摘要：文章就利用粉煤灰生產蒸養及蒸壓粉煤灰磚、免燒免蒸粉煤灰磚、粉煤灰燒結磚、粉煤灰建筑砌塊、蒸養粉煤灰陶粒在建廠投資、引進項目、生產技術及建筑應用中出現的各種問題和經驗教訓進行了深入的闡述，指出在投資建廠時應對項目技術進行充分論證，切忌輕信盲從。 利用粉煤灰作為原料生產墻體材料在我國已有幾十年歷史和經驗，先后研制和生產了粉煤灰泡沫混凝土制品、蒸養粉煤灰中型密實砌塊、小型粉煤灰空心砌塊、蒸養、蒸壓粉煤灰磚，蒸養、蒸壓加氣混凝土制品、粉煤灰燒結陶粒。 為了處理工業固體廢棄物粉煤灰、保護環境，早在20世紀50年代中后期，國內就開展了大量利用粉煤灰的研究，首先生產了粉煤灰泡沫混凝土板，用于北 京首都機場的機庫屋面。60年代，粉煤灰中型密實砌塊在上海市公共住宅建筑普遍應用，在上海城市建設中發揮了重大作用。受上海啟發和影響，蘇州、無錫、常 州、南京、濟南、成都、攀枝花等地相繼建設了近30條生產線，一直生產到80年代中后期，后因塊型大、塊太重、施工麻煩，而逐漸改產、停產。當在蒸壓灰砂 磚在我國開發成功，并普遍推廣后，受其啟發，研究用粉煤灰和爐渣代替砂子做原料生產蒸養和蒸壓粉煤灰磚，并獲得成功，隨即在全國推廣相繼建成近40條生產 線，因性能、價格、市場問題經營銷售一些年以后陸續萎縮、停產，但也有部分企業至今仍繼續生產，并取得不錯的效益，如武漢硅酸鹽制品廠等，目前也有些新的 生產線在建設。70年代在引進消化蒸壓加氣混凝土技術的基礎上，研究成功用粉煤灰代替砂子生產粉煤灰加氣混凝土制品，目前用粉煤灰做原料的加氣混凝土產品 的產量已占全國加氣混凝土總產量的80 %。70年代又進行了利用粉煤灰做原料生產燒結陶粒的研究，在天津硅酸鹽制品廠建成了我國惟一的一條采用燒結機和 燃煤粉燒結粉煤灰陶粒生產線，成功生產出粉煤灰陶粒用于天津市建筑和建筑構件生產，如預制混凝土大板，至90年代因城市的拓展，該廠場地改作房地產開發用 地，而被迫停產。同期很多單位以粉煤灰代替部分粘土生產燒結實心磚和空心磚，并探索不斷提高粉煤灰摻加量，力求最大限度地利用粉煤灰。 經過多年不懈地努力，在墻體材料生產中的利用粉煤灰數量大大增加，對粉煤灰的綜合利用和環境保護做出了重大貢獻。但在上述利用途徑中除蒸壓粉煤灰加 氣混凝土、粉煤灰燒結陶粒的生產和應用技術完全成熟外，其他產品在生產和應用上都存在著不同程度的問題。隨著政策引導和市場拉動不斷增強情況下，又出現新 一輪利用粉煤灰高潮，在這一高潮中如何認真總結前人研究探索和生產應用實踐中的經驗及其教訓，以便正確引導使其健康發展，應更加值得重視。 1.關于蒸養及蒸壓粉煤灰磚 普通蒸汽養護和高壓蒸汽養護粉煤灰磚是我國較早發展的利用粉煤灰生產墻體材料的品種。它是將粉煤灰、爐渣（或砂子、石屑）與石灰或再加上少許二水石 膏經計量、攪拌混合、消化、壓制成型、普通蒸汽養護（100 ℃飽和蒸汽）或高壓蒸汽養護（180～200 ℃飽和蒸汽）而成的具有一定抗壓強度的磚制 品。由于生產工藝成熟，并能大量利用粉煤灰、爐渣（1億磚可利用18～20 萬t粉煤灰和爐渣），抗壓強度可達100～200#，能滿足承重墻體的要求， 因而受到人們的重視，在60年代至80年代得到較大發展，累計投資5.4億元人民幣建設了159條生產線。 