蒸壓粉煤灰磚的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用技術(shù)

李芳芳　盧德華

摘要：蒸壓粉煤灰磚是我國(guó)最早利用粉煤灰生產(chǎn)房建材料的品種，是粉煤灰資源的綜合利用。文章介紹了開(kāi)發(fā)蒸壓粉煤灰磚的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并研究了其生產(chǎn)工藝，對(duì)其應(yīng)用技術(shù)的要求進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：蒸壓粉煤灰磚；粉煤灰；生產(chǎn)工藝；技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值

中圖分類號(hào)：TU522文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）11-0022-02

粉煤灰是燃煤發(fā)電廠排出的廢渣，隨著我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展，粉煤灰的排放量將逐年增加，截至目前，僅東營(yíng)市發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)120萬(wàn)千瓦，發(fā)電量65億千瓦時(shí)，每年燒煤量為310萬(wàn)噸，可產(chǎn)生的粉煤灰為85萬(wàn)噸，對(duì)于粉煤灰的應(yīng)用早在20世紀(jì)30年代已有用粉煤灰作原料生產(chǎn)粉煤磚，到了60年代，已基本大量生產(chǎn)應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑工程中，可以說(shuō)，作為粉煤灰資源的綜合利用，蒸壓粉煤灰磚是我國(guó)最早利用粉煤灰生產(chǎn)房建材料最早出現(xiàn)的品種。筆者就黃河三角洲地區(qū)在工程建設(shè)中蒸壓粉煤灰磚，作為承重墻體材料研究其生產(chǎn)制成及應(yīng)用。

一、開(kāi)發(fā)蒸壓粉煤灰磚的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值

1．蒸壓粉煤灰磚可以和普通黏土磚一樣作為承重材料應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑，同時(shí)使用蒸壓粉煤灰磚可以節(jié)約不可再生資源—生產(chǎn)黏土磚用的黏土，并避免生產(chǎn)黏土磚帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，通過(guò)近幾年實(shí)際的建筑應(yīng)用是一種極具社會(huì)價(jià)值的綠化建筑材料。

2．蒸壓粉煤灰磚的粉煤灰利用量大，粉煤灰用量最高占到75%以上，是處理燃煤電廠廢渣—粉煤灰的一條有效途徑。

3．生產(chǎn)蒸壓粉煤灰磚可以使用質(zhì)量較差的和長(zhǎng)年積存在灰坑中的濕排灰，由于工藝中采用了輪碾、分段加壓成型、高壓蒸養(yǎng)（蒸汽絕對(duì)壓力為9～14個(gè)大氣壓即0.9～1.4MPa，正常工作溫度可相應(yīng)達(dá)到174.5℃～194.1℃。等工藝措施，即使粉煤灰質(zhì)量較差，只要確保工藝流程也能確保產(chǎn)品質(zhì)量，這為一些老電廠及熱電廠的已排和現(xiàn)排的粉煤灰提供了一條可行的出路，許多長(zhǎng)期排放粉煤灰的儲(chǔ)灰場(chǎng)，對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，極需處理，由于過(guò)去的電廠受生產(chǎn)條件所限，其粉煤灰質(zhì)量大多都不太理想，不可能用作水泥摻和料，而墻體材料對(duì)任何地區(qū)都是不可缺少的，因此作為廢棄物粉煤灰的再利用生產(chǎn)蒸壓粉煤灰磚應(yīng)該成為首選方案。

二、生產(chǎn)工藝的研究

生產(chǎn)蒸壓粉煤灰磚的工藝和設(shè)備都比黏土磚的工藝要復(fù)雜，因?yàn)樯a(chǎn)蒸壓粉煤灰磚首先要將部分膠結(jié)材料進(jìn)行磨細(xì)，然后各種原材料經(jīng)過(guò)計(jì)量進(jìn)行配料、攪拌和消化，再經(jīng)過(guò)碾壓后才能壓制成磚坯，壓制后的磚坯要送入高壓釜中用高壓蒸汽進(jìn)行恒壓、恒溫養(yǎng)護(hù)，經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)后的成品磚需在露天靜放一周后，方可用于工程建設(shè)之中。其工藝設(shè)備流程應(yīng)控制好：材料磨細(xì)、攪拌、消化、輪碾、壓磚、高壓養(yǎng)護(hù)等6個(gè)環(huán)節(jié)。

（一）產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝與設(shè)計(jì)

