史紅珺
(青海建筑職業(yè)技術學院 青海 810012)
我國是一個建筑行業(yè)十分發(fā)達的國家,由于我們國家正處于發(fā)展階段,各個省市地區(qū)的房屋景點都在翻新重建當中,對建筑材料的需求非常強大,對建筑材料性能方面也提出了較高的要求。粉煤灰作為廢棄資源再利用材料,在建筑材料上的使用有很大的優(yōu)勢,粉煤灰和其他建筑材料的聯(lián)合使用,大大提高了它的實用性和功能性,并且,結(jié)合我國的資源發(fā)展現(xiàn)狀來看,粉煤灰在建筑行業(yè)的使用具有非常重要的意義。
粉煤灰的主要收集來源是燃燒煤炭和煤粉的火電廠和熱鍋爐等地,它們所產(chǎn)生的粉煤灰有干濕兩種性質(zhì),不過90%都是濕粉煤灰,這種類型的粉煤灰不但耗水耗電,還不容易綜合利用[2]。針對這一情況,我國加強了除塵和對干粉煤灰的研究,并取得良好的研究成果,干的粉煤灰收集成為以后粉煤灰收集的發(fā)展趨勢。
粉煤灰作為建筑材料中一種重要的添加材料,其含碳量的多少直接影響到他在建筑材料中使用的情況。其中,粉煤灰的顏色是判斷碳含量多少的一種重要指標,粉煤灰的顏色在乳白色和灰黑色之間來回過渡,當粉煤灰的顏色越深時,就說明它的含碳量越高,它的粉煤灰存在狀態(tài)也就越細。且他們還有高鈣和低鈣之分,高鈣粉煤灰的顏色偏黃,低鈣的粉煤灰顏色偏灰,他們具有較高的吸附活性和很強的吸水性,在建筑材料中被廣泛使用。
我國作為一個產(chǎn)煤大國,煤炭燃燒所產(chǎn)生的的環(huán)境污染給我們的國家經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的發(fā)展造成巨大的壓力,對粉煤灰的開發(fā)和利用成為我國經(jīng)濟建設中一項重要的推動我國經(jīng)濟發(fā)展的一項變廢為寶的環(huán)保政策,經(jīng)過不斷地開發(fā)和研究,粉煤灰在建工、建材、水利等方面都得到了廣泛的應用。在建筑材料中,他以價格低廉、資源豐富的特點大受建筑業(yè)人們的喜愛。隨著利用粉煤灰生產(chǎn)的產(chǎn)品不斷增加,他由過去的環(huán)保角度轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的綜合治理、資源化利用,其覆蓋范圍從過去的填方發(fā)展成為水泥原料、高級填料的高級化應用途徑[3]。
由于各地煤炭和煤粉的結(jié)構成分不同,使得煤粉各顆粒間的化學成分也盡不相同,因而在燃燒過程中燃燒過程中,所排放形成的粉煤灰在冷卻過程中,形成了不同的物質(zhì)表相。另外,粉煤灰中晶體礦物的含量與粉煤灰冷卻速度有關。一般來說,冷卻速度較快時,玻璃體含量較多:反之,玻璃體容易析晶。比如:氧化硅及氧化鋁含量較高的玻璃珠,可見,從物相上講,粉煤灰是晶體礦物和非晶體礦物的混合物。其礦物組成的波動范圍較大。一般晶體礦物為石英、氧化鐵、生石灰及無水石膏等,其中的非晶體礦物則為玻璃體、無定形碳和次生褐鐵礦,其中玻璃體含量占50%以上。
其中結(jié)晶體包括石英、莫來石、磁鐵礦等;玻璃體包括光滑的球體形玻璃體粒子、形狀不規(guī)則孔隙少的小顆粒、疏松多孔且形狀不規(guī)則的玻璃體球等;未燃炭多呈疏松多孔形式。
在顯微鏡下觀察時,粉煤灰是晶體、玻璃體及少量未燃炭組成的一個復合結(jié)構的混合體。當煤粉或者煤炭燃燒的技術和手法不同時,晶體、玻璃體及未燃炭中這三者的比例也會有所不同。
