【正文】 (5) 煤矸石制品 (磚、砌塊、預制構件 ) ? 以煤矸石無熟料水泥作膠結料，自燃煤矸石作粗細骨料，加水攪拌，配制成半干硬性混凝土，經(jīng)振動成型、蒸汽養(yǎng)護而成的新型墻體材料。 ? 石膏沸渣水泥 沸渣 礦渣 水泥熟料 無水石膏 45～ 55 20～ 25 14～ 16 10～ 14 325～ 435號石膏沸渣水泥，水化熱低，抗硫酸鹽性能良好，抗凍性與礦渣水泥相近，可用于民用建筑和水工工程。 ? 煤矸石硅酸鹽水泥的標號有 27 32 42 52 625號。 ? 在實際生產(chǎn)過程中 ， 由于實際的生產(chǎn)性能耗比計算值要大得多 ， 因此 ，一般認為燃用煤矸石供熱 、 發(fā)電所需的最低發(fā)熱量應為 3346Kg/Kg。 煤矸石燃燒時凈供出能量分析 ? 煤矸石燃燒過程中所能提供的能量關系到煤矸石燃燒供熱發(fā)電的可能性。因此要獲得較好的火山灰活性，必須控制煤矸石的 最佳煅燒溫度 。 ? 自燃煤矸石可以澆灑石灰水，進行酸堿中和制止自燃。 ? 煤矸石的化學成分見 P290表 10－ 13，表 10－ 14。 ? 根據(jù)熱值和合理用途還可劃分為五類 (P289， 表 10－ 12)。 ? 我國煤矸石利用率低，利用率不到 20％，大部分堆積存放，形成大大小小的煤矸石山，侵占農田、山溝、坡地，自燃煤矸石放出的煙灰粉塵及SO2等有害氣體污染大氣、水體，造成酸雨?；曳诌_ 60 ％以上。當加熱到一定溫度時，其中水被脫去而留下一定大小的通道，具有很強的吸附能力，能把小于孔洞的分子吸進去，而把大于孔洞的分子阻擋在孔外，這就好象把大小不同的分子進行篩分，故稱為分子篩。 (c) 粉煤灰磁化肥 ? 將粉煤灰中配加一定量的 N、 P、 K成分，經(jīng)強磁場處理可制得粉煤灰磁化肥； ? 此肥料具有調節(jié)生物生長的磁性，能刺激作物生長、活化土壤并改善其結構，使作物增產(chǎn)。 粉煤灰肥料 ? 粉煤灰 Si—K肥 ? 粉煤灰 Si－ Ca－ K肥 ? 粉煤灰磁化肥 ? 粉煤灰磷肥 (a) 粉煤灰 Si—K肥 ? 用粉煤灰和一定量的 KOH， 經(jīng) 700～ 800℃ 后煅燒可制備 Si－ K肥(K2SiO2)， 提供植物生長所須的 Si和 K元素。 使農作物增產(chǎn) ? 不同土壤合理施用符合農用標準和粉煤灰都有增產(chǎn)作用。粉煤灰施入土壤后能進一步改善土壤的這種毛細管作用和溶液的擴散過程，調節(jié)土壤的含濕量，有利于植物根部對營養(yǎng)物質的吸收和分泌物的排出，促進植物生長。 ? 粉煤灰改良土壤 ? 粉煤灰改良土壤的孔隙率 ? 提高土層溫度 ? 使農作物增產(chǎn) ? 粉煤灰肥料 粉煤灰改良土壤的孔隙率 ? 農作物生長要求土壤的孔隙率必須 12～ 15％，低于此值將導致農業(yè)減產(chǎn)。 ? 粉煤灰 —頁巖磚：粉煤灰摻量 60～ 80％，頁巖 20～ 40％，頁巖必須經(jīng)粗和細碎，最大粒徑應小于 2mm， 成型時物料含水率應控制在 18～ 22％。 ? 參考配比為粉煤灰 55～ 60％，骨料 20～ 30％，石灰 12～ 18％，石膏 2～ 4％，水泥 7％，外加劑 0． 5％。 d. 免燒免蒸粉煤灰磚 ? 該粉煤灰磚的強度來源完全不同于蒸養(yǎng)蒸壓制品和燒結制品，而是近似于常溫常壓下自然養(yǎng)護的硅酸鹽水泥制品 ,靠水化產(chǎn)物來獲得強度。 b. 蒸養(yǎng)粉煤灰磚 ? 參考配合比為粉煤灰 60～ 80％，石灰 20～ 25％，石膏 2～ 3％，可摻入一定比例的石屑、粗砂、爐渣、高爐礦渣、煤渣等骨料以改善混合料顆粒級配，提高強度，減少收縮，當用高壓蒸養(yǎng)時石灰摻量可少些，常壓養(yǎng)護時石灰摻量適當多些。 ? 消解為 CaO與水反應，在消化倉或陳化倉中進行，混合料在 70～100℃ 時消解作用在 2～ 3小時內完成。 