粉煤灰应用研究

一、随着各行各业对粉煤灰的开发和利用，特别是近几年全国高速公路的迅猛发展，粉煤灰的利用率越来越高，使粉煤灰“变废为宝”。粉煤灰在各项工程中的利用，不但使工程造价大大降低，而且在节约土地、环境保护方面的意义将是非常深远的。但是，到目前为止我国粉煤灰形势依然严峻，每年的粉煤灰治理费耗资 1.5亿元以上，缴纳粉煤灰排污费1000多万元。因此，需要分析研究粉煤灰的应用现状，找出目前存在的问题，促进粉煤灰的进一步开发应用。

二、粉煤灰综合利用现状

目前，国内外粉煤灰综合利用途径归纳起来主要有以下7种：

1.粉煤灰加气混凝土。粉煤灰加气混凝土是新型、轻质保温节能的墙体材料。主要原料为粉煤灰，占70%左右，其它为石灰、水泥、石膏、发气剂等，将这些原料经过加工配料、搅拌、浇注、发气稠化、切割、蒸压养护等工序制成。可用作屋面保温、维护墙、隔断墙，亦可做最高楼层为五层的承重墙，特别适用于高层建筑填充墙、寒冷地区的外墙和地震区使用，可减轻墙重，增加使用面积[3-5]。

2.粉煤灰混凝土空心砌块。近年来，粉煤灰混凝土空心砌块发展较快，其主要原料为粉煤灰、集料、水泥等，原料经计量配料、搅拌、成型、养护等工序制成。在普通混凝土砌块和轻集料混凝土砌块中，也可掺入粉煤灰，但作为掺合料加入。而在粉煤灰混凝土砌块中，粉煤灰既是掺合料又是细集料，掺量较高[6-7]。

3.水泥粉煤灰膨胀珍珠岩混凝土保温砌块。其工艺流程基本上与粉煤灰混凝土空心砌块相似。珍珠岩砌块具有重量轻、保温性能好，且有一定的强度等特点，影响密度与强度的因素有：珍珠岩的掺量，粉煤灰与水泥的比例以及工艺流程的控制。还可加入适量的外加剂，以提高砌块强度[8]。

4.粉煤灰混凝土路面砖。粉煤灰混凝土路面砖以水泥和粉煤灰为混合胶结料再配以粗骨料等，原料经计量搅拌、成型、养护制成，变更成型的模具可制成方砖、连锁路面砖、仿古砖，绿化种草砖、路沿块及其它形状的路面砖等。成型采用分层面料，即粉煤灰混凝土料和彩色料，还可制成各种彩色的路面砖。粉煤灰混凝土路面砖不但具有普通混凝土路面砖的优点和用途，而且重量轻、导热系数小，长期性能更好。用于车行道、人行道、园林道路、广场、亭院、仿古建筑道路、停车场、护坡和绿化等[9-10]。

6.粉煤灰陶粒及混凝土制品。陶粒是一种人造轻集料。粉煤灰陶粒以粉煤灰为主要原料，经加工成球，烧结或烧胀而成的称为粉煤灰陶粒;经常温或蒸汽养护而成的称非烧结粉煤灰轻集料。粉煤灰陶粒可用于大型外墙板和混凝土砌块等新型墙体材料[13-15]。

7.粉煤灰混凝土轻质隔墙板。主要是在轻度墙板的基础上，配料时加入部分粉煤灰生产轻度隔墙板，或用水泥粉煤灰泡沫混凝土生产轻度墙板[16-18]。

此外，粉煤灰还可用于合成肥料，用作废水，废气的絮凝剂等用途。

三、国内粉煤灰综合利用状况及存在的问题

我国有丰富的煤炭资源，近些年电力工业的发展，也仍然以燃煤火力发电为主。2000年粉煤灰排放量达到1.6亿吨。对我们这个水资源缺乏，可耕地人均占有率很低的国家来说，如何做好粉煤灰的利用和处置确实是一个十分重要的问题。

