高科技大掺量粉煤灰制品技术项目技术经济分析.pdf

高科技大掺量粉煤灰制品技术项目技术经济分析目 录1项目概述2项目背景2.1 粉煤灰等工业废物的处理是实现可循环经济及保护地球环境的重大课题2.2 目前非烧结粉煤灰建材制品的现状及存在的主要问题2.3 国家对粉煤灰综合利用制品行业的政策支持3大掺量粉煤灰制品技术及其可行性分析3.1技术核心内容3.2 DFT-1大掺量粉煤灰制品特效添加剂3.3 DFT-1大掺量粉煤灰制品特效添加剂的特点3.4 大掺量粉煤灰制品生产工艺3.5 大掺量粉煤灰制品生产设备的技术要求4大掺量粉煤灰制品技术的应用4.1 大掺量粉煤灰标砖后期性能优良4.2 用于生产标糖成本低于混凝土标成，指标高于行业标准4.3 用于处理化工废料磷石膏生产标破4.4 用于生产地面成5大掺量粉煤灰制品技术的技术经济分析5.1 工艺技术分析5.2 产品质量分析5.2.1 大掺量粉煤灰砖5.2.2 粉煤灰小型空心砌块5.3 生产成本分析6项目的社会效益分析7结论附：大掺量粉煤灰制品技术应用实例1项目概述本报告介绍一种“大掺量粉煤灰制品技术”，该技术采用DFT-1大掺量粉煤 灰制品专用添加剂及配套的生产技术，可以将粉煤灰砖、砌块等制品的粉煤灰添 加量增加到6080%,而产品性能达到和高于目前国家标准，特别是可以解决目 前免烧结粉煤灰制品普遍存在的单块偏重、渗水率非高即低、干缩值偏大、密度 不均以及一些产品存在的强度等级不高等缺陷，在维持成本不变或略有降低的情 况下，大幅度的提高产品质量，满足建筑工业对墙体材料高强、轻体、干缩值小 的要求，消除市场对粉煤灰制品的偏见，一定程度的解决了长期困扰粉煤灰生产、科研部门有关粉煤灰掺量与制品质量之间的难题。同时可以加大粉煤灰的处理用 量，促进节能减排和新型墙体材料工业的健康发展。本技术已完成研制、工业性试验、批量生产、建筑工程应用的全过程，生产 的粉煤灰石专建造的鞍山市自来水公司办公楼标准砖经历十多年风雨考验，墙体内 外观及结构完好无损。本技术及产品具有以下特点粉煤灰掺量高、适应面广，替代混凝土制品,粉煤灰掺量可高达60%80%,干排灰、湿排灰、细粗灰，海排灰都可利用；DFT-1添加剂技术不用石灰作激发剂，独创特效添加剂使粉煤灰砖各项 技术指标检验符合国家标准；产品密实性和干缩性好、吸水率适中，标砖产品容重与红砖相当；产品抗冻融性能好，通过50次抗冻融试验及耐久性检验，特别适合北方 严寒气候条件下砌筑；装饰砖色彩自然，永不变色，砌砖后不需进行表面装饰，具有省工、省 时、省料又美观的效果；施工性能好，施工对混凝土砂浆无特殊要求，与传统红砖施工操作规范 和一致，无墙体开裂，后期强度继续增加，完全可以取代传统黏土实心砖。产品成本低，生产工艺简单，市场竞争力强；2项目背景2.1粉煤灰等工业废物的处理是实现可循环经济及保护地球环境的重大课题工业生产在利用自然资源及其再加工的各个环节会产生大量的工业废物，粉 煤灰是其中重要的一种。能源，特别是电能，是国家工业化和现代化的重要物质基础。我国的能源结 构以煤为主，燃煤年消耗量超过12亿吨，是世界上燃煤发电的第一大国。大量 的燃煤产生了固体排放物污染。仅火力发电每年排放的粉煤灰渣量已高达2亿 吨。电厂废物粉煤灰的综合利用一直是我国环境保护的重要课题，受到政府、科 研部门、生产企业以及专家、教授的普遍关注。特别是随着大工业和现代化对能 源需求急剧扩张，一方面发电装机容量的增加导致粉煤灰的大量增加，需要加大 粉煤灰处理的力度。我国从五十年代就开始粉煤灰综合利用的研究，几十年来，我国科研院校的 专家、学者及电力、环保、建材，建筑、交通、农业等国民经济各部门的工程技 术人员，以及相关的生产企业，都在致力于粉煤灰的综合利用，寻求利用粉煤灰 的各种出路和办法。因此，粉煤灰的利用取得了长足的进步，粉煤灰的制品及应 用有了很大的发展。尤其是建材行业，粉煤灰制品的品种、工艺技术、产品质量 都有了不同程度的提高，相关的国家标准也都随着生产技术的进步逐年有所提 高。但是，由于设备、工艺等技术原因，大部分粉煤灰制品的质量，如收缩率、分层、冻融、吸水率、耐久性、单块重量等方面都存在一些问题，不能满足建筑 工业对粉煤灰建材制品的要求。这在一定程度上影响了粉煤灰制品的应用，也影 响粉煤灰制品生产企业的效益和生存发展。总的看来，工艺水平比较简单落后，规模小，尽管利用率逐年提高，近几年已超过60%,其中建材行业已达到35%,但是每年仍有1亿多吨的粉煤灰不能利用而储存于灰库之中。