前言

隨著煤的不斷消耗，粉煤灰的排放量也在越來越多，環境的污染程度也越來越嚴重，為了使生態環境得到保護，就要施行可持續的發展策略，也就是說將粉煤灰綜合利用起來，通過生產水泥熟料或者是做成混合材生產粉煤灰水泥等，將其重新利用起來，并且不會使生態環境受到污染，與此同時，此項工作還具有非常高的經濟效益和環境效益。

現階段，在火力發電廠中，應用于鍋爐燃料的主要物質就是磨細的煤粉，將煤粉全部噴入到鍋爐之中，就會進行充分的燃燒，并且是以細顆?；饒F的形式，將熱能進行充分的釋放，通過一段時間的燃燒之后，會形成灰渣，由于原煤本身的灰份分量不盡相同，就原煤的質量而言，正常情況下會占15%~40%的區間不等，通過排煙系統的收塵設施，進而將相應的細?；覊m收集下來，即為粉煤灰。粉煤灰在大自然中是不存在的，而是通過人工干預形成的粉狀礦物資源，即為燃料副產品，也可以將其稱為“再生礦產粉狀資源”。以實際粉煤灰中富含氧化鈣的含量多少，進而將粉煤灰分為兩種類型，即高鈣粉煤灰和低鈣粉煤灰。

就粉煤灰而言，其本身的化學成分波動非常的大，但是在現實中，大部分都是以酸性氧化物為主。在國內的粉煤灰中，其本身的主要化學成分只有兩個，即氧化鋁和氧化硅，這兩者加在一起的總量大約占據了70%~80%，在此其中，氧化鋁的含量在15%~40%，而氧化硅占35%~55%。此外，粉煤灰本身的活性程度要完全取決于氧化硅和氧化鋁，這兩者的含量越多，則粉煤灰的活性越大；與此同時，粉煤灰本身的氧化鈣成分也具有一定的活性，因此也會影響到粉煤灰的活性程度。

粉煤灰主要是由三種物質組成，即結晶體、玻璃體和少量未燃碳。其中，在結晶體中，不但有莫來石的成分，還有鈣長石的成分等。在粉煤灰中，鋁硅玻璃體的含量占據了50%以上，并且是粉煤灰的主要活性部分，基于其他相同的條件，如果玻璃體在粉煤灰中的含量越多，則粉煤灰自身的活性程度就越高。除此以外，粉煤灰內部的玻璃體，不論是表面的狀況還是實際的形態或者是大小，都與其本身的性能息息相關。

2.1 摻粉煤灰的普通硅酸鹽水泥

以國家的標準為實際出發點，以“硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥”為規定，不但可以摻入粉煤灰作為混合材料，還可以摻入6%~15%的量，在摻入之后，仍然命名為普通硅酸鹽水泥，在摻入粉煤灰的硅酸鹽水泥中，其本身的強度要遠遠超出不摻粉煤灰的水泥。

2.2 摻粉煤灰的粉煤灰硅酸鹽水泥

依舊是以國家的標準為實際出發點，以“礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥”為規定，將粉煤灰與硅酸鹽水泥熟料摻合在一起，通過一定量的石膏磨細，最終制成水硬性膠凝材料，即名為粉煤灰硅酸鹽水泥，在將粉煤灰摻入其中的過程中，整體的重量比在20%~40%，因此該水泥在先期的強度增長十分緩慢，大約在18d之后，其本身的硬度逐漸超過硅酸鹽水泥的硬度。

2.3 復合硅酸鹽水泥

根據國家的標準，以“復合硅酸鹽水泥”為規定，就復合硅酸鹽水泥而言，其本身不但摻入了粉煤灰，還摻入了一些礦渣，并且以15%~50%的重量比進行摻入。

2.4 粉煤灰超細水泥

就粉煤灰超細水泥而言，其本身就是通過?；母郀t渣與硅酸鹽水泥熟料混合制成的超細水泥，并且呈U型，將30%的超細粉煤灰摻入其中，進而制成無機灌漿材料，并且用于實際的地基處理之中。該水泥的整個制作過程中，不但可以將原本的成本進行進一步的降低，還能使灌漿性能大大改善。

