粉煤灰在不同品種水泥的非常大允許摻量 粉煤灰的低成本超細(xì)研磨

隨著生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)保要求的提高，一方面水泥、礦粉價(jià)格日益走高，而傳統(tǒng)水泥、商混市場容量基數(shù)巨大，因此以粉煤灰基煤電固廢超細(xì)填料替代普通水泥、礦粉，其市場潛力和經(jīng)濟(jì)效益巨大；另一方面，隨著裝配式建材、綠色高性能混凝土的興起，替代硅灰等礦物外加劑的市場潛力巨大，效益顯著。目前硅灰的市場價(jià)格在每噸2000元以上，用粉煤灰微珠替代硅灰能顯著降低高性能混凝土成本并提高性能，效益顯著。

研究粉煤灰在不同品種水泥的非常大允許摻量，需要注意對混凝土長期性能的影響，不但要從物理性能來考慮，還要注意對化學(xué)性能的影響。粉煤灰的火山灰活性要靠水泥水化生成的氫氧化鈣來激發(fā)，這是常識。硅酸鹽水泥水化后能生成大量氫氧化鈣，氫氧化鈣自身的強(qiáng)度很低，研究高強(qiáng)水泥的學(xué)者認(rèn)為正是它的大量存在，使得硅酸鹽水泥的強(qiáng)度難以進(jìn)一步提高，但我們還要看到，對于硅酸鹽系列的水泥來說，氫氧化鈣存在是水泥結(jié)石穩(wěn)定、混凝土耐久的物質(zhì)基礎(chǔ)和標(biāo)志。粉煤灰粉磨以及粉煤灰磨細(xì)，對于粉煤灰來說一直都是一個(gè)大問題。氫氧化鈣主要由熟料中的C3S等礦物水化生成，在水泥中摻入粉煤灰，一方面使膠凝材料中熟料含量相應(yīng)減少，另一方面粉煤灰水化反應(yīng)要消耗氫氧化鈣，隨著粉煤灰摻量增大，膠凝材料中熟料的含量就相應(yīng)降低，從而也減少了水化生成氫氧化鈣的數(shù)量。適當(dāng)減少膠凝材料結(jié)石中氫氧化鈣的數(shù)量，一部分氫氧化鈣與粉煤灰化合成難溶的礦物，對改善膠凝材料結(jié)石的各項(xiàng)性能，無疑起到很好的作用，但氫氧化鈣含量過低，則動搖了結(jié)石穩(wěn)定耐久的物質(zhì)基礎(chǔ)，從化學(xué)平衡的觀點(diǎn)看，粉煤灰摻量太大，過多地消耗氫氧化鈣，就破壞了平衡，影響膠凝材料結(jié)石的穩(wěn)定。

在國家自然科學(xué)基金委員會和中國長江三峽工程開發(fā)總公司聯(lián)合資助下，長江科學(xué)院、中國建筑材料科學(xué)研究院和南京水利科學(xué)研究院曾對這個(gè)問題進(jìn)行了研究。

(1)中國建筑材料科學(xué)研究院用中熱硅酸鹽水泥摻20%～70%粉煤灰制成膠凝材料，采用熱重分析法定量測定在50℃水化3個(gè)月的試件中的Ca(OH)2含量，從而計(jì)算出膠凝材料用量為180kg/m3和150kg/m3的混凝土中Ca(OH)2含量，結(jié)果表明，當(dāng)粉煤灰的摻量小于30%時(shí)，混凝土中Ca(OH)2能保持在8kg/m3以上；如果粉煤灰摻量大于50%(即60%或70%)則混凝土中的Ca(OH)2含量將低于4kg/m3，考慮到混凝土在施工和長期使用過程中發(fā)生碳化作用，混凝土中的氫氧化鈣數(shù)量會進(jìn)一步降低，致使混凝土的耐久性變差，同時(shí)抗環(huán)境水溶蝕能力不足，由此認(rèn)為在上述膠凝材料用量范圍內(nèi)的混凝土，在中熱硅酸鹽水泥中摻粉煤灰，不宜超過50%。

(2)南京水利科學(xué)研究院對中熱硅酸鹽水泥摻粉煤灰混凝土進(jìn)行抗碳化性能的研究。試件成型后，經(jīng)過28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，然后在碳化試驗(yàn)箱中進(jìn)行碳化試驗(yàn)。

山東埃爾派粉體科技有限公司粉煤灰專用分選機(jī)，物料通過分選機(jī)上部的進(jìn)料口進(jìn)入選粉室內(nèi)，物料落入轉(zhuǎn)動的撒料盤上，在離心力作用下，向四周均勻拋出，分散的物料在外接風(fēng)機(jī)的高速氣流作用下，粗重顆粒被甩向選粉室的內(nèi)壁，失去動能后沿壁面滑下，在分選機(jī)底部排出腔體，其余粒度較細(xì)的顆粒被旋轉(zhuǎn)上升的氣流卷起，穿過分級轉(zhuǎn)子的葉片進(jìn)入高效旋風(fēng)分離器中,作為成品被收集。