历年未处理的粉煤 灰已经占用了大量土地，每年仍然在继续扩大占地，造成土地浪费和环境污染，成为实现可持续发展经济和循环经济亟需解决的重大课题。综合利用粉煤灰，“化害为利，变废为宝，保护环境也就成为我国的一项长期技术经济政策。为了推动粉煤灰的综合利用，国家计委于1991年5月10日下发了中国粉 煤灰综合利用技术政策及其实施要点。将大掺合量粉煤灰制品研究开发（掺合 量250%）列为8项重点研究开发课题的第一项。国发200521号国务院关于做好节约型社会近期重点工作的通知和国 办发2005 33号关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知明确 提出：以提高资源利用效率为核心，以节能、节水、节地资源综合利用发展循环 经济为重点。积极推动绿色建筑、低能耗或超低能耗建筑的研究、开发和试点。辽宁中电环保科技发展有限公司正是为了适应这一形势发展的需要，积二十 多年对粉煤灰制品研究试验的经验，优选了具有国际先进水平的技术方案，总结 出一套大掺量粉煤灰制品的生产技术。该技术实现了国家计委提出的大于50%的 粉煤灰大掺合量的要求，并可实现低能耗或超低能耗生产，产品质量达到和超过 国家或行业的相关标准，有效解决目前非烧结粉煤灰建材制品中存在的质量困 扰。对于各地实现综合利用和节能减排等环保目标亦有重大的社会效益。是有利 于国家、企业、社会，有利于保护地球造福子孙万代，也是建材工业一场的创新。2.2目前非烧结粉煤灰建材制品的现状及存在的主要问题粉煤灰中含有铝硅酸盐玻璃微珠，海绵状玻璃体，石英，莫来石，碳粒，硫 酸盐等矿物质，是一种可以综合利用变废为宝的资源，将粉煤灰制成新型建筑墙 体材料是综合利用的一种有效手段，目前利用粉煤灰的非烧结块材制品有：粉煤灰石专（标准JC239-2001粉煤灰石专）、粉煤灰小型空心砌块（标准JC862-2008粉煤灰混凝土小型空心砌块、GB 1 5229-2002轻集料混凝土小型空心砌块）经过几十年的努力，虽然粉煤灰制品的工艺技术和设备都有了长足的进步，产品的质量也有所提高，粉煤灰的制品及应用也有了很大的发展，但是，无论从 建工行业的要求，还是从不断提高的国家建材标准来衡量，目前，相当一部分粉 煤灰建材制品的质量仍然存在亟需改进和提高的问题。特别是由于粉煤灰常态是松散的，没有粘结性，而且其中有一部分多孔颗粒,吸水性强，颗粒内部孔洞所含的水分在结冰时体积膨胀易导致制品被破坏。由于 目前设备、工艺等技术原因，多数非烧结的粉煤灰的制品，在粉煤灰掺量加大时,普遍存在着融冻性、抗渗性、抗侵蚀性差，出现龟裂，耐久性能差等问题；或者 为了提高强度，过度加大密实度，造成单块重量超重、渗水率又太低，造成施工 中的质量问题。不能满足建筑工程对粉煤灰制品的高强、轻体、吸水率适度、收 缩值小、耐久性好等要求。这在一定程度上影响了粉煤灰制品的应用，也影响粉 煤灰制品生产企业的效益和生存发展。2.3国家对粉煤灰综合利用制品行业的政策支持为了大力推动粉煤灰的综合利用，国家相继颁发了一系列法律法规性的条例 和相关政策。如国家关于粉煤灰综合利用管理办法和关于进一步开展资源 综合利用意见，国家发改委新修订的粉煤灰综合利用管理条例财政部、国 家税务局关于企业所得税若干优惠政策的通知和关于部分资源综合利用及 其它产品增值税政策问题的通知等等。同时，国家和地方政府为鼓励发展节能、节地、节材、利废的新型墙体材料,替代量大面广的粘土石专，陆续推出了一系列政策：1、自2001年1月1日起，对增值税一般纳税人生产的粘土砖、瓦一律按适 用税率（17%）征收增值税，对建筑砌块增值税应纳税额减半征收；2、自2002年3月1日起，部分城市全面禁止使用粘土实心砖；3、发展新型墙体材料的项目的基建、扩建、技改项目，实行固定资产投资 方向调节税税率为0%的政策；4、发展新型墙体材料的基础上可列入国家开发银行的基本建设政策性投资项目，可享受政策性贷款；5、对企业生产的原料中掺有不少于30%的煤砰石、粉煤灰、炉渣及其它废 渣的建材产品，免征产品增值税；6、对生产新型墙体材料的企业，可视具体情况减免土地使用税。对生产粘 土实心病的企业征收土地使用税；7、对应用新型墙体建造的北方节能住宅，实行固定资产方向调节税税率为 0%的政策；8、对使用实心粘土砖在价外加收一定费用，建立发展新型墙体材料”专项 基金”，用于墙体企业的技术发展和建筑应用技术研究和开发。9、对节能建筑和新型墙材建筑，减免城市设施配套费用。