加气混凝土砌块用粉煤灰品质的分析

1、砌块与墙板基2006年第1期砖瓦本栏编辑:邹加气混凝土砌块用粉煤灰品质的分析蔡辉(西安墙体材料研究设计院,陕西西安710061)【摘要】分析了粉煤灰生产粉煤灰加气混凝土砌块的化学特性和物理特性,强调在生产中必须对粉煤灰进行全方位的严格筛选才能使用。关键词:粉煤灰加气混凝土砌块粉煤灰的活性细度和容重中图分类号:TU522.3+2文献标识码:B文章编号:1001-6945(2006)01-0055-021概述筑中作承重材料或围护填充材料,受到世界各国建筑业的普遍重视,。,通过蒸。粉煤灰含量以质量比占到60%75%。粉煤灰的主要组成是硅铝玻璃体,其含量一般为70%左右。但不是所有的粉煤灰都能用来生产

2、加气混凝土砌块,粉煤灰必须符合一定的条件。粉煤灰的物理化学性质主要取决于原煤的品种、燃烧方法和燃烧温度;另外,还与煤粉细度、粉煤灰的收集方法以及排除方式(湿排与干排)等因素有关。因此,粉煤灰的质量波动范围很大。粉煤灰要达到什么条件才能可以用来生产加气混凝土砌块呢?通过长期的研究和实践,我们从以下几个方面来做较详细的说明。2.1粉煤灰的化学特性随着我国经济的快速发展,各行业对电力需求不断扩大,同时粉煤灰排放量也不断增加,据专家预测,全国粉煤灰年排放量将到达3亿吨以上;这些粉煤灰不仅占用大量耕地,如果是湿排则还要消耗大量冲灰用水,危害。,由于原煤的不同,发热量也很不一致,一般在4180/kg,也有

3、8361254kJ/kg。粉煤灰颗粒基本由球状玻璃珠、多孔玻璃体和碳粒组成。燃烧程度完全时,基本上是由玻璃珠组成;燃烧程度不完全时,多孔玻璃体和多孔碳粒含量较多。随着电厂设备和燃烧技术的改进,煤粉燃烧程度愈来愈完全。因此,多数粉煤灰是以球状玻璃珠为主,其中空心微珠占50%以上,有的高达70%,粉煤灰的粒径波动m,其中玻璃微珠为0.5100m,大部于0.5300m以下,平均粒径为1030m;空心微珠粒分在45m,多孔玻璃体(含碳粒)为10径往往大于45m,大部分在45m以上,粒径分布范围窄,是一300种均质级配材料。我国粉煤灰的堆积密度大都在5501000kg/m。2粉煤灰在加气混凝土砌块中的应

4、用3粉煤灰的矿物成分主要有:莫来石、钙长石、石英等。玻璃质部分是偏高岭土和无定形的二氧化硅和三氧化二铝,它们是粉煤灰的主要活性成分,其含量愈高,粉煤灰的活性愈高。这一活性特性主要取决于原煤中粘土质矿物的含量,以及燃烧原煤的方法和燃烧温度。从化学特性讲,由于煤炭中含有粘土质矿物(高岭土物质),在锅炉中经过燃烧,生成具有活性的偏高岭土、无定形SiO2、Al2O3和Fe2O3。在500700煅加气混凝土砌块是一种以化学反应方式获得气体发泡而制成的多孔混凝土制品,是一种具有质量轻、保温好、可以加工制作成不同形状和不燃烧等性能优良的新型轻质建筑材料。它被广泛应用在工业和民用建2006Brick&

5、Tilewww.brick-55砖瓦2006年第1期砌块与墙板烧较长时间或在900煅烧较短时间的条件下,才能转化为活性物质偏高岭土。锅炉的燃烧最高温度达到12001550,所以这时偏高岭土根本就没有,而无定形SiO2、Al2O3和Fe2O3在800900之间时开始熔化并形成液滴,这些物质有一部分随烟尘一起排出炉子外,经过急冷作用,成为细小的球形颗粒,其中大部分为硅铝玻璃体。这些物质与石灰或水泥加水制成浆体后,能进行水化硬化,从而具备了良好的活性。此外,石英在饱和蒸汽的蒸压养护条件下也具有好的活性,所以,粉煤灰中含硅铝玻璃体和石英量越多,其活性也越高。原煤的组成决定了粉煤灰由硅、铝、铁、钙、镁、