尽管我国的粉煤灰绝对利用率并不低，而且随着相关科学技术的发展与突破和强制性政策的出台，粉煤灰利用途径也日益增多;但是和发达国家相比，我国粉煤灰资源开发和综合利用的“质”还是与欧美的发达国家存在不小差距，所以我国的粉煤灰形势依然严峻，任重而道远。存在的主要问题如下[20-22]：

2.可直接利用的干粉比例不大，能供应优质粉煤灰的电厂更少。由于燃煤电厂煤种来源多，煤质差异大，加上各电厂使用不同类型的磨煤机，煤粉往往较粗，燃烧不充分，直接使粉煤灰颗粒粗，含碳量高。70年代以前建设的燃煤电厂及后来所建的大量小电厂多采用低效干式除尘器或湿式除尘器，粉煤灰中最有用、性能最好的细颗粒被排入大气，收集下来的粗颗粒不利于利用。同时电厂输灰系统多采用高水灰比的稀相水冲灰，大量干灰变为湿灰活性大大下降，影响有效使用和不便使用。80年代以来虽然在大机组中采用高效除灰器，但不少电厂输灰系统仍采用水冲，甚至灰渣混排，优质粉煤灰也被冲入贮灰场，严重影响着粉煤灰的利用。

4.政策落实难，利用工作不尽人意。许多企业、基层干部及部分领导不知道有关粉煤灰综合利用政策，不关心粉煤灰综合利用政策的宣传和贯彻，领导不力。企业申请免税得不到支持，不给办理或办理手续较为麻烦，更有甚者予以抵制。不少企业见不到政策条文，甚至不知道粉煤灰综合利用政策，以至不能充分利用政策争取优惠条件来发展粉煤灰产业。

5.研究开发经费不足，新成果不多。六七十年代各级政府、各部门曾投入大量财力、物力、人力安排大量课题开展粉煤灰综合利用的研究和开发，取得了很多成果，为后来大量、有效利用提供了有利的技术支撑。九十年中期以来在粉煤灰利用的研究发展方面政府的投入大大减少。这样重大的有关国计民生的事业没有得到有关科技领导部门的高度重视，所以这些年来新的利用成果、途径、品种出现不多，影响今后利用水平的提高。因此，另辟利用途径才能维持原有的利用水平，否则会导致新的堆存。

四、结束语

综上所述，粉煤灰科学技术是一项综合性、边缘性科学技术。其技术的可持续发展，依赖于其它学科的最新进展。若能合理利用，则既能够用来化解粉煤灰所带来的环境问题，又能够将其作为一个新兴的资源以发展多种实用性产品。

参考文献：

[1]American Coal Ash Association.1996 Coal Combustion Product-Production and Use.Alexandria,Virginia,1997.McKerall,W.C.,W.B.Ledbetter,

and D.J.Teague. Analysis of Fly Ashes Produced in Texas. Texas.

[3]封海波、吴敬龙，加气混凝土专用界面剂研制及性能研究，福建建筑，2008.10:30-31.

[4]杜鹏程，阻燃型粉煤灰加气混凝土的研制，粉煤灰，2008.4:40-42.

[5]尹维新、刘红宇、洪彩霞，利用煤矸石电厂粉煤灰生产加气混凝土砌块，新型建筑材料，2008.4:12-14.

[6]周梅、李塑忠、霍宝荣，自燃煤歼石-粉煤灰生产混凝土空心砌块研究，混凝土与水泥制品，2007.6:53-55.

[7]方萍、方正，混凝土空心砌块用大掺量粉煤灰砌筑砂浆的研制，粉煤灰，2007.2:9-11.

[9]何水清、冯正义，彩色粉煤灰混凝土路面砖的生产与应用，新型建筑材料，2004.11:6-7.

[18]王立华，钢丝网增强高掺量粉煤灰轻质隔墙板，山东建材，1999.5:31.

[20]吴正直，粉煤灰房建材料的开发与应用，中国建材工业出版社，2003.