10、企业在原设计规定的产品以外，综合利用本企业生产过程中产生的，在 资源综合利用目录内的资源（煤肝石、炉渣、粉煤灰）作主要原料生产的产 品的所得，自生产经营之日起，免缴所得税5年。11、2005年7月1日起，大中城市新建建筑必须执行节能50%的节能标准。这些政策无疑对质量合格的大掺量粉煤灰制品的发展提供了巨大的发展空 间。3大掺量粉煤灰制品技术及其可行性分析3.1技术核心内容大掺量粉煤灰制品技术包括以下三个核心内容：大掺量粉煤灰制品专用添加剂 大掺量粉煤灰制品成型工艺 对大掺量粉煤灰制品生产设备的要求3.2 DFT-1大掺量粉煤灰制品特效添加剂由于粉煤灰中有一部分多孔颗粒，吸水性强，颗粒内部孔洞所含的水分在结 冰时体积膨胀易导致制品被破坏。因此，目前各种粉煤灰建材的制品，如粉煤灰 砖、粉煤灰砌块、粉煤灰混凝土等，普遍存在着耐久性能、融冻性、抗渗性、抗 侵蚀性差，出现龟裂，容重超重等问题，不能满足建筑工程对粉煤灰制品的要求。为了提高粉煤灰制品的质量，近十年出现了多种外加剂，有单组分的，还有 复合型的。如水溶性环氧树脂水溶液制粉煤灰砖，添加0.30.8%聚乙烯醇制粉 煤灰砖、块的方法，添加0.00030.0005%酯基竣酸类添加剂制粉煤灰石专的方法,等等。这些方法一定程度的改善了制品的性能，但是，还没有根本解决粉煤灰制 品高渗水率和冻融性，以及大掺量粉煤灰制品的强度等问题。辽宁中电环保科技发展有限公司研制、生产的DFT-1型大掺量粉煤灰制品特 效添加剂，是针对粉煤灰制品的上述疑难问题而研制生产的一种大掺量粉煤灰制 品专用添加剂。DFT-1型大掺量粉煤灰制品特效添加剂是一种有机高分子聚合 物，乳白色，可溶于水，不可燃，PH值呈低碱性。主要性能指标：物理性状 色泽：白色，略有蓝光 形态：均匀乳化液体 粘度：300350厘泊 比重：0.750.85 可燃性：不可燃 可溶性：溶于水 固体物含量：43-49%（重量）化学性状 高分子组分的球体直径小于0.2 u m PH值为 8-1 0（91）保存期：6个月以上。储存和运输：直立放置，防止暴晒及雨淋。该添加剂与其他国内混凝土外加剂产品相比，不仅具有一般防冻剂、早强剂 和减水剂的综合性能特点，而且还具有两大突出的特点：一是添加量很小，以成、块制品为例，添加量仅为原料总量的万分之三至六，属微量级；二是具有有效改 善或赋予粉煤灰制品的强度、冻融、收缩等多种性能的作用。本品的主要特点是 使粉煤灰中的无机粉等不纯物抱容混合，形成耐水性好的Polymer皮膜，从而降 低渗水率、提高强度和耐久性，减少因干燥收缩而引起的龟裂现象。可用于各类添加粉煤灰、电石渣、磷石膏等工业废物、废渣的非烧结建材等 制品。如：粉煤灰标准砖、粉煤灰承重空心石专、粉煤灰非承重空心石专、粉煤灰砌 块、粉煤灰模壳、粉煤灰路面砖、粉煤灰植草石专、粉煤灰彩色装饰砖、粉煤灰路 缘石、粉煤灰围栏、粉煤灰混凝土及其它粉煤灰制品。粉煤灰添加量可达到60%以上。DFT-1型大掺量粉煤灰制品特效添加剂运输、储存、使用都很方便。在实际 生产应用时可以根据原料不同调整添加量，易于进行粉煤灰制品的生产质量控 制，保证粉煤灰制品的成品率。如：一种高掺量粉煤灰混凝土材料配比（重量比）：原料粉煤灰硅酸盐水泥骨料添加剂规格n、in 级32.5W 1 0mmDFT-1%60-808123280.03-0.06其中：1、粉煤灰应扣除水分计算。2、骨料可以根据当地的资源选取，如中沙、肝石、石屑、石粉等。3、具体配比可根据产品类型、所用原料、产品性能要求、成本要求调整。3.3 DFT-1大掺量粉煤灰制品特效添加剂的特点粉煤灰是煤炭经过高温燃烧后，生成的颗粒状球型固体，自身活性很低，不 易与其他物料产生活性而结合一起，无法形成水硬性的材料的强度。DFT-1特效 粉煤灰添加剂具有良好的亲和性，不仅具有防冻剂、早强剂和减水剂的综合性能 特点，而且突出的是具有改善和赋予粉煤灰制品的多种性能，所生产的制品具有 强度高、渗水性适度、抗融冻性好、保温性好、干缩值小、不龟裂等特点，从根 本上解决粉煤灰制品的强度低、耐久性差、抗冻融性能不好等问题，并减少干燥 收缩等原因综合产生的龟裂现象。减水作用加入DFT-1添加剂会在粉煤灰混凝土浆体中引入很多小气泡，并改善其和易 性，可以适当降低粉煤灰混凝土的水胶比，具有明显的减水作用。提高制品强度粉煤灰制品的强度与其本身的微观结构，特别是孔隙率及孔隙结构有非常密 切的关系，而孔隙率受水胶比的影响最大。