為獲得粉煤灰加工設備不同質量和不同初始位置顆粒的運動軌跡,確定該類粉煤灰粉磨設備分級機的外形尺寸,需對復雜的實際運行進行簡化,并建立相應的數(shù)學計算模型。
關于粉煤灰加工精碳分選后的尾灰用作混凝土和砂漿摻合料的開發(fā)利用,已逐漸引起人們的重視。
通常人們把粉煤灰加工設備分級設備稱為分級器,而離心分級器是細顆粒分級較普遍采用的設備,它具有結構簡單,分級效果較好,分級粒徑易控制和調節(jié)等優(yōu)點。
煤灰內的氧化鎂能以兩種形態(tài)存在:玻璃體及方鎂石結晶體。以方鎂石形態(tài)存在的氧化鎂,其水化速度極慢。當水泥硬化漿體結構已基本穩(wěn)定,而方鎂石繼續(xù)水化膨脹時可破壞混凝土硬化體結構。
國內現(xiàn)行的GBJ146―1990《粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范》和JGJ28―1986《粉煤灰在混凝土和砂漿中應用技術規(guī)程》中所規(guī)定的超量系數(shù)法實質上是只調整膠凝材料用量而不調整用水量的取代添加法。
我們曾自原狀粉煤灰中分離出多孔碳粒、多孔玻璃體、高鐵玻璃珠及低鐵玻璃珠,并系統(tǒng)地研究了這些顆粒成分的化學組成、礦物組成、物理性能、化學活性及其強度貢獻。
粉煤灰用于不同場合,特別是作為混凝土摻合料時,有一定的品質要求,本節(jié)著重闡明作為水泥、混凝土摻合料時的粉煤灰品質參數(shù),一般地亦適用于生產硅酸鹽制品的粉煤灰。
粉煤灰各顆粒成分的物理性能:在粉煤灰加工中煤灰各顆粒成分之間的密度、堆積密度及比表面積有很大差別。
粉煤灰在水泥、混凝土中的強度貢獻:粉煤灰在混凝土中的強度貢獻可用抗壓強度比(簡稱壓強比)表示,即粉煤灰等質量取代30%水泥的膠砂試件在標準養(yǎng)護條件下,其強度與基準試件強度的比值。
粉煤灰作為一種建材資源可以使用于多種場合,但其性能都應符合一定的技術要求。本章著重介紹粉煤灰的基本性能及使用于場合的標準。在我國多數(shù)電廠中目前排放的粉煤灰都是以低鈣粉煤灰為主的,在本文章中介紹的粉煤灰內容除了文章具體的標明注解外,本文章中提到的粉煤灰一般都是指的低鈣粉煤灰。
根據目前掌握的信息,年排灰量在5000萬t以上的大國,有前蘇聯(lián)、中國和美國,分別是1.2億t、1.2億t和7344萬t。從總體看,在排放量較大的國家中我國的利用量和利用率是理想的。
各國標準均無例外地對粉煤灰燒失量做出限值規(guī)定。燒失量限值的變化范圍較廣,它自澳大利亞細灰的4%至加拿大的12%。燒失量一般用以表示粉煤灰內未燃盡碳分的數(shù)量。
各級粉煤灰都可用于砌塊生產,但Ⅲ級灰僅局限于制備10MPa等級砌塊,而I級及Ⅱ級可用于13MPa強度等級的砌塊。I級灰及Ⅱ級灰都可用作粉煤灰磚的生產。生產高等級粉煤灰磚時,I級灰對生產工藝的要求較低,Ⅱ級灰亦可生產,但工藝要求較高。
水泥稱量以后,可將粉煤灰直接加入水泥料斗,但須防止粉煤灰在水泥稱量完畢以前就流入料斗。
混凝土pH值的大小雖然是決定鋼筋能否生成鈍化膜的條件,但是只有當氧氣和水同時滲入混凝土中到達鋼筋時,鋼筋方能生銹。
隨著科學技術的發(fā)展及人類生活水平的提高,人們對生存環(huán)境的質量要求不斷提高,對粉煤灰及粉煤灰加工, 粉煤灰生產線制品可能對環(huán)境帶來的影響亦日益重視。
使用減水型粉煤灰可以取得良好的減水效果。摻量較大時,減水率偏大。使用磨細粉煤灰時,新拌混凝土減水不多,但在粉煤灰摻量為30%以下時,也不增加用水量,而混凝土的棍度、離析現(xiàn)象則有所改善。
水泥水化作用屬放熱反應,水化過程中l(wèi)g硅酸鹽水泥總放熱量高達500J(120Cal)。如果熱量沒有散失,混凝土內部溫度可高達75℃。
泌水現(xiàn)象是由于新拌混凝土的組分中固體顆粒下沉而水分上升的結果。泌水影響混凝土上層表面的質量和損害混凝土耐久性。
尚須指出,粉煤灰活性效應的機理,必$在水泥水化到某種程度以后,才會使粉煤灰活性效應從惰性轉化到活性,主要是粉煤灰需要足夠數(shù)量的氫氧化鈣的接觸才能進行二次反應。
近年粉煤灰混凝土新技術的研究和發(fā)展的結論指出,粉煤灰混凝土成熟度與強度的關系,與普通水泥混凝土的情況不同,有些關于普通水泥混凝土的成熟度概念,不能直接搬到粉煤灰混凝土上來。
混凝土的收縮性在新拌混凝土塑性階段就已開始,以后隨混凝土內部水分散失繼續(xù)收縮。混凝土的收縮性主要取決于混凝土單位用水量、混凝土內膠凝材料漿體的體積、水泥種類和用量、集料種類。
但是,這種28d齡期等強度的粉煤灰混凝土畢竟仍處于未充分成熟期,其潛力是相當可觀的。粉煤灰混凝土90~180d齡期的后期強度還可增高20%~30%;180〜360d齡期的強度可能增長50%~70%。
國內外對粉煤灰混凝土承受動荷載和反復荷載性能的系統(tǒng)試驗比一般的靜力試驗少得多。但大量的工程應用的觀測結果認為,這種性能主要取決于混凝土中砂漿的性質和粗集料的抗壓強度和脆性。
近年的粉煤灰混凝土研究所提出的新見解認為,抗凍的粉煤灰混凝土強度應在30MPa以上??箖鲂耘c混凝土的表面性質有關,冰凍融化循環(huán)、鹽害等聯(lián)合作用,常使混凝土表面砂漿剝落,因此施工時要注意粉煤灰混凝土表面層的質量。