粉煤灰的应用
时间：2021-01-09 00:01:40 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：粉煤灰作为一种固体废弃物资源，随着人们对其研究的日益加深，其具有应用前景也将更加广阔。粉煤灰密度小、力学性能好，在很多行业均具有很大的发展优势。如何将粉煤灰挖掘出更大的潜能，在更高层次的开发综合利用是眼前粉煤灰综合利用的重点。
关键词：资源；应用；发展；利用
1 粉煤灰水泥生产中的应用
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。目前我国已成功研制出硅酸三钙水泥、早强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%。
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。在砂浆强度实验中，保持灰砂比不变，增加粉煤灰的掺量能对其后期强度有很大提高。在粉煤灰掺量在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%，但是对其保水性能没有太大的影响[1]。
3 粉煤灰在混凝土中应用
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的表现的其火山灰质材料的性能，它能与水泥水化是产生的氢氧化钙晶体反应，生成少量的C-S-H凝胶，有效的填充在水泥水化物之间，增加其密实性[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，也能很好帮助在钢筋表面形成碱性氧化膜，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。总体上能很好的提高混凝土的耐久性。
近年来，粉煤灰高性能混凝土的研究和应用有很大的进展，利用粉煤灰的性质制造出了满足建筑工程要求的高性能混凝土。粉煤灰高性能混凝土有优良的抗渗性能，施工时的坍落度损失小、和易性好，同时相对于普通混凝土也具有优越的力学性能。
4 粉煤灰制作新型墙体材料
4.1粉煤灰烧结砖
在粉煤灰烧结砖生产工艺研发中，衡水国新建筑工程有限公司成功研制出了质量好、绝热、抗风化性能优越的全粉煤灰烧结砖，其最高掺量可达95%。福建海源自动化机械设备有限公司成功开发了采用模框浮动式双向压制技术的高品质粉煤灰砖生产国产化设备，解决了以前技术上的单向压力不均造成砖体密度不均匀的问题，有效解决了同类制品分成微裂的难题[3]。
4.2 粉煤灰砌块
用粉煤灰、石灰、水泥等材料制成蒸汽加压混凝土砌块是综合利用粉煤灰，尤其是湿排灰的生产工艺。但其耗能较高，而且粉煤灰的室外存放容易对当地环境造成负面效应。辽宁省建筑科学粉煤灰应用技术研究所根据所用粉煤灰的等级，调整水泥和石灰的掺量，在外加剂的激发作用下研发出一种高强度、抗渗、抗冻和固化性好的大掺量粉煤灰空心砌块。
4.3粉煤灰轻质隔墙板
用粉煤灰、水泥、炉渣等使用挤出法工艺成形的轻质隔墙板，综合利粉煤灰和炉渣，其生产工艺成熟，产能相对较高，隔墙板在现场可以快速安装。但目前市场上的占有率不是很高，有待于进一步的推广，在住宅产业化中发挥作用。
4.4 粉煤灰保温砖
用粉煤灰制作的保温砖质量轻，耐高温。较普通保温砖的热阻效果更好，能增加有效厚度，取得较好的经济效益。此外，粉煤灰能减少保温砖的烧砖时间、降低能耗、节约成本、工业废渣的利用率高，社会环境效应也好。
5 粉煤灰生产瓦
粉煤灰瓦是在混凝土混合料中掺入30%以上的粉煤灰制成的，是混凝土瓦的一个品种。粉煤灰混凝土瓦的色彩丰富，可装饰性强，而且品种众多、功能齐全。粉煤灰瓦的密实度高、强度高、耐久性好。比传统的黏土瓦质量好，生产耗能低、不污染环境。
6 粉煤灰生产陶粒
陶粒以粉煤灰为主要原材料，加入水和胶结材料，经过做成球形、烧结一系列生产工艺而形成的人造骨料。制作陶粒吃灰量大可达80%，质量较轻、保温性能好、隔热功能强、强度高、耐冲击。在高层建筑和大跨度的构件中使用粉煤灰陶粒，能减轻结构自身质量的33%，保温性能可以大幅提高。此外，粉煤灰陶粒还在生产砌块，制作导温慢、质量轻的混凝土等方向有广泛的应用。
吉林松花江实业有限公司研发的粉煤灰制陶粒生产技术项目"开发粉煤灰陶粒制作的节能技术"成果有效降低了粉煤灰陶粒的生产能耗和生产成本。在承担国家科技型中小型企业技术创新基金项目期间，青岛华瑞丰机械有限公司成功研制了全自动环保节能型粉煤灰烧结陶粒成套设备。
7 粉煤灰生产凝石
凝石是将粉煤灰、冶金渣、煤矸石等工业固体排放物进行匹配设计，模仿火山灰大地成岩的过程，制成的硅铝基水硬性材料。现在凝石生产采用"一磨"的工艺，比起传统水泥的制作工艺，有少磨免烧的优势，能降低能源消耗，设备的投入资金少、占地面积小、大大减少了生产水泥时的污染物排放[4]。用粉煤灰生产凝石，在市场上替代一部分水泥混凝土能留存石灰石等矿山资源，有利于生态环境的保护。同时利用粉煤灰等的工业废料的综合利用促进经济的发展，实现循环经济，达到国家建设环境友好型社会的要求。
根据目前凝石产品在建筑行业各种工程中的实验研究和实际应用统计情况，粉煤灰等材料生产的凝石胶凝材料的性能指标均符合国家关于普通水泥胶凝材料的标准规定，而且其耐久性、耐高温、强度高、固土能力好、快凝速硬。在碱性、酸性环境下的工作性能也十分优秀。这些优异的特殊性能将有助于许多工程问题的解决，降低工程成本。虽然凝石的在工程技术应用才刚刚起步，各方面的性能没经过的长时间的考验，也需要更深入的研究，但毫无疑问其有着广阔的市场前景。
参考文献：
[1] 艾红梅. 大掺量粉煤灰混凝土配合比设计与性能研究[D].大连理工大学，2005.
[2] 刘宝举. 粉煤灰作用效应及其在蒸养混凝土中的应用研究[D].中南大学，2007.
[3] 王盛铭. 粉煤灰-脱硫石膏双掺水泥基材料水化研究及应用[D].长沙理工大学，2012.
[4] 庞文台. 掺合粉煤灰的复合水泥土力学性能及耐久性试验研究[D].内蒙古农业大学，2013.
作者简介：康东坡，1992.06，男，福建泉州，本科，莆田学院土木工程学院11级工程造价专业；邱湾谋，1992.03，男，福建福州，本科，莆田学院土木工程学院11级工程造价专业；刘琦娟，1990.08，女，福建莆田，本科，莆田学院土木工程学院11级工程造价专业；蔡雅婷，1992.09，女，福建泉州，本科，莆田学院土木工程学院11级工程造价专业。
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