粉煤灰是煤粉高溫燃燒形成的一種類似火山灰的混合材料。是我國燃煤發(fā)電的主要廢物,也是我國最大的單一工業(yè)固體廢物污染源。如果處理不當(dāng),飛灰會造成土壤和地下水污染。嚴(yán)重的是,粉塵在風(fēng)的作用下會造成空氣污染,從而威脅人類健康,甚至破壞生態(tài)循環(huán)。因此,粉煤灰的安全處置和資源化利用具有重要的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前,粉煤灰的年產(chǎn)量在增加60億噸,而世界各國的利用率在3%到57%之間,平均利用率僅為16%。據(jù)報道,我國粉煤灰綜合利用率自2010年以來一直保持在68%,預(yù)計2015年將達(dá)到70%,但據(jù)綠色和平組織稱,我國粉煤灰的實際利用率僅為30%。不管利用率如何,不可否認(rèn)還有很大比例的粉煤灰尚未被利用,尋求粉煤灰綜合利用新方法,將粉煤灰用于實際生產(chǎn)已迫在眉睫。
在水泥基材料的生產(chǎn)中,由于粉煤灰的消耗量低,對其質(zhì)量有一定的要求。在大多數(shù)情況下,使用商業(yè)飛灰。粉煤灰在水泥基材料中的后水化作用,不僅可以提高水泥基材料的強度,還可以改善水泥基材料中的礦物結(jié)構(gòu),提高抗凍融耐久性能。在水泥水化后期,粉煤灰在氫氧化鈣的激發(fā)下開始水化。由于此時水泥已經(jīng)充分水化,結(jié)構(gòu)中存在大量毛細(xì)孔,粉煤灰化工產(chǎn)品的水分可以堵塞結(jié)構(gòu)中的這些毛細(xì)孔,提高混凝土的密實度和抗?jié)B性?;炷林械姆勖夯伊恳话銥?%~35%,視要求和達(dá)到的目的而定。根據(jù)產(chǎn)品、用途和成本等因素,在其他水泥基材料中的應(yīng)用范圍更廣。
在混凝土、自流平砂漿等水泥基材料中摻入適量的粉煤灰,可以改善材料的性能。通??紤]水泥基材料在硬化前后的性能??紤]到水泥基材料在硬化前的性能,添加粉煤灰,可減少需水量,降低水灰比;提高流動性,提高密實度;減少離析和出血,延長凝固時間。粉煤灰的主要成分是空心或?qū)嵭牟Aе?。這些玻璃珠呈圓形,表面光滑。粉煤灰產(chǎn)生的球效應(yīng)用于自流平砂漿中以提高流動性??紤]硬化后的性能,可以提高后期強度,增加材料的密度,提高耐腐蝕性,提高耐久性。另外,在自流平砂漿中使用粉煤灰,可以降低自流平材料成本,合理利用廢渣,減少環(huán)境污染。