（邯鄲金隅太行水泥有限責(zé)任公司，河北 邯鄲 056200）

0 前言

隨著煤的不斷消耗，粉煤灰的排放量也在越來(lái)越多，環(huán)境的污染程度也越來(lái)越嚴(yán)重，為了使生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)，就要施行可持續(xù)的發(fā)展策略，也就是說(shuō)將粉煤灰綜合利用起來(lái)，通過(guò)生產(chǎn)水泥熟料或者是做成混合材生產(chǎn)粉煤灰水泥等，將其重新利用起來(lái)，并且不會(huì)使生態(tài)環(huán)境受到污染，與此同時(shí)，此項(xiàng)工作還具有非常高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

1 粉煤灰簡(jiǎn)介

現(xiàn)階段，在火力發(fā)電廠(chǎng)中，應(yīng)用于鍋爐燃料的主要物質(zhì)就是磨細(xì)的煤粉，將煤粉全部噴入到鍋爐之中，就會(huì)進(jìn)行充分的燃燒，并且是以細(xì)顆粒火團(tuán)的形式，將熱能進(jìn)行充分的釋放，通過(guò)一段時(shí)間的燃燒之后，會(huì)形成灰渣，由于原煤本身的灰份分量不盡相同，就原煤的質(zhì)量而言，正常情況下會(huì)占15%～40%的區(qū)間不等，通過(guò)排煙系統(tǒng)的收塵設(shè)施，進(jìn)而將相應(yīng)的細(xì)?；覊m收集下來(lái)，即為粉煤灰。粉煤灰在大自然中是不存在的，而是通過(guò)人工干預(yù)形成的粉狀礦物資源，即為燃料副產(chǎn)品，也可以將其稱(chēng)為“再生礦產(chǎn)粉狀資源”。以實(shí)際粉煤灰中富含氧化鈣的含量多少，進(jìn)而將粉煤灰分為兩種類(lèi)型，即高鈣粉煤灰和低鈣粉煤灰。

就粉煤灰而言，其本身的化學(xué)成分波動(dòng)非常的大，但是在現(xiàn)實(shí)中，大部分都是以酸性氧化物為主。在國(guó)內(nèi)的粉煤灰中，其本身的主要化學(xué)成分只有兩個(gè)，即氧化鋁和氧化硅，這兩者加在一起的總量大約占據(jù)了70%～80%，在此其中，氧化鋁的含量在15%～40%，而氧化硅占35%～55%。此外，粉煤灰本身的活性程度要完全取決于氧化硅和氧化鋁，這兩者的含量越多，則粉煤灰的活性越大；與此同時(shí)，粉煤灰本身的氧化鈣成分也具有一定的活性，因此也會(huì)影響到粉煤灰的活性程度。

粉煤灰主要是由三種物質(zhì)組成，即結(jié)晶體、玻璃體和少量未燃碳。其中，在結(jié)晶體中，不但有莫來(lái)石的成分，還有鈣長(zhǎng)石的成分等。在粉煤灰中，鋁硅玻璃體的含量占據(jù)了50%以上，并且是粉煤灰的主要活性部分，基于其他相同的條件，如果玻璃體在粉煤灰中的含量越多，則粉煤灰自身的活性程度就越高。除此以外，粉煤灰內(nèi)部的玻璃體，不論是表面的狀況還是實(shí)際的形態(tài)或者是大小，都與其本身的性能息息相關(guān)。

2 粉煤灰用作水泥混合材料

2.1 摻粉煤灰的普通硅酸鹽水泥

以國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)際出發(fā)點(diǎn)，以“硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥”為規(guī)定，不但可以摻入粉煤灰作為混合材料，還可以摻入6%～15%的量，在摻入之后，仍然命名為普通硅酸鹽水泥，在摻入粉煤灰的硅酸鹽水泥中，其本身的強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出不摻粉煤灰的水泥。

2.2 摻粉煤灰的粉煤灰硅酸鹽水泥

依舊是以國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)際出發(fā)點(diǎn)，以“礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥”為規(guī)定，將粉煤灰與硅酸鹽水泥熟料摻合在一起，通過(guò)一定量的石膏磨細(xì)，最終制成水硬性膠凝材料，即名為粉煤灰硅酸鹽水泥，在將粉煤灰摻入其中的過(guò)程中，整體的重量比在20%～40%，因此該水泥在先期的強(qiáng)度增長(zhǎng)十分緩慢，大約在18d 之后，其本身的硬度逐漸超過(guò)硅酸鹽水泥的硬度。

2.3 復(fù)合硅酸鹽水泥

根據(jù)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，以“復(fù)合硅酸鹽水泥”為規(guī)定，就復(fù)合硅酸鹽水泥而言，其本身不但摻入了粉煤灰，還摻入了一些礦渣，并且以15%～50%的重量比進(jìn)行摻入。

2.4 粉煤灰超細(xì)水泥

就粉煤灰超細(xì)水泥而言，其本身就是通過(guò)?；母郀t渣與硅酸鹽水泥熟料混合制成的超細(xì)水泥，并且呈U 型，將30%的超細(xì)粉煤灰摻入其中，進(jìn)而制成無(wú)機(jī)灌漿材料，并且用于實(shí)際的地基處理之中。該水泥的整個(gè)制作過(guò)程中，不但可以將原本的成本進(jìn)行進(jìn)一步的降低，還能使灌漿性能大大改善。