在進行水泥制作的過程中，將粉煤灰應用其中，進而制成水泥混合材料，其不但能使水泥的產量進一步增加，還可以調控實際的摻入比例，進而調控水泥的實際功效。舉例來講，在進行水泥制作的過程中，摻入12%的粉煤灰，可以將總體的產量提高14.3%；如果在摻入了25%粉煤灰的同時，又摻入了10%的礦渣，就可以使整體的水泥產量提高35.2%；除此以外，將粉煤灰摻入到水泥之中，還可以使能源進一步節省，在對425# 的兩摻水泥進行生產的過程中，標準煤的投入生產量僅僅有138.85kg/t。除此以外，雙摻水泥的本身不但具備抗蝕性強的特點，并且在實際制作的過程中，成本非常低，同時其本身的水化熱也特別低，在實際應用的過程中，效益非常顯著。

首先第一點，就是在實際制作的過程中，需水量非常少，并且泌水性非常小，整體的和易性非常好。就粉煤灰水泥而言，其本身的優點，主要是源于粉煤灰本身的顆粒形態效應。并且在粉煤灰中，其不但擁有數量非常大的玻璃體，并且玻璃體本身對于水的吸附力還非常的小，因此對于水的需求量非常少，不僅如此，微珠顆粒還具備非常好的保水力，因此可以減少實際的泌水現象，并且效果特別明顯。

其次第二點，就是干縮性小，抗裂性好。干縮性本身主要是決定于實際的用水量多少，如果水泥本身在進行制作的過程中，需要非常大的水量，則在硬化之后，剩下一部分并沒有進行水化作用的水，就會隨著時間的推移，不斷的蒸發掉，進而形成干縮，與此同時，若水泥在進行制作的過程中，需要的水量非常少，就會使干縮性變小。水泥本身的抗裂性又與抗粒強度和干縮性能息息相關，如果干縮性呈越來越小的趨勢，而抗粒強度呈越來越高的趨勢，則整個水泥混凝土在實際應用的過程中，就很難會產生裂縫的情況，因此抗裂的性能就越來越好。因此，粉煤灰水泥在實際應用的過程中，不但可以將混凝土的體積穩定性進一步維持穩定，還能避免砂漿和混凝土出現裂縫。

第三點，水化熱少。將粉煤灰應用其中，不但可以使熟料的含量進一步降低，還能使水化的速度的進一步降低，與此同時，還能將放熱量非常大的硅酸三鈣和鋁酸三鈣的含量進一步降低，最終從根本上使水泥的水化熱降低。在進行水泥實際制作的過程中，如果摻入了大量的粉煤灰，會使水化熱的降低效果非常明顯。

第四點，具備非常高的抗鹽酸腐蝕能力和抗淡水能力。粉煤灰在實際應用的過程中，其本身的活性氧化物會與熟料水化生成的氫氧化鈣，進行進一步的反應，并且通過該反應，可以將氫氧化鈣的含量進一步消耗掉，最終使水泥本身的氫氧化鈣含量降低，使水泥本身的抗腐蝕能力進一步提高。粉煤灰水泥在應用過后，會隨著時間的推移，逐漸硬化，在硬化的過程中，由于氫氧化鈣的含量逐漸減少，并且整體的堿度也在逐漸降低，因此粉煤灰水泥的抗碳化能力就相對較差一些。

第五點，抑制堿-骨料反應。就粉煤灰水泥而言，其本身能將堿-骨料反應進一步抑制，主要的依據，就是粉煤灰本身的活性在發揮之后，會將其本身與活性骨料反應的堿進行攔截，除此以外，混凝土細孔中的堿溶液為了使粉煤灰的活性得到進一步的激發，也為其提供了非常好的環境。

總而言之，本篇文章，主要對粉煤灰在水泥工業中綜合利用進行了詳細的討論和分析。在進行水泥實際制作的過程中，將粉煤灰摻入其中，不但可以將熟料的使用量進一步降低，還能節省成本，將廢物進行二次利用，使生態環境避免污染的同時，還為水泥工業帶來了更大的經濟效益，因此應該將粉煤灰的綜合利用進行進一步的推廣，進而創造出更大的社會效益和環境效益。

作者：方根亮

來源：《邯鄲金隅太行水泥有限責任公司》

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