在蒸制粉煤灰磚發展過程中，由于國內采購不到蒸壓釜以及后來為了降低投資而采用養護窯（不用蒸壓釜）用普通蒸汽養護生產粉煤灰磚坯，該工藝曾一度普 遍發展。由于反應溫度低、水化硅酸鹽產物少、結晶度不夠，雖然抗壓強度勉強可以滿足承重墻體要求，但其干燥收縮值大，用該磚建造的建筑，建成后一段時間 （一般在半年至1年內），在山墻、內承重墻及窗臺下產生不同程度裂紋。最嚴重的發生在60、70年代的湖南株洲市粉煤灰磚混建筑的內外墻體涉及建筑物安全 而拆除。因此，使整個普通蒸汽養護粉煤灰磚發展受挫，一部分企業不得不因此被迫停產。為了解決這一問題，研究決定停止發展普通蒸汽養護粉煤灰磚，改變工藝 路線，在技術政策上決定大力發展高壓蒸汽養護粉煤灰磚，磚的收縮大大改善，用該類磚建筑的建筑墻體及窗臺下裂縫大大減少，程度大大減輕。但通過對大量建筑 物調查裂縫并未從根本消除，特別是在窗臺下仍生產輕微的裂縫，這說明該磚雖經蒸壓，但收縮值仍未達到要求，為了比較徹底地解決粉煤灰磚墻體裂縫問題，必須 通過改進配方，正確選擇原材料，調整混合料級配，采用輪碾攪拌混合，加強混合料消化，提高磚坯成型壓力，最好雙面加壓，以提高磚坯的密實度，提高蒸壓養護 的溫度（相應飽和蒸汽壓力應在10～12大氣壓以上），以增加水化硅酸鹽產物數量和改善結晶狀況，產生更多的托勃莫來石晶體，改善結晶度和晶型，使磚的抗 壓強度達到200 kg/cm2以上。采取上述綜合措施可以進一步減少粉煤灰磚的收縮，可以比較好地解決粉煤灰墻體的裂縫問題。若采用粉煤灰、石灰與一定 級配的中砂配料，經高壓力壓制成型和更高壓力蒸汽養護也可獲得較高磚強度和較低收縮值。 值得注意的是現在很多研究者、企業家以及建筑設計工作者對蒸養及蒸壓粉煤灰磚研究發展的歷史及應用中出現的問題缺乏了解，在新的一輪發展熱中，沒有 認真研究和吸取過去的經驗和教訓，仍然重復著過去已發生過的、經生產實踐一直沒有解決的問題，又在沒有任何新的研究和改進措施的前提下，重復著過去的問題 繼續發展，這是極不可取的。在新一輪發展中應堅持過去成功的做法，加強試驗研究，努力解決仍然存在問題，只有這樣蒸壓粉煤灰磚才能健康、順利地發展，否則 產生墻體裂縫的后果是嚴重的。 2.關于免燒、免蒸粉煤灰磚（又簡稱雙免磚） 80年代初，為了推動節能，國家計委聯合國家建材局曾組織過非燒結粘土磚的研究開發。當時的非燒結粘土磚是特指用風化的山土、砂土或其他劣質雜土加 上10 %以內的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥經攪拌混合、機械壓制成型、堆放在場地上經自然養護硬化而得的產品。為了開拓粉煤灰的利用途徑，擴大粉煤 灰利用，曾將這一工藝方法引入非燒結粉煤灰磚生產，經蘇州水泥混凝土研究設計院在望亭電廠試驗和生產證明當水泥加到10 %左右時，磚的抗壓強度可以達到 100 kg/cm2，但用這些磚建造的2～5層磚混結構建筑（包括圍墻）像普通蒸汽養護、壓制粉煤灰磚建筑一樣，建成一段時間后在山墻及窗臺下出現裂 縫。近兩年來，北京東方化工廠自備電廠用其新建的蒸壓粉煤灰磚廠的粉煤灰磚所建四層辦公樓也產生了較嚴重的裂縫。因此，在沒有新的重大有效改進措施之前， 不宜盲目發展。