利用粉煤灰及鋼渣等生產(chǎn)混凝土實心磚的應用研究

王維春 白旭 宣焱啉

（紅河州質量技術監(jiān)督綜合檢測中心，云南 紅河 661100）

0 引言

我州固體廢棄物積存量和年排放量十分巨大，這些廢棄物料不僅要侵占大量土地，污染著周邊地區(qū)的環(huán)境，而且每年需要投入大量并且是無法收回的廢料處理資金，已成為企業(yè)的沉重包袱。近年來，我州在煤炭、鋼鐵、電力、建材、冶金、化工等多個行業(yè)的固體廢棄物利用方面，努力探索建立廢棄物合理利用模式，本文結合合理利用資源，變廢為寶，將粉煤灰、鋼渣等工業(yè)廢棄物為集料生產(chǎn)混凝土實心磚成為工業(yè)廢氣物綜合利用的主要研究方向之一，取得了積極進展，經(jīng)濟效益和社會效益得到廣大消費者的肯定。

1 原材料要求

1.1 水泥

符合國標GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》，宜采用42.5號水泥。

1.2 鋼渣

破碎的鋼渣作為粗集料（最大粒徑13mm以內(nèi)），符合YB/T4228-2010《混凝土多孔磚用和路面磚用鋼渣》。

1.3 天然河砂

作為細骨料，采用符合GB/T14684-2011《建設用砂》。

1.4 粉煤灰

采用GB/T1596-2005《用于水泥混凝土中的粉煤灰》要求的II級粉煤灰。

1.5 外加劑

應符合GB8076-2008《混凝土外加劑》

1.6 水

應符合JGJ63-2006《混凝土用水標準（附條文說明）》。

1.7 符合國家放射性指標

所有原料均符合GB6566-2010《建材材料放射性核素限量》。

2 混合料配比方案

粉煤灰是一種人工火山灰質混合材料，本身略有或沒有水硬膠凝性能，但當以粉狀及水存在時，能在常溫，特別是在水熱處理（蒸汽養(yǎng)護）條件下與氫氧化鈣或其他堿土金屬氫氧化物發(fā)生化學反應，生成具有水硬膠凝性能的化合物，成為一種增加強度和耐久性的材料，摻入混凝土中的粉煤灰能產(chǎn)生活性效應、微集料密實填充及顆粒形態(tài)效應、（水泥、粉煤灰、外加劑等）同粉料間會產(chǎn)生物理、化學交互作用。

鋼渣的化學組成與硅酸鹽水泥相似且具有一定的膠凝活性，可代替部分水泥作為摻合料應用于混凝土中，同時鋼渣相對于傳統(tǒng)天然石材，具有的高密度、高抗壓強度、耐磨、耐腐蝕、耐風化抗凍等性能等優(yōu)點可作為骨料應用于混凝土中。

鋼渣的活性與粉煤灰相近，鋼渣的活性較低，若用其生產(chǎn)墻體材料，必須對其進行優(yōu)化配制，進行合理的配制，才能使得粉煤灰、鋼渣用于混凝土中優(yōu)越性發(fā)揮出來，在大量實驗的基礎上，得出優(yōu)化配制比方案（見表1）。

表1 混合材料配制方案（質量比%）

方案2是沒有添加粉煤灰和鋼渣的，方案1是利用粉煤灰和鋼渣等生產(chǎn)的混凝土實心磚。

3 利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)的混凝土實心磚的主要性能

按照GB/T21144-2007《混凝土實心磚》標準檢驗，通過分別抽取2組（方案1、方案2）26塊樣品進行物理性能檢驗，試驗實測數(shù)據(jù)如下（見表2）。

大量試驗證明，利用粉煤灰及鋼渣等生產(chǎn)混凝土實心磚研究是可行的，該產(chǎn)品具有自重輕，強度高、無需燒制、保溫、隔熱、抗凍性能好的物理性能優(yōu)點，放射性及有害物質含量均符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》國家標準要求規(guī)定，可加工，縮短建筑工期等特點，主要用于承重墻，因重量輕也可作為框架結構的添充材料，該產(chǎn)品既能消耗大量的粉煤灰，節(jié)約耕地，減少污染，保護環(huán)境。

4 效益分析

表2 2組配制方案物理性能檢驗結果

4.1 經(jīng)濟效益顯著

合理利用廢渣，有效降低生產(chǎn)成本，無需燒制，節(jié)約燃料，性價比比紅磚高，提高產(chǎn)品性能優(yōu)勢比混凝土實心磚價格降低0.07元/塊。

4.2 生產(chǎn)技術成熟

利用粉煤灰、鋼渣等生產(chǎn)的混凝土實心磚技術可行，合理的工藝和結構形式，減少了生產(chǎn)人數(shù)，使勞動成本降低，工藝緊湊，減去了不必要的中間環(huán)節(jié)，提高了生產(chǎn)成品率，綜合成本降低。

4.3 性能指標符合國家標準

利用粉煤灰、鋼渣等配料生產(chǎn)的混凝土實心磚經(jīng)省級、地方監(jiān)督抽查檢驗，其性能均滿足國家有關標準技術要求。

4.4 廢渣利用率高

利用工業(yè)廢渣為原料生產(chǎn)的混凝土實心磚，其廢渣利用率可達30%以上。

4.5 環(huán)保節(jié)能

利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)的混凝土實心磚，其放射性及有害物質含量均符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》國家標準要求規(guī)定，同時，生產(chǎn)工藝過程沒有二次污染。利用工業(yè)廢渣開放研制的混凝土實心磚為節(jié)能、利廢，化害為利、變廢為寶的綠色環(huán)保產(chǎn)品。

5 結語

利用粉煤灰及鋼渣等生產(chǎn)混凝土實心磚是國家大力倡導的一種新型墻體材料，生產(chǎn)技術成熟，社會效益和經(jīng)濟效益顯著，該產(chǎn)品能消耗大量粉煤灰及工業(yè)廢渣，節(jié)約耕地，減少污染，保護環(huán)境，得到消費者和社會的肯定和認可。