碳化作用 (carbonization) ? 粉煤灰混凝土易于發(fā)生碳化作用 ? 這種作用不斷向深部發(fā)展時能破壞鋼筋表鈍化膜，使其發(fā)生銹蝕，因此要嚴格控制粉煤灰的質量和用量。 對強度的影響 ? 粉煤灰早期強度低，但經(jīng)過合理設計配比，采用超細磨粉煤灰，并充分養(yǎng)護，粉煤灰混凝土的強度比未摻粉煤灰者強度要高。因為粉煤灰中的光滑細粒玻璃體顆粒均勻地分散于水泥、砂、石之間，能有效地減少需水量和內摩擦，漿體流動性好，有利于泵送和抹面，而且提高混凝土的致密性，減少滲透性。 ? 微集料效應 (Aggregation effect)：粉煤灰顆粒在水泥漿體中發(fā)揮細分散微集料的物理化學作用，對新攪混凝土和硬化混凝土的結構和性能都有所改善。我國已在一些大型水電工程的混凝土中使用，取得了良好的經(jīng)濟效益。主要品種有： ? 粉煤灰硅酸鹽水泥 ? 以水泥熟料為主，加入 20～ 40％粉煤灰和少量石膏磨制而成，可以加入一定量的礦渣，但混合材 (礦渣與粉煤灰 )總量不得超過 50％。 ? 鐵質的應用：煉鐵原料 ? 尾灰應用：用于海港工程 、 水工工程 、 建筑墻體材料 。 ? 用于碳素材料制品：煤質活性碳 ， 碳球還原劑 ， 鑄模粉 ， 碳化煤球 ， 粘土內燃磚等 。 分選裝置由磁選 、 電選 、風選 、 篩選和收塵五部分組成 ， 按成分 、 粒徑 、 電磁性 、比重差異分選出鐵氧化物 、 碳粒 、 空心薄壁 、 空心厚壁球 ，灰分等五種產(chǎn)品 。 通常呈溶融狀的滾圓小球珠 ， 約占鐵礦物的 90％ ， 粒徑約為 ～ ， 單一的磁鐵礦形成的圓球粒僅占約 10％ ， 粒徑約為 ～ ， 主要是磁鐵礦 、 赤鐵礦 、 硅化鐵和非金屬礦物組成的小球粒 ， 形態(tài)有磁鐵礦形成的空心球粒 ， 中間核部由硅化鐵等礦物充填 ， 磁鐵礦呈規(guī)則的格子狀 ， 格子空間由非金屬礦物充填 ， 小球粒邊緣為赤鐵礦 。 ? 碳顆粒的表面是疏水親油的 ， 灰粒表面是親水的 。 ? 當粉煤灰進入高壓直流電場后 ， 碳粒 、 灰粒均帶上電荷 。 ? 未燃碳的存在既是資源的浪費 ， 也對粉煤灰的利用帶來不利影響 。 ? 常用的激發(fā)劑有： 堿性激發(fā)劑：石灰 、 硅酸鹽水泥 、 NaOH、 KOH、 硅酸鈉等； 硫酸鹽激發(fā)劑：半水石膏 、 二水石膏 、 硬石膏 、 磷石膏 、 氟石膏等 ， 只有在一定的堿性環(huán)境中 ， 硫酸鹽激發(fā)劑才能發(fā)揮作用 。 ? 隨著粉磨時間的延續(xù) ， 粉煤灰的比重增加 ， 容重減小 ， 表面積明顯增大 ， 原來的多孔玻璃體 、 多孔炭粒 、 顆粒集合體和開放性空洞中可以儲存大量水分 ， 磨細后蓄水空腔減少 ， 標稠用水量明顯減少； ? 但是磨到一定時間后 ， 粉煤灰的性能將不會進一步改善 ， 需水量不再減少 ， 同時不適當?shù)难娱L粉磨時間增加了能耗 ， 實際收效不大 ， 一般情況下粉磨 ～ 1小時的比較經(jīng)濟的 。 ? 因為膠砂強度能夠反映火山灰物質與 Ca(OH） 2的反應能力和最終形成的水泥石的結構特點 ， 且比較接近生產(chǎn)實際 ， 試驗操作也簡單 ， 是迄今國內外公認的火山灰活性評定方法 。 例如 ， 石灰吸收值很高的硅藻土 ， 由于本身疏松多孔 ， 內比表面積大 ， 需水量大 ， 制品強度低 ， 而石灰吸收值低的液態(tài)渣 ，強度卻較高 。 這些物質由于其成因 、 化學成分 、 礦物成分和物理狀態(tài)的差異而導致活性的差異 ， 必須采用一定的方法評定它們的活性 ,主要有化學方法和物理方法兩類 。 （ 3）粉煤灰的物理性質 ? 外觀特點 ? 比重與容重 ? 細度 外觀特點 ? 粉煤灰外觀象水泥 ,呈灰白色 ， 隨著含碳量的增加 ， 顏色變深可呈黑色 ， 而且碳粒主要