国内外在近十几年来，经过有关专家、企业的试验研究，能够利用粉煤灰、炉渣与化学激发剂等经适当配合，可以生产强度与粘土实心砖相当、性能更优的砌体材料，但综合利用炉渣、粉煤灰、碱性废渣等工业废渣生产砌体材料的应用研究还很少，而且一直没有得到重视。

为了保护土地，节约能源，实现建筑的轻型化节能化，本文作者在长期试验研究中发现，利用电厂粉煤灰、炉渣及碱性废渣等经过适当的处理与配比设计，完全可以生产出符合国家要求的轻质砌体材料。

该墙体材料具备的优势：1.保护耕地；2.节约能源；3.减少CO₂ 排放，保护环境；4.功能多，性能好，有良好的保温隔热效果；5.降低建筑造价，经济优势显著；6.废渣掺量大，有利于减少环境污染；7.容重小，降低了建筑自重，有利于实现建筑的轻型化。

1原料及来源

利用当地电厂、化工厂的炉渣、粉煤灰、碱性渣等工业废渣，经过适当的比例配合，在不需要蒸养与烧结的情况下，压制成实心与空心砌块。

1．1原料

通过化学分析可得，炉渣与粉煤灰的主要成分为SiO₂ 、Al₂ O₃ 和CaO。其活性主要与CaO的含量大小有关，CaO含量越高，一般活性越好。以这两种原料为主生产墙体材料大多需要蒸养，其生产工艺复杂，成本较高，也可以添加少量外加剂激发其活性，来达到提高强度的目的，但其他性能又受到一定的影响。碱性废渣主要成分为SiO₂ 、Al₂ O₃ 、CaO、MgO、Na₂ O等。其碱性大，可以利用石灰与之复合作为碱性激发剂，提高炉渣与粉煤灰的活性。

表1原材料的化学成分（%）

项目物料

SiO₂

Al₂ O₃

CaO

Fe₂ O₃

MgO

Na₂ O+K₂ O

炉渣

71.54

14.24

7.04

2.07

4.25

0.92

粉煤灰

52.91

25.21

12.34

6.23

1.24

0.45

碱性渣

27.12

21.39

31.45

0.7

6.85

5.81

1．2原料处理

原料炉渣含水率低，一般小于1%，呈块状，易碎。在处理中需剔除大块。粉煤灰含水率为5%左右，呈粉末状。碱性渣大多为细颗粒，需剔除其中大块，其含水率为4—10%。石灰采用精石灰粉。

2制备原理与工艺

2．1制备原理

砌块的制备主要是利用炉渣与粉煤灰中的SiO₂ 与石灰中的CaO经水化作用生成具有胶凝作用的水化硅酸钙。但由于其中的SiO₂ 活性较低只适用于蒸压工艺，故关键在于提高SiO₂ 的活性。本研究在废渣中掺加了碱性废渣，利用其碱性激发作用与外掺的激发剂复合，使炉渣与粉煤灰中的SiO₂ 被活化，促进水化硅酸钙的生成与生长，提高了其水化活性，也起到提高砌块的强度。

2．2制备工艺

将原料经预处理后与石灰等按比例混合后，在一定的压力下压制成型，坯体经静置、湿养护一定时间后，按JC239-2001粉煤灰砖标准进行性能检测和定级。

3试验配比

将经过预处理的炉渣、粉煤灰、碱性废渣与石灰等按下表2配合后搅拌均匀压制成砌块。

表2砌块试验配比（%）

原料

配方

炉渣

粉煤灰

碱性废渣

石灰

激发剂

1

40

40

15

5

1

2

35

40

15

10

1

3

30

40

15

15

1

4

40

35

15

10

1

5

40

30

15

15

1

4结论

将按上述配比生产成型的砌块经常温、湿养护14d后检测其表观密度、抗压强度与抗折强度等主要性能指标。3#配方表观密度为1.23，抗压强度为13.7Mpa，抗折强度为2.6Mpa，符合JC239-2001要求。

研究表明，利用炉渣、粉煤灰、碱性废渣等工业废渣，经过适宜的配比，再掺加少量的激发剂，在一定的压力下压制成型，经过必要的养护，可以生产出密度较小，强度较高的轻质砌体材料。其成本低，生产工艺简单，具有良好的经济效益，还可以综合利用地方工业废渣，具有较好的社会效益。

（赵偶湖南城建职业技术学院材料工程系湘潭）