DFT-1粉煤灰特效添加剂的减水作用，降低了水胶比，减少粉煤灰砖中的孔隙率，增加了制品强度。同时，DFT-1粉煤灰特效添加剂能激发粉煤灰潜在活性，能与粉煤灰的颗粒 及无机粉沫等不纯物包容结合，形成耐水性好的Polymer皮膜,促使制品强度增 强。通常的实践和研究表明，粉煤灰混凝土的粉煤灰添加量不超过30%时，有利 于提高混凝土的性能，超过此限度混凝土的强度将受到损失，所以一般情况下粉 煤灰添加量以不超过30%为宜。但是，和这种通常的情况不同，本技术在大掺量 粉煤灰配比的混合料中，添加了 DFT-1特效添加剂。由于DFT特效添加剂的包 容性封闭了部分粉煤灰颗粒和杂质，使之无法参与与水泥成分的水化反应，这样，尽管在粉煤灰大掺量的情况下，实际参与硅酸盐水泥水化反应的粉煤灰大大减 少，这部分粉煤灰相当于以硅质材料替代部分水泥，起到降低水化热，提高远期 强度的作用。加上上述的各种加强作用，使本技术加入30%以上的粉煤灰成为可 能，实际使用和检验证明，在制品性能达到和超过国家标准的前提下，粉煤灰的 添加量可以达到6090%。调整吸水率一是在制品密度适度的情况下可以降低吸水率。DFT-1添加剂的皮膜作用和 引气产生的大量微小气泡，有利于阻隔水分科气体的流通，堵塞毛细通路，填充 浆料内的孔隙，因而可以在制品密度较小的情况下降低吸水率，使之达到建筑设 计的要求。二是控制密度调整吸水率。由于DFT-1添加剂能大幅度提高制品的强度，因 此可以调整标石专制品密度至1 709 kg/n?,使吸水率控制在813%左右，满足建筑 物防渗水和透气性的要求。目前大部分粉煤灰砖以加大密度来提高强度，往往达 到2000 kg/m3,标砖3kg)过分密实导致吸水率很低，砌筑时很难吃灰，造成 脱落、空鼓现象。减小干缩值干燥收缩值是反映墙材在温、湿度即环境条件变化下其体积收缩变形的一个 重要指标。密实度差的产品，吸水率大，则其干燥收缩肯定大，上墙后，由于其 收缩变形就可能导致墙体开裂，使墙体失去围护或承重结构的功能。采用DFT大掺量粉煤灰制品技术可以有效控制粉煤灰制品的吸水率，从而 控制干燥收缩值与相对吸水率指标，减少由于粉煤灰制品收缩而引起的墙体开 裂，保证墙体的质量。提高耐久性目前许多粉煤灰制品存在着耐久性能(抗冻性，抗渗性，抗侵蚀性)差等问 题，原因之一是因为粉煤灰中有一部分多孔颗粒，吸水性强，颗粒内部孔洞中的 水分多，在结冰时体积膨胀而导致制品因冰冻被破坏。本技术采用轮碾搅拌，破 坏粉煤灰颗粒的孔洞，减少了拌介料及其硬化后制品内的含水量，提高了抗冻融 性；DFT-1添加剂有效的降低了粉煤灰混凝土拌合料的水胶比，合理控制了制品 的吸水率；DFT-1添加剂形成了强度和拉力都很强的Polymer分子力，提高了制 品强度，提高了大掺量粉煤灰制品的冻融性能。同时，DFT-1添加剂还可以和一定的水化生成物Ca(OH)2发生反应，控制制 品的Ca(OH)2使之保持一定的含量，拌合物保持一定的碱度，既防止Ca(OH)2 引起龟裂等不良作用，又使大掺量粉煤灰制品的稳定性和耐久性得到保证。3.4 大掺量粉煤灰制品生产工艺该项技术是以粉煤灰（湿细灰）、废渣为主要原料-，拌加少量低标号硅酸盐水 泥和DFT-1型大掺量粉煤灰制品特效添加剂，通过轮碾搅拌后，采用高频微振幅原料计量准确计量，准确配料，是保证产品质量的前提。轮碾搅拌原料搅拌是大掺量粉煤灰制品原料制备非常重要的工作。普通的强制搅拌机 无法达到大掺量粉煤灰砖、块的成型质量要求，必须采用轮碾搅拌机。并应将配 好的各种原料按加粉煤灰、加水泥、加稀释后的添加剂水溶液的次序，逐次投入 轮碾搅拌机进行碾压搅拌。首先必须将粉煤灰和水泥及轻集料混合均匀。由于不同的物料对水的吸附能 力、膨胀收缩系数等物理性能不同，如果不能将它们均匀、紧密的结合在一起，在坯体的振压成型、蒸养和自然养护的过程中就会产生和释放大小不同的应力，使坯体出现分层、裂纹、不成型等严重质量缺陷。同时，碾压可以还起到以下几个作用：一是可以排除粉煤灰颗粒内部和颗粒 之间的大量空气，可以适当提高块体的体积密度和极限成型压力，从而提高混合 料的成型性能；二是将粉煤灰的球状玻璃体和晶体颗粒压碎，增加比表面积有利 于加强粉煤灰的水化作用，提高粉煤灰的活性；匚是可以将粉煤灰颗粒内部的水 分挤出，并发布在颗粒表面，提高混合料的塑性，并有利于降低水胶比，提高成 品强度。然后，在粉煤灰混合料中掺入的DFT-1型添加剂。由于DFT-1对水有极强 的吸附能力，加水后的溶液体积是添加剂的几十倍甚至上百倍。