蒸壓粉煤灰磚是以電廠廢渣粉煤灰（占68%）為主要原料，配以適量的粗骨料爐渣（20%）、石灰（占10%）、石膏（2%），加適量的水混合充分?jǐn)嚢?，?jīng)消化后再輪碾，由壓磚機(jī)壓制成磚塊，由蒸養(yǎng)車送入蒸壓釜內(nèi)，在1.0MPa飽和蒸汽下蒸養(yǎng)10小時(shí)，即制成抗壓強(qiáng)度12～20MPa的蒸壓磚。蒸壓粉煤灰磚具有強(qiáng)度高可承重、性能穩(wěn)定、外形整齊、尺寸準(zhǔn)確、施工方便等特點(diǎn)。在引進(jìn)現(xiàn)有成熟技術(shù)的條件下，其外觀質(zhì)量、物理力學(xué)性能完全達(dá)到國(guó)標(biāo)（GBJ3-88）中同等強(qiáng)度等級(jí)的實(shí)心紅磚（即黏土磚）砌體的指標(biāo)，在建筑工程中完全可以替代且優(yōu)于黏土磚，并減少建筑自重128kg/m，整個(gè)建筑自重約減少10%，從而降低結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)費(fèi)用，提高建筑抗震性能。前段時(shí)間通過(guò)實(shí)地考察外地一批70年代初用蒸壓粉煤灰磚建成的樓房（均為清水墻面），歷經(jīng)幾十年的風(fēng)雨，至今仍完好無(wú)損、不怕潮、不脫落，充分體現(xiàn)了蒸壓粉煤灰磚的抗老化性和耐久性。

由其自身的特性決定了蒸壓粉煤灰磚可適用于磚混結(jié)構(gòu)的承重及自承重墻體；框架填充墻；框架及高層建筑填充墻的踢腳線、墻頂塞砌、局部加強(qiáng)等部位。特別是在磚混結(jié)構(gòu)中，蒸壓粉煤灰磚是取代實(shí)心黏土磚的主要新型墻體產(chǎn)品。正因如此，蒸壓粉煤灰磚在建筑工程墻體與基礎(chǔ)建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

（二）產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案

蒸壓粉煤灰磚依據(jù)建筑市場(chǎng)的需求，目前可以定制Mu10及Mu15兩種標(biāo)號(hào)的產(chǎn)品，規(guī)格為（mm）240×115×53或240×115×55，也可以依據(jù)用戶需求定制。

（三）產(chǎn)品工藝流程

由以上工藝流程圖來(lái)看：控制好產(chǎn)品質(zhì)量的第一關(guān)是混合料配合比：原料性能如粉煤灰和骨料的化學(xué)成分和粒徑大小、石灰的化學(xué)成分、活性氧化鈣含量、水化速度及溫度等由于情況千差萬(wàn)別，所以混合料配合比理論值和設(shè)計(jì)值存在的一系列差別，因此在批量生產(chǎn)時(shí)，都要進(jìn)行原材料試驗(yàn)及配化試驗(yàn)調(diào)整，其次要對(duì)磚坯的蒸養(yǎng)前靜停放置時(shí)間掌握好，使其體內(nèi)的未消化完全的石灰粒粉在養(yǎng)護(hù)前繼續(xù)充分消化，達(dá)到在蒸養(yǎng)時(shí)以具有一定的強(qiáng)度防止裂縫、層裂。最后要掌握好蒸壓養(yǎng)護(hù)的壓力和溫度及其恒溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間，控制好以上三關(guān)，那么生產(chǎn)的粉煤灰蒸壓磚的質(zhì)量指標(biāo)就達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求了。

三、蒸壓粉煤灰磚的應(yīng)用技術(shù)

為確保蒸壓粉煤灰磚砌體的質(zhì)量，針對(duì)蒸壓粉煤灰磚的特點(diǎn)，全國(guó)各方面、各地區(qū)在總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，制定了設(shè)計(jì)和施工規(guī)程，其中國(guó)家有GB50203《砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)定》和GBJ《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》及原國(guó)家建筑材料工業(yè)局發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC239-2001《蒸壓粉煤灰磚》，還有北京地方性標(biāo)準(zhǔn)DBJ/T01-52-2001《北京地區(qū)蒸壓粉煤灰磚砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)程》，其應(yīng)用技術(shù)要求主要有以下幾個(gè)要求：

1．自生產(chǎn)之日起，應(yīng)放置一個(gè)月后，方可用于砌體的施工。

2．用于基礎(chǔ)或用于易受凍融和干濕交替作用的建筑部位必須使用MU15及以上強(qiáng)度等級(jí)的蒸壓粉煤灰磚，嚴(yán)禁使用MU7.5的磚。

3．長(zhǎng)期受熱（200℃以上）、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的地基上不得采用蒸壓粉煤灰磚作基礎(chǔ)和地下室。

4．蒸壓粉煤灰磚的干燥收縮值不應(yīng)大于0.6～0.5mm/m。

5．砌筑蒸壓粉煤灰磚砌體時(shí)，磚的含水率宜為8%～12%，嚴(yán)禁使用干磚和含水飽和的磚，至少應(yīng)提前2天燒水不得隨澆隨砌。

6．由于蒸壓粉煤灰磚的粘結(jié)力較低，砌體的過(guò)梁應(yīng)采用鋼筋砼過(guò)梁。

7．每天連續(xù)砌筑高度不易超過(guò)1.5m或是一步腳手架。

參考文獻(xiàn)

[1]吳正直．粉煤灰房建材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[M]．中國(guó)建材工業(yè)出版社．

作者簡(jiǎn)介：李芳芳，女，東營(yíng)黃河河務(wù)局助理工程師，研究方向：黃河防汛及工程建設(shè)管理；盧德華，男，東營(yíng)市建設(shè)委員會(huì)工程師，研究方向：新型墻材推廣應(yīng)用和建筑節(jié)能。