6、钠、钾的化合物组成。粉煤灰中这些化合物主要以硅酸盐、氧化物和硫酸盐的形式存在。其中要求:氧化硅含量不小于40%,三氧化二铝含量大于15%,三氧化二铁的含量保持在18%以下。,氧化镁含量不大于3.5%。Al2O32SiO22H2OAl2O32SiO2Al2O31000800500700从上面可以看出,应用粉煤灰生产加气混凝土砌块,在化学组成上有一定的范围,必须有足够的二氧化硅、三氧化二铝的活性物质存在。2.2粉煤灰的物理特性影响粉煤灰的物理性能的因素很多,生产中通常只用松散容重和细度来评定。一般容重越大,粉煤灰的密实度越大,其孔隙率就越小,用这种粉煤灰调制的混合料浆的水料比也越小,可以提高制品的

7、强度。粉煤灰以选用干容重为600kg/m以上的为好。3生产粉煤灰加气砌块时,细度要求是很重要的。m的)是活性很因为粉煤灰中极细颗粒(粒径小于45高的组分,对制品强度的提高有十分明显的作用;另外,粉煤灰与石灰的反应主要靠其颗粒表面活性可溶物质的溶解并与Ca(OH)2生成水化硅酸钙,从而把尚未参加反应的粉煤灰残核粘结起来形成整体并具有一定强度。但是,量过大,达到60%以上,这也会造成制品。如焦作韩王工业有限责310万m粉煤灰加气混凝土砌块项目,开始选用了两个电厂的粉煤灰,冯营电厂粉煤灰细度为2%,烧失量为7.64%,掺入量为69%,料浆容重为1.341.35,但料浆还呈现出絮凝状态,浇注后料浆憋A

8、l2O32SiO2+2H2OAl2O3+2SiO2-Al2O3130014005007003Al2O3+2SiO23Al224FeS2+15O22+8S另外,更充分,未燃尽的煤炭含量较少炭、可溶性盐和硫化物。粉煤灰中未燃物多数是以多孔的焦炭或半焦炭与煤的混合体存在,这种颗粒有较大的饱水能力,增大了制品的成型水分。制品水分的增加,不仅使制品在蒸气养护时容易产生较激烈的湿、热交换的破坏应力,而且脱水后使制品内部不密实,降低了制品的强度。此外,未燃尽炭也影响制品吸水率、耐水性、抗冻性等耐久性能,因此一定要控制原煤的细度,以使粉煤灰的未燃尽碳含量尽量少,要求烧失量10%。粉煤灰中可溶盐是通过对三氧化硫

9、(SO3)含量进行控制来进行的。一般要求不大于3%。因为它可以使制品的体积发生变化,导致制品微裂或疏松。硫化物主要是粉煤灰中存在硫化铁(FeS2)及硫化钙(CaS),它们是原煤中黄铁矿及石膏经煅烧所得的产物。常温下,有水分的条件下,硫化物很不稳定,极易水解,造成制品体积膨胀,有害于制品。粉煤灰中的硫化物以SO3含量来表示,要求SO33%。气,发泡不利;演马电厂粉煤灰细度为15%,烧失量为8.05%,掺入量也为69%,料浆容重为1.431.44,体积密度大,料浆稠稀适度,使得设备运转正常,电流处于正常状态,浇注后料浆发泡很好。从上述例子可以说明粉煤灰的细度不是越小越好,要适度才能满足活性高,而且有一定的骨料来组成骨架结构。根据理论和实践经验,用于加气砌块粉煤灰的细度(0.045mm方孔筛筛余)在12%20%最好。3结论综上所述,不是所有的粉煤灰都可以用来生产加气混凝土砌块。只有那些活性高(即玻璃态SiO2和Si