粉煤灰在建筑材料领域中的应用探讨

2018-02-15田野

江西建材 2018年10期

田野

(合肥水泥研究设计院有限公司,安徽合肥 230051)

我国是一个发展大国,建筑行业市场十分广大,每年对建筑材料的需求也保持在较高水平。然而,随着建筑行业不断发展,其对材料性能方面也提出了更高的要求。粉煤灰可以用于制造各类建筑材料,并且能够有效的提升其性能,无疑是发展建筑材料技术的良好材料。另外,结合我国的现状来看,可以发现其实际操作性很强,且有重大的意义。

1 粉煤灰的物理及化学性质

粉煤灰在建筑材料中的应用必须建立在全面的认识上,其方向主要在粉煤灰的物理及化学特性；这些特性对粉煤灰应用的工艺选择有着重要的作用。粉煤灰一般分为两种,即干灰和湿灰,其划分标准是能否适用于工业利用；干灰中含有的杂质比较少,能够适应较高层次的工业生产活动,而湿灰则相反,只能应用于低级建筑材料的生产,且其添加后的材料性能也无法和干灰相比较。抛开干灰和湿灰之间的具体差别不论,就粉煤灰的物理性质而言,其往往呈现出灰褐色,形似水泥,颗粒直径保持在1～200微米之间,质量比重约为2～2.3克/立方厘米；粉煤灰的化学性质与建筑材料的生产息息相关,首先究其酸碱性而言,粉煤灰呈现出微弱的碱性,其中的化学成分以SiO2、Al2O3等和CEO、MgO 、Na2O、K2O、SO3 等氧化物及含量较少的盐类共同构成。将粉煤灰添加进各种建筑材料的生产中时,其中的化学物质会产生不同的效果。以CaO为例,将其添加进混凝土中,可以有效的提高混凝土的早期强度。当然,粉煤灰并不是可以直接进行利用的,其中未燃尽炭粒便是杂质之一,其既容易造成污染,也不利于粉煤灰的资源化。所以,在实际的生产过程中,生产单位必须结合粉煤灰的各项特性,对粉煤灰进行提纯,提高其资源化水平。

2 粉煤灰在建材应用中的机理

正如上文中提到,粉煤灰并不是可以直接进行利用的资源,必须将其中的杂质祛除,使其资源化水平能够适应工业生产的要求。因此,必须针对这种状况采取各种工艺手段,确保粉煤灰在建材中的应用。粉煤灰之所以能够应用于建筑材料之中,和其火山灰活性有不可分割的联系；火山灰活性指的是硅酸盐材料磨细后,将其与碱性物质发生化学反应后,能够生成在空气、水中硬化的化合物,而建筑材料性能的主要数据便包括材料的硬度。另外,粉煤灰的添加能够使某些建筑材料的凝胶性能显著提高,虽然粉煤灰自身没有凝胶型,但含钙粉煤灰在高温燃烧下,能够形成各种钙盐,在便为建筑材料提供了独立凝胶性。因此,在某些生产单位对粉煤灰进行加工时,会适当加入一些钙粉来增强凝胶性。在进行生产时,还需要对粉煤灰的颗粒大小进行要求,一般而言,颗粒状越小的粉煤灰越适用于工业生产,因其表面积更大,化学反应也就更充分,材料活性也会得到一定程度的提高。所以,在对粉煤灰进行加工之前,可以通过对其各种成分的检测,适当添加钙粉等物质,或者对粉煤灰进行物力方面的加工,确保其活性、性能的提升。

3 粉煤灰在建材中的应用

3.1 高活性粉煤灰水泥混合材料

在很长一段时间内,粉煤灰混合材料制造的水泥都在性能方面存在不足,其具体表现在早期强度比较低,然而,通过提高粉煤灰活性度,妥善的对这一问题进行了解决。经过各种工艺流程处理后的粉煤灰,可以有效的改善水泥的性能和产量。国际上一般采用高标号水泥、大掺量粉煤灰和高效减水剂混合的办法提高粉煤灰活性,这一工艺的应用,有效的摆脱了传统粉煤灰水泥早期强度低的弱点,改善了混凝土的性能。

3.2 高掺量粉煤灰烧结砖

粉煤灰在建筑材料中的应用时间比较长,但某些建材的整体制造技术去依然比较低,例如粉煤灰制砖技术。过去使用的蒸汽制砖和免烧粉煤灰砖的技术含量便比较低,相应的质量方面也就难以得到保证。直至现今粉煤灰烧结砖技术在发展方面也存在欠缺,经过高掺量粉煤灰烧结技术制造出的砖块还是不能达到建造需求。因此,必须持续在这方面进行研究,填补高质量粉煤灰烧结砖技术的空缺,促使粉煤灰资源化水平提高。