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利用粉煤灰及钢渣等生产混凝土实心砖的应用研究

2019-12-05王维春白旭宣焱啉

中国建材科技 2019年3期
关键词:废渣钢渣粉煤灰

王维春 白旭 宣焱啉

(红河州质量技术监督综合检测中心,云南 红河 661100)

0 引言

我州固体废弃物积存量和年排放量十分巨大,这些废弃物料不仅要侵占大量土地,污染着周边地区的环境,而且每年需要投入大量并且是无法收回的废料处理资金,已成为企业的沉重包袱。近年来,我州在煤炭、钢铁、电力、建材、冶金、化工等多个行业的固体废弃物利用方面,努力探索建立废弃物合理利用模式,本文结合合理利用资源,变废为宝,将粉煤灰、钢渣等工业废弃物为集料生产混凝土实心砖成为工业废气物综合利用的主要研究方向之一,取得了积极进展,经济效益和社会效益得到广大消费者的肯定。

1 原材料要求

1.1 水泥

符合国标GB175-2007《通用硅酸盐水泥》,宜采用42.5号水泥。

1.2 钢渣

破碎的钢渣作为粗集料(最大粒径13mm以内),符合YB/T4228-2010《混凝土多孔砖用和路面砖用钢渣》。

1.3 天然河砂

作为细骨料,采用符合GB/T14684-2011《建设用砂》。

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级粉煤灰。

1.5 外加剂

应符合GB8076-2008《混凝土外加剂》

1.6 水

应符合JGJ63-2006《混凝土用水标准(附条文说明)》。

1.7 符合国家放射性指标

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

粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料,本身略有或没有水硬胶凝性能,但当以粉状及水存在时,能在常温,特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应,生成具有水硬胶凝性能的化合物,成为一种增加强度和耐久性的材料,掺入混凝土中的粉煤灰能产生活性效应、微集料密实填充及颗粒形态效应、(水泥、粉煤灰、外加剂等)同粉料间会产生物理、化学交互作用。

钢渣的化学组成与硅酸盐水泥相似且具有一定的胶凝活性,可代替部分水泥作为掺合料应用于混凝土中,同时钢渣相对于传统天然石材,具有的高密度、高抗压强度、耐磨、耐腐蚀、耐风化抗冻等性能等优点可作为骨料应用于混凝土中。

钢渣的活性与粉煤灰相近,钢渣的活性较低,若用其生产墙体材料,必须对其进行优化配制,进行合理的配制,才能使得粉煤灰、钢渣用于混凝土中优越性发挥出来,在大量实验的基础上,得出优化配制比方案(见表1)。

表1 混合材料配制方案(质量比%)

方案2是没有添加粉煤灰和钢渣的,方案1是利用粉煤灰和钢渣等生产的混凝土实心砖。

3 利用工业废渣生产的混凝土实心砖的主要性能

按照GB/T21144-2007《混凝土实心砖》标准检验,通过分别抽取2组(方案1、方案2)26块样品进行物理性能检验,试验实测数据如下(见表2)。

大量试验证明,利用粉煤灰及钢渣等生产混凝土实心砖研究是可行的,该产品具有自重轻,强度高、无需烧制、保温、隔热、抗冻性能好的物理性能优点,放射性及有害物质含量均符合GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》国家标准要求规定,可加工,缩短建筑工期等特点,主要用于承重墙,因重量轻也可作为框架结构的添充材料,该产品既能消耗大量的粉煤灰,节约耕地,减少污染,保护环境。

4 效益分析

表2 2组配制方案物理性能检验结果

4.1 经济效益显著

合理利用废渣,有效降低生产成本,无需烧制,节约燃料,性价比比红砖高,提高产品性能优势比混凝土实心砖价格降低0.07元/块。

4.2 生产技术成熟

利用粉煤灰、钢渣等生产的混凝土实心砖技术可行,合理的工艺和结构形式,减少了生产人数,使劳动成本降低,工艺紧凑,减去了不必要的中间环节,提高了生产成品率,综合成本降低。

4.3 性能指标符合国家标准

利用粉煤灰、钢渣等配料生产的混凝土实心砖经省级、地方监督抽查检验,其性能均满足国家有关标准技术要求。

4.4 废渣利用率高

利用工业废渣为原料生产的混凝土实心砖,其废渣利用率可达30%以上。

4.5 环保节能

利用工业废渣生产的混凝土实心砖,其放射性及有害物质含量均符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》国家标准要求规定,同时,生产工艺过程没有二次污染。利用工业废渣开放研制的混凝土实心砖为节能、利废,化害为利、变废为宝的绿色环保产品。

5 结语

利用粉煤灰及钢渣等生产混凝土实心砖是国家大力倡导的一种新型墙体材料,生产技术成熟,社会效益和经济效益显著,该产品能消耗大量粉煤灰及工业废渣,节约耕地,减少污染,保护环境,得到消费者和社会的肯定和认可。

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