成分接近。超细粉磨至平均粒径小于5μm和小于10μm可有效提高其水化活性。
因供需矛盾加剧及现行行业标准的不足,导致市场上出现了许多劣质粉煤灰。另外,随着现代生产工艺的改变,专业一级粉煤灰的种类趋于多样化,现有研究却相对薄弱,导致粉煤灰应用于混凝土时出现了一定的未知性。劣质专业一级粉煤灰或具有未知性能的粉煤灰掺入混凝土中,不仅不能使混凝土获得应有的优良性能,甚至严重威胁混凝土的质量和使用寿命。
据调查, 近几年山西省投产的粉煤灰综合利用项目日益增多,全省用灰企业2 000 余家,全年总产值超过100 亿元, 粉煤灰综合利用产业在全省经济总量中已经占有一席之地。专业一级粉煤灰综合利用项目主要集中在建材利用方向,包括商品粉煤灰、粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、混凝土砂浆、加气混凝土砌块、粉煤灰砖等。水泥厂利用粉煤灰生产矿渣粉煤灰硅酸盐水泥等各类水泥,年利用专业一级粉煤灰约600 万t;加气混凝土砌块生产企业40 余家,年利用粉煤灰约360 万t;年生产粉煤灰烧结砖、蒸压砖达到30 亿块,年利用粉煤灰约580 万t;混凝土、干混砂浆等消纳粉煤灰量也将近500 万t。在新型建材领域也开展了有益探索,粉煤灰生产新型轻质复合墙板、装饰板、保温板等项目已取得初步成功及市场应用。