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水泥制管设备制管原材料掺加粉煤灰的应用
时间：2015-04-09|阅读：次
粉煤灰的综合利用得到世人关注，这是一项利国利民、造福千秋万代的大事，就我公司来说，每年沸腾炉排放大量粉煤灰，不仅占用土地，污染环境，而且影响工厂生产。为此几年来为开发粉煤灰利用，我们研制了在水泥管中利用粉煤灰，取得了较好的成效，节约了部分水泥，降低了成本，同时又提高了水泥管的性能，总之粉煤灰在水泥管中的应用是一举多得的好事。
1. 原材料及其性能
1.1 粉煤灰
采用我公司沸腾炉排出的原状粉煤灰。
1.2 水泥
采用32.5级矿渣水泥，符合国标。
1.3 砂子
采用黄砂，容重1500～1600kg/m3，中砂，含泥量不大于3%。
1.4 石子
采用碎石，容重1400～1700kg/m3，连续级配，含泥量不大于1%。
1.5 外加剂
采用沈阳荣城化工厂生产的NC早强剂。
2. 配合比设计
（1）配合比的设计是以基准砼配合比为基础，按照等强度原则，用超量取代法进行调正试配。设计标号：300#，水灰比：0.38，超量系数：1.5～1.8，NC早强剂掺量2%～3%（以水泥重量计），粉煤灰取代水泥率10%～15%。
（2）使用效果：根据上述配比原则，我们制订了实际配合比：粉煤灰取代率β=15%，超量取代系数K=1.6，NC剂掺量3%，设计标号：300#，水灰比：0.38，根据该配比几组试块测试，掺加粉煤灰砼制品脱模强度及后期28d强度与基准砼强度指标对比，结果见表1。
由表1中，我们发现，虽然掺加粉煤灰制品的脱模强度，大部分略低于基准砼制品脱模强度，然而所测得结果均达到或超过设计强度的70%，而且28d后期强度指标高于基准砼制品的强度。
关于原状灰的掺量我们也做了一些对比实验，考虑经济效果以及实际生产的工艺水平，我们认为原状灰应用时，取代率以10%～15%为好。如果生产工艺条件好，工序稳定。且对原状灰能够有条件处理，可适当增加一些粉煤灰的掺量，亦能获得较好的制品强度和经济效益。
3. 生产过程中的工艺控制
（1）对我公司沸腾炉排出的原状灰经过简单处理，即选择固定的堆放场地，通风良好。采取自然堆放经过一段时间后（一般一个月左右即可），如其自然含水率控制在7%以下，即可运用到生产中。
（2）对原有搅拌工艺作了改动，变一次投料为两次投料，即先投入水泥与粉煤灰，同时加入一部分水（一般要求加水量的1/3～1/2）搅拌1min，然后再加入石子、砂子及剩余的部分水；外加剂的掺人，我们是采用与水泥粉煤灰一起搅拌的。在搅拌中要严格控制加水量；由于粉煤灰的加入，粉煤灰内部所包含的玻璃体（球状）的作用，使得拌和料的和易性增加，而且玻璃体含量愈高，和易性也愈高，因此可以减少拌合用水，从而提高制品的强度和致密性。
（3）养护制度。随着粉煤灰的掺入，特别是生产中采用的又是矿渣硅酸盐水泥，因而更决定了制品的早期强度偏低，显然原有的养护制度已不能适应新的养护需要。经过对比试验，我们发现如仍用原有的养护制度，制品脱模予运时，制品表面有时会出现裂纹，而且断面结构不密实，后期强度发展极其缓慢，为此我们制订了新的养护制度来保证生产的正常运行。
4. 结语
通过多年的试验，我们认为将原状粉煤灰应用于钢筋砼排水管中是完全可行的。只要适当控制掺量，并加强生产工艺控制是没有问题的，不仅提高了制品的产品质量，而且提高了产品的经济效益。一年下来可节约大量的原料，同时，减少了对环境污染，为使用工业废料直接应用的水泥管中创出了一条新路。一年可节约大量的原料，同时，减少了对环境的污染，为使用工业废料直接应用在水泥管中创出了一条新路。
1. 原材料及其性能
1.1 粉煤灰
采用我公司沸腾炉排出的原状粉煤灰。
1.2 水泥
采用32.5级矿渣水泥，符合国标。
1.3 砂子
采用黄砂，容重1500～1600kg/m3，中砂，含泥量不大于3%。
1.4 石子
采用碎石，容重1400～1700kg/m3，连续级配，含泥量不大于1%。
1.5 外加剂
采用沈阳荣城化工厂生产的NC早强剂。
2. 配合比设计
（1）配合比的设计是以基准砼配合比为基础，按照等强度原则，用超量取代法进行调正试配。设计标号：300#，水灰比：0.38，超量系数：1.5～1.8，NC早强剂掺量2%～3%（以水泥重量计），粉煤灰取代水泥率10%～15%。
（2）使用效果：根据上述配比原则，我们制订了实际配合比：粉煤灰取代率β=15%，超量取代系数K=1.6，NC剂掺量3%，设计标号：300#，水灰比：0.38，根据该配比几组试块测试，掺加粉煤灰砼制品脱模强度及后期28d强度与基准砼强度指标对比，结果见表1。
表1 掺粉煤灰砼试块与基准砼试块强度对比
