利用粉煤灰及鋼渣等生產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，污染著周邊地區的環境，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、鋼渣等工業廢棄物為集料生產混凝土實心磚成為工業廢氣物綜合利用的主要研究方向之一，取得了積極進展，經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），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（蒸汽養護）條件下與氫氧化鈣或其他堿土金屬氫氧化物發生化學反應，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生活性效應、微集料密實填充及顆粒形態效應、（水泥、粉煤灰、外加劑等）同粉料間會產生物理、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，若用其生產墻體材料，必須對其進行優化配制，進行合理的配制，才能使得粉煤灰、鋼渣用于混凝土中優越性發揮出來，在大量實驗的基礎上，得出優化配制比方案（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的混凝土實心磚。

3 利用工業廢渣生產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，試驗實測數據如下（見表2）。

大量試驗證明，利用粉煤灰及鋼渣等生產混凝土實心磚研究是可行的，該產品具有自重輕，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，該產品既能消耗大量的粉煤灰，節約耕地，減少污染，保護環境。

4 效益分析

表2 2組配制方案物理性能檢驗結果

4.1 經濟效益顯著

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

4.2 生產技術成熟

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

4.3 性能指標符合國家標準

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

4.4 廢渣利用率高

利用工業廢渣為原料生產的混凝土實心磚，其廢渣利用率可達30%以上。

4.5 環保節能

利用工業廢渣生產的混凝土實心磚，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》國家標準要求規定，同時，生產工藝過程沒有二次污染。利用工業廢渣開放研制的混凝土實心磚為節能、利廢，化害為利、變廢為寶的綠色環保產品。

5 結語

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