另外，在一些研究者的宣傳中提出要加入各種“固化劑”，并將“固化劑”搞得很“玄”，故弄玄虛，其實所謂“固化劑”就是水泥，即使加入一些 其他摻加劑，也是調節水泥水化、硬化的外加劑。 3.關于粉煤灰燒結磚 將粉煤灰作為原材料生產燒結磚是綜合利用粉煤灰最佳途徑之一，我國每年生產和使用燒結磚6000多億塊，如每塊磚能利用0.5 kg粉煤灰，每年可 利用3.5億多t粉煤灰，由此看出發展燒結粉煤灰磚蘊藏著對粉煤灰利用的巨大潛力。當然，目前不是每一個地方、每一個磚廠都能就地就近獲得粉煤灰可就地利 用，但就我國電廠分布來看，很多電廠周圍都分布著相當多的磚廠。另外，為了利用粉煤灰還可在電廠附近或電廠內有計劃地建設一批燒結粉煤灰磚廠。經過精心有 力地組織和推動，如能有5 %～10 %的燒結磚摻用粉煤灰生產，每年也可利用1750～3500 萬t粉煤灰，這是一個相當可觀的數量，作為第一步這一 目標是非常了不起的，對國家是一大貢獻。在制磚工業中利用粉煤灰不僅可以節省一部分粘土質礦物及耕地，又可減少粉煤灰排放堆存占地，改善和保護環境，還可 充分利用存在于粉煤灰中未燃盡的固定炭，減少燒磚用煤，大大節約能源，這是其他利用途徑所不能及的。而且在燒結磚中加入一定量粉煤灰后，每塊磚的重量可減 輕0.5 kg，從而進一步減輕建筑物自重，可實現一舉多得之效，應大力提倡，積極發展。 利用粉煤灰生產燒結磚是將粉煤灰摻入粘土、頁巖中或在粉煤灰中摻加粘結材料共同混合擠出成型。粉煤灰能摻入的數量取決于粉煤灰的品質，尤其是它的細 度，粘土或頁巖的塑性。粉煤灰細度越細，粘土、頁巖的塑性越高，粉煤灰摻加量可越高。在現實生活中人們常常追求用100 %的粉煤灰生產燒結磚，這是一種 理想，一種良好的愿望，可以理解。但在目前的技術水平和條件下還做不到。目前摻加到30 %已沒有問題，能摻加到50 %就非常理想。要摻到 70 %～80 %，需經相當艱巨的努力和采取更多的技術措施，即使如此，也是相當困難的。但在過去的宣傳中，宣傳研制成功全粉煤灰燒結磚，這種提法存在 著一定的模糊和某種程度的誤導，①從目前水平看在技術上還不可能；②把摻加其中的粘結材料部分（約15 %～20 %）鈉基膨潤土沒有計入其內，這是值得 注意的，應該實事求是在宣傳上不該嘩眾取寵。 利用粉煤灰生產燒結磚的技術關鍵除原材料的品種、性能外，還在于：①粉煤灰與粘土、頁巖的混合均勻程度，如何使粉煤灰在粘土、頁巖中混合分布均 勻；②與所要生產磚的規格、品種相適應的擠出成型的工藝參數及擠出機性能；③成型坯體的密實度；④相應的干燥、燒成及碼、搬運技術水平，在這4方面，我國 在技術上還未成熟，仍需進一步研究開發和探索。從南京、鞍山、秦皇島引進的生產技術及裝備所建設生產線的生產運作情況看也說明了這一問題。在這些生產線引 進合同中都規定了粉煤灰重量摻入比例為50%，甚至更高，但經生產實踐均沒有達到。 4.關于粉煤灰建筑砌塊 我國用粉煤灰制作建筑砌塊進行了長期探索，50年代就研制粉煤灰中型密實砌塊，并批量生產應用。近10年來，用粉煤灰生產小型空心砌塊成為研究開發 的重點，并取得很大進展。用于生產粉煤灰小型空心砌塊的原材料組合較多，有粉煤灰、水泥、爐渣；粉煤灰、水泥、石灰、爐渣；粉煤灰、水泥、鋼渣；粉煤灰、 水泥、石灰、鋼渣；粉煤灰、水泥、爐渣、砂；粉煤灰、水泥、石灰、爐渣、砂；粉煤灰、石灰、爐渣等等。