此添加剂溶液与 粉煤灰等原料混合搅拌，进行均化处理后，添加剂溶液吸附粉煤灰颗粒表面及经 碾压后溢出的水分，均匀包容粉煤灰混合料颗粒的体表，形成Polymer皮膜，在 水泥的共同作用下，使粉煤灰混合料的保水性和可塑性能得到较大幅度的提高，从而提局成品的各项性能。实践表明，通过碾压有助于破坏粉煤灰颗粒的空洞，提高粉煤灰的活性，有 助于Polymer皮膜的形成。从而确保产品具有极好的建筑使用性能。振压成型成型是确保产品质量的关键。正确设计布料系统的工艺参数，准确调整振压 成型的振动频率和振幅，做到低幅快振，确保型坯的单重合格、密实度均匀、成 品率达标，这是成型技术的关键。本技术提出的工艺方案，较好的解决了这个问 题。低温蒸养和自然养护成型后的制品最好采取摄氏80-9 0度的低温蒸气养护约5小时后，再进行 自然养生，达到龄期强度后检验出厂。通常情况下，养护条件直接影响粉煤灰水泥复合胶凝材料的水化速度，和粉 煤灰的活性的形成。在低温蒸养或自然养护条件下，普通粉煤灰硅酸盐制品的水 化生成物以水化硅酸钙凝胶为主，包括三硫型水化硫酸钙、单硫型水化硫铝酸钙 及水石榴等。本技术由于采用了高效的DFT-1型添加剂，可以赋予制品有较高的强度和适 宜的吸水率，还可以一定程度的矫正大掺量粉煤灰导致的早期强度损失。同时，粉煤灰制品还有良好的远期强度预期，因此，通过自然养护完全可以达到设计的 龄期强度，而且，时间越久强度越好。较好解决了目前双免糖存在的种种强度不 高、耐久性差等缺陷问题，确保了产品实物质量。在条件具备时，或者为了缩短养护周期，本技术采用低温饱和蒸汽养生加自 然养生的方式。这样有助于加快早期添加剂和粉煤灰混合物成分之间的反应，加 快制品强度的形成，从而，可以缩短养生周期。可以根据自然养生的气候和环境 条件，提前到15天左右检验出厂。这可以减少堆放场地的面积，对于堆放场地 相对困难的企业尤为有利，本技术已完成从科研、中试、生产应用全过程，粉煤灰砖、路缘石、砌块等 产品经国家建材硅酸盐测试中心等部门检验，各项质量指标均达到国家相关标准 的指标，产品强度高、吸水率适中、抗冻融性能和热物理性能好，全面解决了粉 煤灰砖几十年中的质量疑难问题。该技术水平全国领先，产品质量超过国内同类 产品，可应用于房屋建筑、道路建设。具有极高的开发和推广应用价值。3.5 大掺量粉煤灰制品生产设备的技术要求确保大掺量粉煤灰制品质量的技术关键，除了采用上述专用添加剂外，设备 的技术性能至关重要。大掺量粉煤灰制品的生产线应根据不同的物料进行科学的 工艺设计，工艺设备应选用对大掺量粉煤灰制品生产设备技术熟悉，并有成功业 绩的设备生产厂家的设备。避免因设备技术性能不佳造成生产和产品质量问题。在通用的各类建材制品生产设备系统的基础上，必须尤其重视两大关键环节：一 是搅拌必须采取轮碾搅拌机，以保证坯料的搅拌质量。通用的轮碾搅拌机大部分 都可以满足要求。二是成型主机应达到必要的技术要求。成型设备则是确保制品 质量的关键设备。成型设备主机必须以振为主、以压为辅，采用高频率低振幅工 艺，做到布料均匀、成型后的型坯重量均匀、单块密实度均匀适中、尺寸和坯型 合格、型坯成品率达标。成型设备主机必须以振为主、以压为辅，必须做到布料均匀、成型后的型坯 重量均匀、单块密实度均匀适中、尺寸和坯型合格、型坯成品率达到98%以上。以砖机为例，设备的主要参数调整范围如下：振动频率：30006000转/分(1 00Hz)振 幅：0.2一0.4mm目前的成型技术从振源区分有两类，一是电机振动源，二是液压振动源。电机振动源成型从对实际设备生产和使用厂家的考察看，目前无论是台振、模振，还是台模 振的设备，采用电机作为振源的大部分设备，要达到上述指标，都必须从设计或 机械上做适当的调整。液压激振器成型采用液压振源的砌块成型技术比较接近本技术的最佳要求。其主要特点是振 动系统用现代设计法设计。整机是一个二自由度液压振动系统，模具强烈振动，而机身振动极微弱，整机运行特别平稳。不需设置减振系统。设备的核心部件液压激振器的技术参数为：振动频率：01 00Hz,(06000次/分)，无级可调。单振幅：05mm,无级可调。激振力：在液压系统调定压力下，随负载的大小自动调节.可控直线振动.4大掺量粉煤灰制品技术的应用4.1大掺量粉煤灰标砖后期性能优良采用本技术生产的粉煤灰制品，其产品性能指标均达到和超过同类产品的现 行国家标准。