在進(jìn)行水泥制作的過(guò)程中，將粉煤灰應(yīng)用其中，進(jìn)而制成水泥混合材料，其不但能使水泥的產(chǎn)量進(jìn)一步增加，還可以調(diào)控實(shí)際的摻入比例，進(jìn)而調(diào)控水泥的實(shí)際功效。舉例來(lái)講，在進(jìn)行水泥制作的過(guò)程中，摻入12%的粉煤灰，可以將總體的產(chǎn)量提高14.3%；如果在摻入了25%粉煤灰的同時(shí)，又摻入了10%的礦渣，就可以使整體的水泥產(chǎn)量提高35.2%；除此以外，將粉煤灰摻入到水泥之中，還可以使能源進(jìn)一步節(jié)省，在對(duì)425# 的兩摻水泥進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)煤的投入生產(chǎn)量?jī)H僅有138.85kg/t。除此以外，雙摻水泥的本身不但具備抗蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，并且在實(shí)際制作的過(guò)程中，成本非常低，同時(shí)其本身的水化熱也特別低，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，效益非常顯著。

3 摻加粉煤灰后水泥性能的變化

首先第一點(diǎn)，就是在實(shí)際制作的過(guò)程中，需水量非常少，并且泌水性非常小，整體的和易性非常好。就粉煤灰水泥而言，其本身的優(yōu)點(diǎn)，主要是源于粉煤灰本身的顆粒形態(tài)效應(yīng)。并且在粉煤灰中，其不但擁有數(shù)量非常大的玻璃體，并且玻璃體本身對(duì)于水的吸附力還非常的小，因此對(duì)于水的需求量非常少，不僅如此，微珠顆粒還具備非常好的保水力，因此可以減少實(shí)際的泌水現(xiàn)象，并且效果特別明顯。

其次第二點(diǎn)，就是干縮性小，抗裂性好。干縮性本身主要是決定于實(shí)際的用水量多少，如果水泥本身在進(jìn)行制作的過(guò)程中，需要非常大的水量，則在硬化之后，剩下一部分并沒(méi)有進(jìn)行水化作用的水，就會(huì)隨著時(shí)間的推移，不斷的蒸發(fā)掉，進(jìn)而形成干縮，與此同時(shí)，若水泥在進(jìn)行制作的過(guò)程中，需要的水量非常少，就會(huì)使干縮性變小。水泥本身的抗裂性又與抗粒強(qiáng)度和干縮性能息息相關(guān)，如果干縮性呈越來(lái)越小的趨勢(shì)，而抗粒強(qiáng)度呈越來(lái)越高的趨勢(shì)，則整個(gè)水泥混凝土在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，就很難會(huì)產(chǎn)生裂縫的情況，因此抗裂的性能就越來(lái)越好。因此，粉煤灰水泥在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，不但可以將混凝土的體積穩(wěn)定性進(jìn)一步維持穩(wěn)定，還能避免砂漿和混凝土出現(xiàn)裂縫。

第三點(diǎn)，水化熱少。將粉煤灰應(yīng)用其中，不但可以使熟料的含量進(jìn)一步降低，還能使水化的速度的進(jìn)一步降低，與此同時(shí)，還能將放熱量非常大的硅酸三鈣和鋁酸三鈣的含量進(jìn)一步降低，最終從根本上使水泥的水化熱降低。在進(jìn)行水泥實(shí)際制作的過(guò)程中，如果摻入了大量的粉煤灰，會(huì)使水化熱的降低效果非常明顯。

第四點(diǎn)，具備非常高的抗鹽酸腐蝕能力和抗淡水能力。粉煤灰在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，其本身的活性氧化物會(huì)與熟料水化生成的氫氧化鈣，進(jìn)行進(jìn)一步的反應(yīng)，并且通過(guò)該反應(yīng)，可以將氫氧化鈣的含量進(jìn)一步消耗掉，最終使水泥本身的氫氧化鈣含量降低，使水泥本身的抗腐蝕能力進(jìn)一步提高。粉煤灰水泥在應(yīng)用過(guò)后，會(huì)隨著時(shí)間的推移，逐漸硬化，在硬化的過(guò)程中，由于氫氧化鈣的含量逐漸減少，并且整體的堿度也在逐漸降低，因此粉煤灰水泥的抗碳化能力就相對(duì)較差一些。

第五點(diǎn)，抑制堿-骨料反應(yīng)。就粉煤灰水泥而言，其本身能將堿-骨料反應(yīng)進(jìn)一步抑制，主要的依據(jù)，就是粉煤灰本身的活性在發(fā)揮之后，會(huì)將其本身與活性骨料反應(yīng)的堿進(jìn)行攔截，除此以外，混凝土細(xì)孔中的堿溶液為了使粉煤灰的活性得到進(jìn)一步的激發(fā)，也為其提供了非常好的環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，本篇文章，主要對(duì)粉煤灰在水泥工業(yè)中綜合利用進(jìn)行了詳細(xì)的討論和分析。在進(jìn)行水泥實(shí)際制作的過(guò)程中，將粉煤灰摻入其中，不但可以將熟料的使用量進(jìn)一步降低，還能節(jié)省成本，將廢物進(jìn)行二次利用，使生態(tài)環(huán)境避免污染的同時(shí)，還為水泥工業(yè)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益，因此應(yīng)該將粉煤灰的綜合利用進(jìn)行進(jìn)一步的推廣，進(jìn)而創(chuàng)造出更大的社會(huì)效益和環(huán)境效益。