（上海市建筑科学研究院）

高钙粉煤灰是火力发电厂采用褐煤或次烟煤为动力煤燃烧后排放的灰渣，而低钙粉煤灰则是烟煤、无烟煤燃烧后产生的灰渣。近年来，上海已有3家火电厂陆续采用次烟煤发电，开始排放高钙粉煤灰，年排放量已达30万吨，今后数年排放量还将成倍增长。如此巨额的粉体废弃物，其堆存处理不仅会加剧水体和空气污染，还将耗费大量的土地和资金。因此，对高钙粉煤灰进行综合利用，化害为利、变废为宝，就显得十分重要和迫切。

高钙粉煤灰顾名思义是其含有较多的钙。上海地区高钙粉煤灰的氧化钙含量在8~18%，其他主要成分为氧化硅、氧化铝和氧化铁。矿物组分主要有石英、游离氧化钙（f-CaO）和玻璃体，另外含有些水硬性组分如石膏、C₂S、C₃A等。大部分颗粒直径在80微米以下，外形多为较光滑的球状体（微珠）。

由于高钙粉煤灰玻璃体中固熔了部分氧化钙，使其火山灰活性显著增强。但其中的f-CaO经过1400℃的高温燃烧后，结构十分致密，水化相当缓慢，导致体积安定性不良，固化后会产生有害膨胀、开裂，从而严重阻碍了高钙粉煤灰的开发利用。欧洲一些国家因此而将高钙粉煤灰判为劣质灰弃之不用。我们课题组经过近三年的努力，通过化学与物理手段，采用限制f-CaO引入量、加速f-CaO水化和压缩水化膨胀体积多种技术措施，有效地控制了高钙粉煤灰的体积安定性，为安全地开发利用高钙粉煤灰提供了技术保障。

高钙粉煤灰解决了安定性问题后，在很多领域均有广泛的应用前景，是一种有价值的再生矿物质资源、这里介绍一些主要的应用方面。

1. 配制水泥及水泥混凝土

高钙粉煤灰的化学组分介于粘土和水泥之间，可以完全取代水泥生料中的粘土质材料，配烧水泥。利用其火山灰活性，还可替代活性混合材，降低生产材料成本和能耗。

高钙粉煤灰由于颗粒形态较为圆整，微珠含量高，用于水泥混凝土中能产生显著的减水效应。加上其自身较高的火山灰活性，可以改善混凝土的工作度、密实度和耐久性，并可取代部分水泥，降低材料成本。最近研究的大掺量粉煤灰混凝土技术，可使水泥取代量高达50%，技术经济效益显著。目前课题组正在编制上海市标准，以进一步推广、规范高钙粉煤灰在混凝土中的应用。

2. 地基填筑

地基填筑是大用量利用粉煤灰的最有效途径。美国高钙粉煤灰利用中的54%用于填筑，如大坝护堤、停车场的填筑，建筑物基础和高速公路路基的结构回填等。由于高钙粉煤灰中含有水硬组分，可取代回填中的石灰、水泥等胶凝材料，并且可对软土地在进行加固稳定，提高承载能力。

3. 墙体材料

烧结粘土砖掺加一定量的高钙粉煤灰可以提高烧前坯体强度，缩短干燥周期，减少焙烧收缩和翘曲，提高成品率。

利用高钙粉煤灰的化学活性和水硬性，可用作胶结剂生产免烧砖、砌块等低成本、轻质非粘土类墙体材料。

4. 生化污泥处理

利用高钙粉煤灰的粉体效应（吸附作用）和水硬怀，将其作为主要载体，对生化污泥进行固化除味处理，达到以废治污的目的。

如果在处理过程中，掺加一定量的化学肥料混合加工，可制成复合颗粒肥料，而高钙粉煤灰的胶结作用可使肥效缓慢释放，减少肥料损失，既有利于作物生长，又可提高肥料利用率。

5. 改善土壤结构

钙是一些农用土壤改良剂的主要成分。利用高钙粉煤灰的胶结性和含钙量，可以增加团粒结构，提高土壤的透气性和保水性。另外，利用高钙粉煤灰的碱性中和改良酸性红壤中，可提高作物产量。

6. 填充料

高钙粉煤灰颗粒圆整，表面光滑，与常用的填充料碳酸钙相比，具有颗粒形状好、吸油量低、堆积空隙小和强度高等优点。可在沥青、塑料、橡胶、涂料和油漆等有机材料中取代碳酸钙填料，提高材料的温度稳定性和机械性能，并能减少材料基体用量，降低生产成本。