以MU1 5粉煤灰标砖为例，成品能达到的技术性能指标如下：单块重量：2.5kg抗压强度：21 5 Mpa抗折强度：27.5Mpa吸水率：8%13%抗冻融：35次一50次达标干缩值：WO.35mm/m12年前，作为本技术应用的第一例，采用87%的大掺量粉煤灰的配比和DFT 添加剂生产标砖，并将产品于1997年5月应用建筑鞍山市自来水公司收费站办 公楼（2300平方米）内外墙。经10多年风雨考验，至今墙体内外及结构完好。经过检测，表明砖块的远期性能优良：当时产品检测抗压强度为7.5MPa,冻融 15次,所有指标达到当时红砖一等品的国家标准要求;2006年检测吸水率为9%,干缩值W0.27mm/m,抗压强度为28Mpa,大大超过出厂时的强度，达到现行国 家标准MU20等级。4.2 用于生产标砖成本低于混凝土标破，指标高于行业标准长春市某砖厂采用本技术，原料配比为粉煤灰（掺量60%80%）、普通硅 酸盐低标号水泥（掺量6%12%）、骨料（掺量8%34%）,DFT粉煤灰特效添 加剂（0.04%）,采用粉煤灰制品专用成型机生产的标砖，单块重量2.5kg。经吉 林省建筑材料质量检测中心、国家建筑材料硅酸盐制品检测中心五次检测，抗压 强度220MPa,冻融性（50次循环）冻后强度1 8.7MPa,质量损失W0.8,干燥 收缩值WO.31 mm/m,吸水率8%13%,碳化系数N0.9,。产品质量各项技术指 标高于国家行业标准。成本低于混凝土（粉煤灰）标砖30%。又如，包头某砖厂采用63%粉煤灰，10%水泥，12%砂，15%碎石，采用本 公司生产的粉煤灰专用添加剂，添加量0.05%,水胶比17%,轮碾搅拌，生产标 砖，单块重量2.5kg,产品自然养护3天抗压强度7.6MPa,28天的抗压强度高 达 37.83MPa。4.3 用于处理化工废料磷石膏生产标破贵阳开磷集团的砖厂于2008年5月开始采用100%的工业废物磷石膏为原 料，加入本公司DFT-1特效添加剂（添加量0.05%）生产标砖，用80 低温 蒸汽养护6小时后进行检测，抗压强度达到1 1.7Mpa。产品除了在国内应用外还 出口泰国。4.4 用于生产地面砖辽宁凌源某砖厂2008年6月采用60%粉煤灰、12%水泥、28%细石，0.06%本公司的DFT添加剂，生产200X200X40mm的地面砖，自然养护21天，抗压 强度达到40Mpa以上，最高达52Mpa。5大掺量粉煤灰制品技术的技术经济分析5.1 工艺技术分析国内外利用粉煤灰制做建筑用砖（块）的种类很多，从工艺技术上分，主 要是：粉煤灰标砖、粉煤灰混凝土空心砌块、粉煤灰烧结砖、粉煤灰高压蒸养砖、粉煤灰陶粒砌块等几类。以工艺区分分为烧结和非烧结工艺：烧结工艺：大掺量粉煤灰生产空心砖工艺技术难度加大，生产出来的制 品抗折性能较差，质量不易保证，生产高档清水砖、装饰砖也需要控制制品的吸 水率并降低原料中粉煤灰掺兑量。其缺点是砖的主要成份还需大量粘土，同时仍 要用煤炭进行烧结，尽管可以利用粉煤灰和炉渣的剩余能源，但仍然存在能耗、污染等问题，而且投资较大。高压蒸养：非烧结粉煤灰建筑制品中，最先得到开发的是高压高温蒸养 制品，这类产品的特点是：制品工艺要求严格，设备比较复杂，机械化程度高，生产速度快，养护周期短；但设备投资高，产品成本较高，生产工艺较为复杂，能源消耗也非常严重，同时安全性较差。实际应用于工程中存在着外墙装饰面层 与墙体结合不牢，严重者面层脱落；有些墙体出现不同程度的裂缝，严重者裂缝 贯通墙体；不同产品各自的工艺条件不同，对粉煤灰的品质要求及用量也不同；吸水率低、分层、干缩值偏高等问题。低温蒸养：该工艺采用粉煤灰（渣）加一定量的水泥和骨料（河沙、矿 渣或碎石）在常温下脱模成型，低温蒸养后自然养护达到预期标号。其优点是设 备投资少，已完全不需粘土和烧结，能耗低。但现有工艺及配方存在容重偏高，冻融、干燥收缩、吸水率等指标低，生产成本较高，成品率和生产效率低等问题。免蒸免烧：该工艺将粉煤灰、水泥、骨料、添加剂等原料搅拌后，高密 度压制成型，自然养护28天后出厂。投资小，现有的工艺、设备生产效率和成 品率较低，产品质量不稳定，强度低，吸水率或高或低，冻融性能差，容重较大。以上分析可见，目前的几种生产工艺，尽管都在广泛使用，但是都不尽如人 意。烧结工艺制品性能略好，但能耗大，投资大，投资的经济性不理想；非烧结 工艺制品存在诸多质量问题，不能满足建筑设计和工程的需要。本技术就是针对这种现状，采取“扬长避短”的技术路线研发的。