首先,混凝土中添加適量的粉煤灰,可以改善混凝土的流動性和粘合性,從而使混凝土能夠在建筑應用中澆筑成型、易于泵送,降低塌落的損失。
其次,可以使混凝土的耐久性提高,粉煤灰的吸附能力和吸水性較強,與混凝土混合使用,能夠提高混凝土的密度,還可以與水泥中的堿發(fā)生反應,從而減少游離堿的數(shù)量,抑制堿集料的反應。同時,在摻入粉煤灰后,混凝土的抗?jié)B透能力也會增強,抗腐蝕能力也會相應增加。
最后,粉煤灰的使用,可以減少混凝土中的水化放熱量,減少溫度升高所造成的的裂縫,這對大型的混凝土使用的工程非常有利。而且,粉煤灰和混凝土的使用,會使它的塑性效果大大增加,可以縮短相應的工期。
粉煤灰具有重量輕、壓縮性小、滲透性好的特點,特別適用于公路路堤的建設,尤其是在下雨天,粉煤灰的吸水能力強,匯水能力也比較強大,對路基的建設有很大的幫助,給施工方面帶來很大的便利。
采用粉煤灰代替礦渣進行水泥混合材料的制作,能夠有效改善水泥材料的硬度和強度。經(jīng)過試驗,在水泥中同時放入一樣配比的粉煤灰和礦渣,擁有粉煤灰的水泥混合材料其強度更高,這對提高水泥的硬度,改善水泥的使用性能有積極的混合作用。
將粉煤灰作為主要材料可以進行制作空心磚,對于低碳含量的粉煤灰還可以用來制作人工輕集料。用粉煤灰作為原料制作的建筑材料,其成本較低,質(zhì)量輕,硬度強,在實際應用中有很高的隔熱和隔音效果,在生產(chǎn)生活中,普遍被應用于建筑行業(yè)[4]。
在傳統(tǒng)的粉煤灰磚的制作中,多是采用免燒粉煤灰磚或蒸汽制粉煤灰磚,這種制磚方法,在質(zhì)量上存在很大的問題,在生產(chǎn)過程中對于性能和質(zhì)量的控制還存在較大難度,導致這種粉煤灰磚在建筑領域中的使用非常有局限性,并不能得到全面的發(fā)展和應用。
在現(xiàn)階段,主要以髙摻量的燒結(jié)多孔磚和髙摻量的以粉煤灰為主的燒結(jié)粉煤灰普通磚。在燒制燒結(jié)磚時,要注重對粉煤灰加入量的嚴格控制,對于粉煤灰和其他物質(zhì)的加入比例也要嚴格把控,只有這樣,才能燒制出硬度和強度更高的磚。只有這樣,用粉煤灰燒制出來的磚才會擁有導熱系數(shù)小,容易干燥的優(yōu)勢特點,才能最大限度的保證粉煤灰燒結(jié)磚的性能和質(zhì)量,才能被廣泛的應用到建筑工程的各個領域。
粉煤灰在筑路上的應用是其應用形式的創(chuàng)新,我國正處于高速發(fā)展階段,對于公路和鐵路的建設在各省市區(qū)已經(jīng)是屢見不鮮的現(xiàn)象,而粉煤灰在填筑路基的應用也逐漸增多。粉煤灰在筑路中有顯著的優(yōu)越性,粉煤灰強大的吸水性和粘合性的良好性能,能夠大幅度提高路基強度,粘聚性能也比較好,尤其是在飽和后,其強度和形變都會減少,這從某方面來說也能夠縮減建設工期,降低建造過程中的各項支出。
粉煤灰的廢物利用,有利于保護環(huán)境,提高大氣質(zhì)量,還可以減少水泥的使用量,在建筑工程中降低成本,還能改善和提高混凝土的粘合度和流動性,提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性和抗碳化能力,還可以增強各種以粉煤灰為原料制成的磚塊的導熱性能和隔音效果,為建筑工業(yè)的發(fā)展提供高級環(huán)保的建筑材料。對于粉煤灰的應用還包括很多層次和方面,相信在未來對于粉煤灰的收集利用很更加全面和徹底。