蒸压粉煤灰砖的开发和应用技术

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　　摘要：蒸压粉煤灰砖是我国最早利用粉煤灰生产房建材料的品种，是粉煤灰资源的综合利用。文章介绍了开发蒸压粉煤灰砖的技术经济价值，并研究了其生产工艺，对其应用技术的要求进行了总结。
　　关键词：蒸压粉煤灰砖；粉煤灰；生产工艺；技术经济价值
　　中图分类号：TU522文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）11-0022-02
　　
　　粉煤灰是燃煤发电厂排出的废渣，随着我国电力工业的发展，粉煤灰的排放量将逐年增加，截至目前，仅东营市发电装机容量已达120万千瓦，发电量65亿千瓦时，每年烧煤量为310万吨，可产生的粉煤灰为85万吨，对于粉煤灰的应用早在20世纪30年代已有用粉煤灰作原料生产粉煤砖，到了60年代，已基本大量生产应用于工业与民用建筑工程中，可以说，作为粉煤灰资源的综合利用，蒸压粉煤灰砖是我国最早利用粉煤灰生产房建材料最早出现的品种。笔者就黄河三角洲地区在工程建设中蒸压粉煤灰砖，作为承重墙体材料研究其生产制成及应用。
　　
　　一、开发蒸压粉煤灰砖的技术经济价值
　　
　　1．蒸压粉煤灰砖可以和普通黏土砖一样作为承重材料应用于工业与民用建筑，同时使用蒸压粉煤灰砖可以节约不可再生资源―生产黏土砖用的黏土，并避免生产黏土砖带来的环境污染问题，通过近几年实际的建筑应用是一种极具社会价值的绿化建筑材料。
　　2．蒸压粉煤灰砖的粉煤灰利用量大，粉煤灰用量最高占到75%以上，是处理燃煤电厂废渣―粉煤灰的一条有效途径。
　　3．生产蒸压粉煤灰砖可以使用质量较差的和长年积存在灰坑中的湿排灰，由于工艺中采用了轮碾、分段加压成型、高压蒸养（蒸汽绝对压力为9～14个大气压即0.9～1.4MPa，正常工作温度可相应达到174.5℃～194.1℃。等工艺措施，即使粉煤灰质量较差，只要确保工艺流程也能确保产品质量，这为一些老电厂及热电厂的已排和现排的粉煤灰提供了一条可行的出路，许多长期排放粉煤灰的储灰场，对周围生态环境造成严重危害，极需处理，由于过去的电厂受生产条件所限，其粉煤灰质量大多都不太理想，不可能用作水泥掺和料，而墙体材料对任何地区都是不可缺少的，因此作为废弃物粉煤灰的再利用生产蒸压粉煤灰砖应该成为首选方案。
　　
　　二、生产工艺的研究
　　
　　生产蒸压粉煤灰砖的工艺和设备都比黏土砖的工艺要复杂，因为生产蒸压粉煤灰砖首先要将部分胶结材料进行磨细，然后各种原材料经过计量进行配料、搅拌和消化，再经过碾压后才能压制成砖坯，压制后的砖坯要送入高压釜中用高压蒸汽进行恒压、恒温养护，经过养护后的成品砖需在露天静放一周后，方可用于工程建设之中。其工艺设备流程应控制好：材料磨细、搅拌、消化、轮碾、压砖、高压养护等6个环节。
　　（一）产品的生产工艺与设计
　　蒸压粉煤灰砖是以电厂废渣粉煤灰（占68%）为主要原料，配以适量的粗骨料炉渣（20%）、石灰（占10%）、石膏（2%），加适量的水混合充分搅拌，经消化后再轮碾，由压砖机压制成砖块，由蒸养车送入蒸压釜内，在1.0MPa饱和蒸汽下蒸养10小时，即制成抗压强度12～20MPa的蒸压砖。蒸压粉煤灰砖具有强度高可承重、性能稳定、外形整齐、尺寸准确、施工方便等特点。在引进现有成熟技术的条件下，其外观质量、物理力学性能完全达到国标（GBJ3-88）中同等强度等级的实心红砖（即黏土砖）砌体的指标，在建筑工程中完全可以替代且优于黏土砖，并减少建筑自重128kg/m，整个建筑自重约减少10%，从而降低结构与基础费用，提高建筑抗震性能。前段时间通过实地考察外地一批70年代初用蒸压粉煤灰砖建成的楼房（均为清水墙面），历经几十年的风雨，至今仍完好无损、不怕潮、不脱落，充分体现了蒸压粉煤灰砖的抗老化性和耐久性。