它采用投 资小、工艺简单、能耗小的非烧结工艺，又可以解决这种工艺存在的质量问题，生产出优质的大掺量粉煤灰制品，满足建筑工程的需要，解决大量粉煤灰消解的 出路。5.2 产品质量分析5.2.1大掺量粉煤灰破采用本技术生产的粉煤灰砖，粉煤灰掺量可达到6090虬如以粉煤灰掺量 62%,32.5级普通硅酸盐水泥9%,其余为骨料制成的标砖，经国家建筑材料工业 硅酸盐建筑制品质量监督检验测试中心检验，产品的抗折强度、抗压强度、容重,抗冻融性、吸水率，干燥收缩值等指标，其明显优于国家标准JC239-2001粉煤 灰砖，并达到混凝土实心砖2007年的国家标准GB/T21 1 1 4-2007的指标要求。详见下表：表大掺量粉煤灰砖技术指标检验结果序号检验项目单位粉煤灰砖 JC239-2001 MU20标准值大掺量 粉煤灰砖混凝土实心砖GB/T211 1 4-2007MU20标准值1抗压强度（平均值）MPa220.021.4220.0（最小值）MPa21 6.01 9.821 6.02抗折强度（平均值）MPa24.08.5（最小值）MPa23.27.13干燥收缩值mm/mW0.650.31W0.54冻融次数1 55050冻后强度MPa21 61 8.7强度损失%5W25质量损失%W2.00.8W5.05碳化系数20.80.920.8含水率%3吸水率%1 0.913导热系数1.02相对含水率27.5W35数据来源：国家建筑材料工业硅酸盐建筑制品质量监督检验测试中心。从上表可见，国家的粉煤灰砖的标准仍然是JC239-2001的标准。近几年，其他形式的块材的标准已连续进行修订，逐步提高了相关指标，加入了吸水率等 指标，北方的冻融次数提高到50次，等等。由粉煤灰砖的生产工艺技术几年来 都没有新的突破，质量徘徊不前，标准修订缺乏生产实际的支撑，一直无法进行,冻融次数停留在15次，含水量、吸水率、单块重量等指标，至今没加入标准。导致双免粉煤灰石专多受建工行业用户、技术人员和专家的质疑。本技术是对大掺量粉煤灰制品技术的一次重大突破，全面地、显著地提高了 制品的质量，可以执行混凝土实心砖的标准，大大提高了产品的市场竞争力，有 利于生产企业开拓新市场，创造新效益。5.2.2粉煤灰小型空心砌块采用本技术生产的粉煤灰小型空心砌块执行的标准：JC/T862-2008粉煤灰混凝土小型空心砌块GB8239-1 9 9 7普通混凝土小型空心砌块GB/T 1 5229-2002轻集料混凝土小型空心砌块上述标准中GB/T 1 5229-2002的最高强度等级只到1 0级。2008年国家修订了行业标准以JC/T862-2008粉煤灰混凝土小型空心砌块 代替JC/T862-2001粉煤灰小型空心砌块,使标准要求大大提高了一步，增加 了干燥收缩值、相对含水率等指标。必须指出，JC/T862-2008标准已经达到和超 过了国家标准GB8239-1 9 9 7普通混凝土小型空心砌块的各项指标。表同类产品标准指标对比序 号检验项目单位粉煤灰砖普通混凝土小 型空心砌块粉煤灰混凝土 小型空心砌块轻集料混凝土小型空心砌块JC239-2001MU1 5GB8239-1 9 9 7MU1 5.0JC/T862-2008 MU1 5GB/T1 529 9-2002 MU1 01抗压强度（平均值）MPa21 5.021 5.021 5.021 0.0（最小值）MPa21 2.021 2.021 2.08.02抗折强度（平均值）MPa23.3（最小值）MPa22.63干燥收缩值mm/mW0.75W0.60W0.654冻融次数1 5D25F25F50*冻后强度MPa21 2损失W25%损失W25%损失W25质量损失%W2.0W5W5W55碳化系数20.820.820.86相对含水率%W40(中等)W35(中等)W35（中等）7抗渗性mmW1 0吸水率%W20长度240 3390 3390 2390 3宽度1153190319021903高度532190319021903外壁厚230230(20)230肋厚,25,25(15),25密度等级W6001400W1 400备注*粉煤灰掺量大于取代水泥50%时5.3生产成本分析标砖和型空心砌块的典型配比及成本对比如下，计算表明，采用DFT添加剂,不仅全面提高了产品性能，还降低了原料成本。其中非承重和承重砌块分别降低 了 31%和16%,标砖降低了 11%,小型空心砌块基本持平。