摘 要:以原状湿排灰为主要原料,加入水泥、骨料和外加剂,采用自然养护工艺,开发研制粉煤灰小型空心砌块。
关键词:空心砌块,粉煤灰,激发剂
中图分类号: TU522.3 + 5 文献标识码:A 文章编号:1003 - 1324(2003) 05 - 0046 - 02
我国是粉煤灰排放大国,且大部分为湿排灰。粉煤灰虽然是一种工业废料,但由于其表观密度小,且具有火山灰效应、微集料效应和形态效应,因而是一种制作轻骨料混凝土砌块的良好的廉价资源。我们以原状湿排灰为主要原料,加入水泥、骨料并掺入自行研制的外加剂,采用自然养护工艺,开发研制大掺量粉煤灰小型空心砌块,取得了良好的效果,为原状湿排灰的大量利用开辟了一条新途径。
1 原材料
(1) 粉煤灰 胜利发电厂湿排粉煤灰,其主要化学成分见表1 。
(2) 骨料 东营化工厂炉底渣。其粗细混合料筛分分析 结果见表2
炉渣堆积密度: 870kg/ . ; 细度模数( Mx) :3.0
(3) 水泥 淄博齐银32. 5R 普通硅酸盐水泥检验结果见表3 。
(4) 外加剂。自行开发的复合外加剂。
2 配合比
大掺量粉煤灰小型空心砌块的强度取决于胶结料的强度和骨料的质量及级配,同时配合比必须兼顾密度等级,即在某一配比的情况下,使制品具有一定的抗压强度,而密度等级最小。为此,配合比设计包括骨胶比( (粉煤灰+ 炉渣) / 水泥) ;骨料比(炉渣/(炉渣+ 粉煤灰) ) ;水灰比(用水量/ 水泥) 。
要使砌块具有很好的性能,仅靠增加水泥量是不现实的,也是不经济的,而且还会引起水泥硬化后的干缩。提高砌块性能的关键在于充分发挥外加剂的作用,使水泥充分水化,以保证整体强度和耐久性提高。同时在满足施工工艺的要求下,尽量减少加水量。否则,多余的水分蒸发后,会在混凝土的内部留下空隙,降低混凝土的强度。经反复试验,结合实际情况, 确定粉煤灰掺量在30 % , 40 % , 50 % ,55 % ,60 % ,70 %进行配比优选。
3 工艺流程与设备
粉煤灰砌块生产工艺流程如下:
试验在HESS RH500VH 设备(德国) 上进行。该设备为台振,激振力大,模具加工精度高,性能稳定,可靠性高。试验数据见表4 。
4 试验结果分析
(1) 第1 组空白试验强度较高,但表观密度已超过GB15229《轻集料混凝土小型空心砌块》标准中规定的密度等级< 800kg/ m3 的要求。该组试块为不合格品。
(2) 第2～4 组空白试验,试验粉煤灰掺加量分别为40 % ,50 % ,55 % ,未加激发剂,强度指标不能满足2.5MPa 要求。
(3) 第5 , 6 组试验粉煤灰掺量分别为60 % ,70 % ,未加激发剂,在砌块生产线上不能成型。
(4) 6 组掺加激发剂对比试验,粉煤灰掺量分别从30 %～70 % ,水泥含量为12 %～15 % ,激发剂的用量为粉煤灰的2 %～4 % ,6 组试块各项指标均达到国标要求。
(4) 原材料成本对比
A) 不加激发剂,粉煤灰掺量达20 % ,砌块材料成本为56.30 元/ m3 。其中: 水泥18 % , 粉煤灰20 % ,骨料62 %。
B) 加3 %激发剂,粉煤灰掺量达70 % ,砌块材料成本48.77 元/ m3 。其中:水泥14 % ,粉煤灰70 % ,骨料16 % ,激发剂3 %(掺灰量) 。以上两项对比,砌块多利用粉煤灰400kg/ m3 ,成本降低7.53 元/ m3 。
5 结语
以工业废料湿排粉煤灰为主要原料,水泥为胶结料,炉渣为骨料,采用自行开发的激发剂,有利于激发粉煤灰的活性,大大提高混凝土制品的早期强度,且28 天强度亦有一定程度的提高。大掺量掺加粉煤灰小型空心砌块具有对粉煤灰质量要求不高,生产工艺简单,吃灰量大,性能优良的特点,可用于建筑中的非承重墙,在具有粉煤灰资源的地区,是大量利用粉煤灰的一条有效途径。