　　由其自身的特性决定了蒸压粉煤灰砖可适用于砖混结构的承重及自承重墙体；框架填充墙；框架及高层建筑填充墙的踢脚线、墙顶塞砌、局部加强等部位。特别是在砖混结构中，蒸压粉煤灰砖是取代实心黏土砖的主要新型墙体产品。正因如此，蒸压粉煤灰砖在建筑工程墙体与基础建设中得到了广泛的应用。
　　（二）产品设计方案
　　蒸压粉煤灰砖依据建筑市场的需求，目前可以定制Mu10及Mu15两种标号的产品，规格为（mm）240×115×53或240×115×55，也可以依据用户需求定制。
　　
　　（三）产品工艺流程
　　由以上工艺流程图来看：控制好产品质量的第一关是混合料配合比：原料性能如粉煤灰和骨料的化学成分和粒径大小、石灰的化学成分、活性氧化钙含量、水化速度及温度等由于情况千差万别，所以混合料配合比理论值和设计值存在的一系列差别，因此在批量生产时，都要进行原材料试验及配化试验调整，其次要对砖坯的蒸养前静停放置时间掌握好，使其体内的未消化完全的石灰粒粉在养护前继续充分消化，达到在蒸养时以具有一定的强度防止裂缝、层裂。最后要掌握好蒸压养护的压力和温度及其恒温养护时间，控制好以上三关，那么生产的粉煤灰蒸压砖的质量指标就达到标准要求了。
　　
　　三、蒸压粉煤灰砖的应用技术
　　
　　为确保蒸压粉煤灰砖砌体的质量，针对蒸压粉煤灰砖的特点，全国各方面、各地区在总结成功经验和失败教训的基础上，制定了设计和施工规程，其中国家有GB50203《砌体工程施工及验收规定》和GBJ《砌体结构设计规范》及原国家建筑材料工业局发布的行业标准JC239-2001《蒸压粉煤灰砖》，还有北京地方性标准DBJ/T01-52-2001《北京地区蒸压粉煤灰砖砌体结构设计与施工技术规程》，其应用技术要求主要有以下几个要求：
　　
　　1．自生产之日起，应放置一个月后，方可用于砌体的施工。
　　2．用于基础或用于易受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用MU15及以上强度等级的蒸压粉煤灰砖，严禁使用MU7.5的砖。
　　3．长期受热（200℃以上）、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的地基上不得采用蒸压粉煤灰砖作基础和地下室。
　　4．蒸压粉煤灰砖的干燥收缩值不应大于0.6～0.5mm/m。
　　5．砌筑蒸压粉煤灰砖砌体时，砖的含水率宜为8%～12%，严禁使用干砖和含水饱和的砖，至少应提前2天烧水不得随浇随砌。
　　6．由于蒸压粉煤灰砖的粘结力较低，砌体的过梁应采用钢筋砼过梁。
　　7．每天连续砌筑高度不易超过1.5m或是一步脚手架。
　　
　　参考文献
　　[1]吴正直．粉煤灰房建材料的开发与应用[M]．中国建材工业出版社．
　　作者简介：李芳芳，女，东营黄河河务局助理工程师，研究方向：黄河防汛及工程建设管理；卢德华，男，东营市建设委员会工程师，研究方向：新型墙材推广应用和建筑节能。

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