我國(guó)是以煤炭為主要能源的國(guó)家,煤炭占探明一次能源總量的90%。目前,我國(guó)約75%的煤炭資源用于火力發(fā)電。燃煤電廠產(chǎn)生大量飛灰,其中只有一小部分被利用,大部分被儲(chǔ)存起來。粉煤灰是燃煤電廠和煤矸石、煤泥綜合利用電廠排放的主要固體廢物。近年來,研究人員對(duì)我國(guó)中西部一些電廠的粉煤灰進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)粉煤灰中的氧化鋁含量高達(dá)50%,是一種新型粉煤灰——高-氧化鋁粉煤灰。
在水泥基材料的生產(chǎn)中,由于粉煤灰的消耗量低,對(duì)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(qiáng)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(shí)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(shí)度和抗?jié)B性。混凝土中的粉煤灰量一般為8%~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。通常考慮水泥基材料在硬化前后的性能。考慮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(dòng)性,提高密實(shí)度;減少離析和出血,延長(zhǎng)凝固時(shí)間。粉煤灰的主要成分是空心或?qū)嵭牟Aе椤_@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(dòng)性。考慮硬化后的性能,可以提高后期強(qiáng)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。