摘要：随着政府倡导的资源节约型、环境友好型社会创建理念影响力不断提升，社会各界对节能环保的关注力度不断增长，基于此，本文就气化炉灰渣开展分析，并对气化炉灰渣在混凝土加压砌块中的应用进行了详细论述，希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。
关键字：汽化炉灰渣；混凝土加压砌块；导热系数
1.气化炉灰渣分析
选择了某化肥厂生产粉煤气化炉产生的灰渣作为气化炉灰渣样品，该气化炉灰渣由1500度以上的高温燃烧使其融化后经过水激冷形成玻璃体粗渣、随合成气进入后续净化工序的微细颗粒细渣两部分组成，表1对该气化炉灰渣进行了简单分析，而随之开展粗细渣筛分分析，得到了以下几方面气化炉灰渣特性。
表1 气化炉灰渣分析
1.1基本特性
气化炉灰渣的粗渣随粒度减小产率呈明显降低趋势，整体烧失量呈现出先增高后降低的趋势，总产率为78.83%，+2.5~1.43mm粒级加权烧失量为7%，由此可确定气化炉灰渣的粗渣烧失量较低，结合我国建筑业规定，其可以用于建筑行业。而在对气化炉灰渣细渣开展的分析中发现，细渣的所有粒度均有较高烧失量，其加权平均高达42.36%，这一特性在一定程度上影响了细渣在建筑业的应用[1]。
1.2矿物组成
在对气化炉灰渣开展的矿物组成分析中，笔者在这一分析环节应用了岛津XRD-7000型X射线衍射仪，具体测试中笔者发现，煤粉的高温燃烧形成了大量玻璃体，其形成过程可以细分为以下几个阶段：（1）200℃左右。水分逐渐蒸发，煤孔隙杂质气体不断脱除。（2）450℃左右。水分蒸发殆尽，煤粒中的无机矿物质开始变质，熔融态Fe3O4磁铁矿、FeS、CaO气体、SO2气体开始出现。（3）1000℃左右。生成钙铝黄长石，SO2气体进一步释放。（4）1500℃左右。气化炉最高温度达到1500℃，钙铝黄长石、二氧化硅、高岭石、辉石、莫来石等矿物质开始融化与混合。
2.气化炉灰渣在混凝土加压砌块中的应用
2.1试验原材料的选取
试验原材料主要由气化炉灰渣、硫石膏、石灰、水泥、水组成，具体选取标准如下所示：（1）气化炉灰渣。考虑到气化炉灰渣细渣烧失量较高，因此本文选择了符合建筑业规定的气化炉灰渣的粗渣作为试验原材料。（2）硫石膏。选择了13.8%水分、93%二水硫化钙、0.02%氯离子的脱硫石膏。（3）石灰。选择了混凝土加压砌块砖常用的200mm生石灰。（4）水泥。水泥应选择符合国家标准、凝结速度快、不含杂质、强度高的水泥，因此本文选择了普通硅酸盐水泥，其强度等级为425，该水泥早期强度能够达到标准强度67%，标准稠度用水量27%。（5）水。选用普通自来水[2]。
2.2原材料的配合比设计
由于国内尚无明确的气化炉灰渣混凝土加压砌块配比，本文结合同类研究初步确定了气化炉灰渣35%~44%、硫石膏5%~9%、石灰28%~35%、水泥23~28%、水料比0.5~0.65、浇筑温度40~45℃。
2.3砌块的结构选择
为了保证气化炉灰渣混凝土加压砌块的热工性能和物理性能，本文确定该砌块为多排矩形孔的薄壁结构，该结构砌块相较于传统的单排孔、双排孔等砌块结构更为科学。
2.4砌块性能研究
气化炉灰渣混凝土加压砌块的性能研究主要围绕自重、强度利用、导热系数展开，具体研究方法如下所示。
2.4.1密度确认
为确定气化炉灰渣混凝土加压砌块密度，笔者分别对三个砌块开展了试验调查，试件的体积分别为0.033m3、0.032m3、0.035m3，自然状态下的质量分别为29.25kg、25.50kg、26.77kg，试验前将试件放入干燥箱至其完全干燥，由此求得了砌块绝干状态下质量分别为25.25kg、23.45kg、24.76kg，而将试件浸入17℃水箱使其进入干潮状态，试件的质量则分别为31kg、30.52kg、29.25kg，而结合多次试验，最终笔者确定了气化炉灰渣混凝土加压砌块密度为500~800kg/m3，气化炉灰渣混凝土加压砌块在干燥、自然、饱和三种状态体积与密度的变化并不是很大。
2.4.2保温性能研究
气化炉灰渣混凝土加压砌块的主规格尺寸为490mm×350mm×190mm，结合砌块结构可确定图1所示的气化炉灰渣混凝土加压砌块传热通道划分，由此开展进一步分析可以确定气化炉灰渣混凝土加压砌块的各传热通道传热阻、传热通道面积，结合《建筑热工设计规范》中组合材料的修正系数，可得出热流方向垂直的总传热面积、砌块平均热阻分别为0.0931m2、1.32。
图1 气化炉灰渣混凝土加压砌块传热通道划分
结合上述结果开展气化炉灰渣混凝土加压砌块导热系数试验，应用传热学的基本原理创造2个不同、稳定的冷热环境，由此即可模拟冬、夏传热过程，图2为被测试件的布置形式，气化炉灰渣混凝土加压砌块试件的制备参考《绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法》，最终通过试验本文确定了气化炉灰渣混凝土加压砌块导热系数＜0.34，由此可断定该砌块具备优秀的保温效果，气化炉灰渣能够在混凝土加压砌块中实现较好应用得到了进一步证实。
图2 被测试件的布置形式
结论：综上所述，气化炉灰渣能够在混凝土加压砌块中实现较好应用。而在此基础上，本文涉及的试验原材料的选取、原材料的配合比设计、砌块的结构选择、砌块性能研究等具体内容，则证明了研究的价值。因此，在相关领域的理论研究和实践探索中，本文内容能够发挥一定参考作用。
参考文献：
[1]罗永磊,丁晓燕,项振通,徐明,陈忠范.振动加压成型陶粒混凝土砌块配合比研究[J].混凝土,2015,04:137-140.
[2]方彦宁.蒸汽加压混凝土砌块质量控制[J].建材与装饰,2017,45:46.
论文作者:刘本军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/1
标签：炉灰论文; 砌块论文; 混凝土论文; 本文论文; 分别为论文; 原材料论文; 系数论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;