| 编号 | 脱模强度抗压值/MPa | 平均值/MPa | 占设计标号/% | R28/MPa | 备注 | ||
| 基准 | 21.1 | 24.3 | 25.6 | 23.7 | 75 | 32.3 |
1、设计标号：300#
2、粉煤灰砼中掺加NC早强剂 3、试模尺寸：10cm×10cm×10cm 4、成型方法：机振 5、取样：跟班取样 6、试模养护：跟产品一同入窑养护 7、检验：50T手动式压力机试验 |
| 掺F | 24.3 | 23.5 | 22.2 | 23.3 | 74 | 32.7 | |
| 基准 | 23.6 | 24.8 | 24.3 | 24.2 | 77 | 33.4 | |
| 掺F | 24.0 | 23.5 | 23.0 | 23.5 | 74 | 34.2 | |
| 基准 | 23.6 | 23.0 | 23.6 | 23.4 | 74 | 32.0 | |
| 掺F | 22.5 | 22.5 | 23.6 | 23.3 | 74 | 33.1 | |
| 基准 | 22.0 | 24.4 | 23.8 | 23.4 | 74 | 31.0 | |
| 掺F | 21.5 | 23.0 | 22.5 | 22.3 | 71 | 32.5 | |
| 基准 | 22.0 | 23.0 | 23.8 | 22.9 | 73 | 32.5 | |
| 掺F | 20.5 | 21.5 | 22.5 | 21.5 | 68 | 34.8 | |
| 基准 | 22.0 | 22.6 | 23.0 | 22.5 | 71 | 33.4 | |
| 掺F | 22.0 | 22.0 | 23.8 | 22.6 | 72 | 33.0 | |
| 基准 | 24.5 | 22.0 | 23.6 | 23.4 | 74 | 33.5 | |
| 掺F | 22.0 | 22.0 | 22.0 | 22.0 | 70 | 34.0 | |
| 基准 | 24.5 | 22.0 | 23.0 | 23.2 | 73 | 34.0 | |
| 掺F | 23.5 | 21.5 | 22.0 | 22.3 | 71 | 34.5 | |
| 基准 | 23.4 | 23.4 | 23.0 | 23.3 | 74 | 33.8 | |
| 掺F | 24.5 | 24.0 | 23.5 | 24.0 | 76 | 35.4 | |
| 基准 | 22.0 | 20.2 | 21.1 | 21.1 | 67 | 31.4 | |
| 掺F | 21.5 | 22.0 | 22.0 | 21.8 | 69 | 32.0 | |
由表1中，我们发现，虽然掺加粉煤灰制品的脱模强度，大部分略低于基准砼制品脱模强度，然而所测得结果均达到或超过设计强度的70%，而且28d后期强度指标高于基准砼制品的强度。
关于原状灰的掺量我们也做了一些对比实验，考虑经济效果以及实际生产的工艺水平，我们认为原状灰应用时，取代率以10%～15%为好。如果生产工艺条件好，工序稳定。且对原状灰能够有条件处理，可适当增加一些粉煤灰的掺量，亦能获得较好的制品强度和经济效益。
3. 生产过程中的工艺控制
（1）对我公司沸腾炉排出的原状灰经过简单处理，即选择固定的堆放场地，通风良好。采取自然堆放经过一段时间后（一般一个月左右即可），如其自然含水率控制在7%以下，即可运用到生产中。
（2）对原有搅拌工艺作了改动，变一次投料为两次投料，即先投入水泥与粉煤灰，同时加入一部分水（一般要求加水量的1/3～1/2）搅拌1min，然后再加入石子、砂子及剩余的部分水；外加剂的掺人，我们是采用与水泥粉煤灰一起搅拌的。在搅拌中要严格控制加水量；由于粉煤灰的加入，粉煤灰内部所包含的玻璃体（球状）的作用，使得拌和料的和易性增加，而且玻璃体含量愈高，和易性也愈高，因此可以减少拌合用水，从而提高制品的强度和致密性。
（3）养护制度。随着粉煤灰的掺入，特别是生产中采用的又是矿渣硅酸盐水泥，因而更决定了制品的早期强度偏低，显然原有的养护制度已不能适应新的养护需要。经过对比试验，我们发现如仍用原有的养护制度，制品脱模予运时，制品表面有时会出现裂纹，而且断面结构不密实，后期强度发展极其缓慢，为此我们制订了新的养护制度来保证生产的正常运行。
4. 结语
通过多年的试验，我们认为将原状粉煤灰应用于钢筋砼排水管中是完全可行的。只要适当控制掺量，并加强生产工艺控制是没有问题的，不仅提高了制品的产品质量，而且提高了产品的经济效益。一年下来可节约大量的原料，同时，减少了对环境污染，为使用工业废料直接应用的水泥管中创出了一条新路。一年可节约大量的原料，同时，减少了对环境的污染，为使用工业废料直接应用在水泥管中创出了一条新路。