表粉煤灰空心砌块的成本分析单位：公斤，元项 目水泥粉煤灰骨料DFT添加剂单重成本每公斤单价0.30.030.0350非承重砌 块原配比184240价格5.41.261.20161.26新配方12880.04价格3.62.642.01 0.50.87成本降低31%承重 砌块原配比184240价格5.41.261.20201.57新配方128800.04价格3.62.6402.0161.32成本降低16%表粉煤灰标砖的成本分析单位：公斤，元项 目水泥粉煤灰骨料DFT添加剂单重（公斤）成本（元）每公斤单价0.30.030.0350标砖原配方18820价格5.42.462.950.232新配方12880.04价格3.62.642.02.50.206成本降低11%表粉煤灰小型空心砌块的成本分析单位：公斤，元项 目水泥粉煤灰骨料DFT添加剂单重成本每公斤单价0.30.030.0350小型空心 砌块原配比184240价格5.41.261.203.950.31新配方1242460.04价格3.61.261.382,03.850.326项目的社会效益分析第一，可以提高电厂的粉煤灰消解率，有效的保护土地资源，符合我国建设 节约型社会和循环经济政策。由建设部、科技部联合发出的绿色建筑技术导则要求，发展绿色建筑，应坚持技术创新，走科技含量高、资源消耗低与环境污染少的新型工业化道路。应注重经济性，从建筑的全寿命周期综合核算效益和成本。并要求：要围绕利废 量大、环境污染少、节能效果显著的生产技术，开发优质利废制品。大掺量粉煤灰制品技术可以提高电厂的粉煤灰消解率，解决电厂花钱占地的 难题。距业内人士计算，热电厂处理粉煤灰的通用办法是填埋。建设一个长300 米、宽400米、深7米的填埋池，需要征地近200亩，加上护坡、防渗、防溢、填埋、复耕等费用，约需几千万元。除此之外，每年需要赔付填埋池周围耕地环 保费用近百万元。通过大量消化使用粉煤灰生产大掺量粉煤灰制品，可减少电厂排灰占用土 地，可以替代粘土砖减少土地流失，有效的保护土地资源，并有利于工业废弃物 的回收利用，达到保护环境，节省能源的目的，符合我国建设节约型社会和循环 经济政策。目前“禁实”工作已由170个城市开始推向全国各地，作为一种利 废节能的新型墙体材料，大掺量粉煤灰制品的推广和使用呈现出快速发展的态 势。第二，可以促进节能减排目标的实现。以一条42块标石专20秒周期的生产线为例，按每天20小时，一年250天工 作日计算，全年生产63万块标砖。代替粘土砖可以减少占用土地1亩，减少耗 能约50万吨标准煤，减少CO2排放约23.6吨，减少SO2排放约1.0吨。这还不 算电厂减少占地的效益。总之，无论从节能减排、保护环境，还是从减少用地、保护耕地来说，发展 大掺量粉煤灰制品都有巨大的社会效益。7结论大掺量粉煤灰制品技术符合国家环保和建设节约型社会的要求，完全可以取 代传统的墙体建筑材料，具有很高的推广应用价值，既能够用来化解价目前粉煤 灰所带来的环境问题，又能够将其作为一个新兴的资源以发展多种实用性产品形 成一种产业，市场空间十分巨大，前景十分广阔。本技术有效地解决了当前非烧结粉煤灰制品存在的种种质量问题，特别是强 度、冻融、吸水、耐久等与建筑质量密切相关的问题。是大掺量粉煤灰制品工艺 技术的重大突破。本技术与同行业相比，具有工艺先进、技术成熟、经济合理等 特点，具备大规模实施投产的条件。采用本技术还可以一定程度的降低生产成本，产品质量却大大提高，可以与普通混凝土制品相抗衡，具有极强的市场竞争力。项目实施后，可大量消化掉当地的粉煤灰，使这种工业废弃物变废为宝，同 时增加企业的经济效益，并具有良好的环境效益和社会效益。是一个很好的综合 利用粉煤灰资源，替代传统实心粘土砖的高科技项目，对促进我国粉煤灰的综合 利用具有十分重要的意义。因此，本技术无论是从技术上，还是从经济上、社会效益上都是切实可行的。同时，应该指出：基于以下三点，大掺量粉煤灰混凝土空心小砌块（砖）会 得到较快的发展。一是相对于粉煤灰烧结砖的设备投资要小，能耗要低；二是现 代建筑正在向高层、大开间发展，承重墙所需的墙材比例下降，内隔墙墙材需求 增加；三是有DFT制品技术解决了低温蒸养和免蒸养大掺量粉煤灰制品存在的问 题，可以生产出满足建筑市场需要的合格产品。在大掺量粉煤灰制品中，粉煤灰混凝土空心小砌块、粉煤灰空心烧结砖、粉 煤灰路面及护坡材料、粉煤灰地板砖和饰面砖等建筑制品的生产和应用将是今后 的发展热点，并会在大工业化生产中继续摸索、提高其工艺技术参数。附：大掺量粉煤灰制品技术应用实例【实例一】采用本公司技术生产