在這些配料組合中常常還加入少量石膏及其他激發劑。 通過多年努力粉煤灰小型空心砌塊通過砌塊壁厚調整，其性能已完全達到承重墻體要求，砌塊抗壓強度可做到100～150 kg/cm2，其收縮值也有一定改 善，在建筑上使用性能反映較好。如：上海閔行電廠新型建材廠生產的粉煤灰小型空心砌塊在上海多層建筑承重墻體應用中沒有發現裂縫，解決了普通混凝土小型空 心砌塊較普遍存在的墻體開裂問題，取得了較好的效果，在遼寧和沈陽的應用中也取得了相近的效果，消除了人們普遍擔心的問題，此例說明粉煤灰小型空心砌塊可 以成為一種新型墻體材料。但是上海閔行電廠新型建材廠所取得的成果，不能代表所有粉煤灰小型空心砌塊都能得到同樣的效果。粉煤灰小型空心砌塊的收縮值仍是 需要非常認真重視的問題，必須認真選擇原料及原料組合，正確選擇砌塊成型機和相應的成型參數，一般適合普通混凝土小型空心砌塊的成型機及其工藝參數，并不 完全合適小型粉煤灰空心砌塊。因為粉煤灰比較輕、體積大，顆粒細而且級配范圍窄，其填料高度要增加，加壓時間需適當延長，對成型機要做適應性的改進才行。 5. 關于燒結粉煤灰陶粒 燒結粉煤灰陶粒是一種性能很好的輕骨料，它可用于橋梁、建筑承重構件、框架結構用混凝土等，在有條件的地方應大力發展，這項技術和產品在國內外都已 成熟。我國天津硅酸鹽制品廠的燒結粉煤灰陶粒，英國與荷蘭的“萊泰克”燒結粉煤灰陶粒皆屬此類。因“萊泰克”技術對所用粉煤灰性能要求比較高，其粉煤灰中 小于45 μ的顆粒含量要求高于55 %，此時在造粒成球過程中不需加入任何粘結劑，如粘土。只是在粉煤灰中含碳不足時，添加不超過5 %的煤粉。我國的 粉煤灰極少能滿足這些要求，若經過分選也有可能滿足。一般在生產時需加入一定數量的粘土（或膨潤土）做粘結劑。但增加一種原料，就要增加一個系統，并相應 增加投資。目前在工藝上用燒結機焙燒比較成功。因為通過成球盤成型的粉煤灰顆粒，靜置于燒結機上，在整個過程中成型的顆粒不滾動隨燒結機履帶移動而經過預 熱燒成、冷卻最終燒成有相當強度的輕骨料?，F在用回轉窯燒成的不多，因回轉窯燒成其料粒要在轉動的窯體內滾動，如料粒沒有足夠的粘結強度，在滾動中將破碎 并產生大量粉塵。不過國內一些研究者，正在探索用回轉窯燒制粉煤灰陶粒的工藝。 6.關于蒸養粉煤灰陶粒 為了節省投資，不少研究者探索發展蒸汽養護，甚至自然養護生產粉煤灰陶粒。其中以安徽省建筑科學研究設計院堅持多年做了比較多的工作，也取得一定的 成果。荷蘭霍高文能源及環保服務公司開發了蒸汽養護粉煤灰陶粒生產技術，并在荷蘭及在美國建立了生產線。它是用7 %的熟石灰與粉煤灰充分攪拌混合后經成 球盤造粒送進大筒倉，在筒倉中通入80～85 ℃蒸汽經預熱、恒溫、冷卻而成。由于堆積密度偏高，筒壓強度偏低，耐久性較差，只能用于較低標號的非配筋混 凝土制品或非承重砌塊。蒸汽養護粉煤灰陶粒，甚至自然養護粉煤灰陶粒可以適度發展，但要應用確當，嚴格控制。 7.關于引進國外粉煤灰利用技術與外國廠商的宣傳 隨著我國粉煤灰綜合利用事業的發展，粉煤灰綜合利用優惠政策的實施以及墻體材料革新的推進，利用粉煤灰做原料生產新型墻體材料再次成為人們研究和關 注的熱點，同樣也引起國外廠商的關注，努力將其技術、裝備介紹給中國。