粉煤灰性能及综合利用技术的研究进展

粉煤灰性能及综合利用技术的研究进展

1粉煤灰的高效利用技术中国是一个主要的能源国家。目前，能源总量为76%。中国是世界上最大的煤炭使用国和驱灰国。40年来,国家投入了大量资金、人力、物力,对粉煤灰性能及其利用进行了大规模、大范围、多领域卓有成效的科学实验和技术开发,全面系统地研究了不同煤种在不同电厂的不同炉型燃烧条件下所产生的粉煤灰化学成份、矿物组成、颗粒状态、形貌、颗粒组成及级配等化学、物理基本特性及其对化学反应活性、物理性能的影响;初步探明了粉煤灰在不同使用条件下强度活性发挥的程度及其影响因素;粉煤灰的物理化学性能和产品性能、质量之间的关系及其合理利用确定的途径;制定了粉煤灰等级划分、品质指标及相应标准;建立了粉煤灰性能测试系统,取得了大量相应数据,为粉煤灰的应用开发奠定了坚实的科学基础,在此基础上,研究开发了利用粉煤灰生产各种建筑材料,道路铺筑、矿基矿井回填、改土还田,有用物质回收的方法、工艺及成套设备,建设了一批生产线及工厂。电力生产系统大力发展30万千瓦、60万千瓦大型机组,尽可能选用洗精煤和低灰分煤,采用先进磨煤机,提高和控制磨细度,增配高效电力除尘器,对灰渣进行分级收集,分级储存、运输,引进消化了粉煤灰分选技术与设备,使粉煤灰品质大大提高。采用高效浓相气力输送系统进行远距离输送,为粉煤灰的利用提供了更为方便,有利的条件。自主成功开发了掺量在60%以上的粉煤灰振动碾压混凝土施工工艺及相应筑坝、筑路技术;粉煤灰作为原料代替黏土生产水泥熟料的技术;粉煤灰作为单一掺和料或与高炉水淬矿渣共同作为掺和料生产粉煤灰水泥、粉煤灰砌筑砂浆及高性能混凝土技术;掺和量为0%~60%的粉煤灰烧结砖成套技术及装备;掺和量为40%~50%的蒸压粉煤灰砖的成套技术及装备;掺和量为70%的蒸压加气混凝土成套技术及装备;生产烧结陶粒或非烧结陶粒的成套技术及装备;硅酸盐混凝土密实砌块及小型空心砌块生产技术及装备;漂珠搜集应用技术;干粉煤灰及有用物质分选回收技术及设备。21能耗低,环境适用粉煤灰空心砌块具有吃灰量大、重量轻、强度高、能耗低,在生产过程不产生二次污染等特点,其防渗性能、隔热保温性能、施工性能(韧性好便於开槽打洞)均优于粘土砖、具有显著的环境效益。2蒸压养护法。在现代主要的生产线的设备中,各河南开封市经济建设发展中心经过5年多的反复研制,开发出不加水泥、不加铝粉、不需蒸压、低温发泡的粉煤灰轻体建材生产新技术,并申报了国家专利。采用该技术所生产的粉煤灰轻质发泡砌块和轻质高强复合墙板,各项性能指标均达到甚至超过国家有关标准,而一条生产线的设备却从蒸压养护法的数百万至上千万元,减少为数十万元。同时粉煤灰添加量提高到90%左右,能耗降低了30%以上,生产成本也有了大幅度的下降。利用这项技术还能生产外墙装饰板、保温隔热板、吊顶板以及轻质通风管道和各种尺寸的保温建材制品。哈尔滨工业大学用工业废渣粉煤灰生产粉煤灰泡沫GRC轻质隔墙板。这是哈尔滨市科委学科后备带头人基金项目。它是利用电厂排放的粉煤灰和新型发泡剂及玻璃纤维增强水泥而制成的空心轻质内隔墙板。这种隔墙板克服了粘土砖耗用土地、自重大和加气混凝土砌块及加筋石膏内隔板等的耐水性差的特点。如在高层建筑中做内隔墙及厂房、商场的墙体隔断,具有隔声、轻质、高强、耐水性好、墙体薄、增加使用面积、安装方便等优点。而且,由于这种隔墙板价格较低,经济效益十分显著。3粉煤灰掺量的影响在我国用粉煤灰配制混凝土已有很久的历史,然而用等外粉煤灰配制混凝土这是近几年的事。清华大学土木系研制成的HS粉煤灰混凝土,就是用等外粉煤灰配制混凝土做成空心砌块,并申请了发明专利。按照我国混凝土用的粉煤灰标准规范规定,该粉煤灰技术等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,而等外粉煤灰系不属于该等级的等外品,是不能用于配制混凝土的。清华大学土木系不但采用了等外粉煤灰,还使用海水和海砂石,经他们验测后两者的CI①随着粉煤灰掺量的增加从20%到80%,试件的密度由2220kg/m②掺粉煤灰的试件冻前抗压强度在8MPa~13.6MPa,经-15℃~20℃下的25次循环都能经受抗冻试验,最大强度损失在9.3%。③掺粉煤灰30%的试件,实测干燥收缩在0.43mm/m,不超过0.60mm/m可作为制作优等建材制品,掺粉煤灰85%的试件,实测干燥收缩在87mm/m不超过0.90mm/m,可制作合格建材产品。④由钢筋锈蚀试验得知,掺海砂25%~35%用海水拌制的试件对钢筋无锈蚀作用。4复合矿井,刚柔相济黑龙江省东府塑料实业有限公司研制开发的粉煤灰和废塑料合成的树脂基复合井盖,刚柔相济,是较好的铸铁产品代用品。该产品不仅具有价格低、外型美观、抗冲击强度高等优点,而且能节约大量能源和钢铁资源,可消化掉大量的粉煤灰和废塑料,