為了擴大利用和更好的利用粉煤灰，中國企業也在積極尋求國外在利用粉煤灰制造墻體材 料方面的新技術、新品種、新裝備。近10年來，國外廠商通過各種方式：如贈送資料、做廣告、開座談會、報告會、介紹會等，竭力向中國企業推介，這是一件好 事，可以使中國更好地利用國外成熟技術加快發展我國粉煤灰墻體材料事業。但是有個別廠商利用中國客戶尋找粉煤灰制造墻體材料生產技術，特別是尋求國外大摻 量利用粉煤灰生產燒結磚（或燒結空心磚）技術、裝備的急切心情和客戶對國外技術及現狀不了解的情況，進行不負責任的甚至帶有欺騙性的宣傳，誤導消費者。例 如，中國企業希望在粉煤灰燒結磚生產中粉煤灰摻加量越多越好，最好能100 %，即使不行，摻90 %、80 %、70 %、60 %也行，有些外商卻一 口答應，不管他們的實際能力和現有水平，只要生意談成合同簽了就行，生產線建成后投產的結果就不管了。達不到合同規定的質量、重量、品種、摻加量，試車時 間等各項指標，大不了罰款了事，即在合同中規定的5 %～10 %罰金不要了，走人了事，有時這5 %～10 %的罰金早就打在設備的價格中了，罰了也無 所畏，也不影響已有的贏利。這副爛攤子就交給中國企業了，如項目僥幸成功了或經過中方很長時間調試湊合成功，勉強生產或經中方再投資改造取得成功，又成為 這些廠商向中國客戶或其他國家推銷的資本，中國企業成為他們試驗基地，并由中國客戶承擔他們試驗的風險。 就我對國外的了解，經濟發達國家基本上不用煤炭發電，而用油或天然氣做燃料發電或發展核電，原因是環境保護。即使有煤發電也很少，就是說國外發達國 家沒有粉煤灰或粉煤灰極少的原因。因此，對利用粉煤灰做墻體材料沒有研究，更沒有經驗，即使有其研究利用水平也不高，利用領域也不寬，遠遠達不到中國利用 水平，這些國外廠商從沒有進行過粉煤灰及粉煤灰制品研究，更談不上長期研究和實踐，充其量是用中國客戶為了上粉煤灰燒結磚或蒸壓粉煤灰項目而寄送的少量樣 品，做了一些零星試驗，得到一點數據而已，更說不上中間試驗或工業性試驗，更沒有建成并運行正常的生產線，無實踐經驗可談，他們把用其他原料生產燒結磚的 生產線設備賣給中國客戶，用中國客戶花錢買的設備進行試驗。這是中國企業近十年來在引進中發生這樣或那樣問題，長期不能按合同要求正常生產運行的問題所 在。這些問題給企業和社會經濟上造成很大損失，對此應引起企業特別注意。最近“中國建材報”、“墻材革新與建筑節能”雜志上發表的“引起磚瓦裝備技術的思 考”一文在對10多年來我國引進的國外磚瓦裝備及技術實施結果進行了充分調研究中，提出的問題及總結的教訓也充分證明了這一點，希望中國企業在引進技術裝 備建設粉煤灰燒結磚、蒸壓粉煤灰磚生產線時吸取先行者教訓，慎思慎行，切忌輕信、盲從。對于建材行業內的企業應該如此，對于電力、冶金等建材行業以外的單 位或企業更應該如此。尤其要請對情況熟悉、有經驗的人員或專家進行負責任的咨詢，以免走彎路或上當受騙，造成經濟損失。   更多行業信息 新型砂漿網：http://www.www.azcospm.cn/ 保溫工程網：http://www.bwgcw.com/ |
