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0 引言

粉煤灰作為一種十分常見的礦物摻合料，其質(zhì)量差別很大，經(jīng)常有劣質(zhì)粉煤灰混入，給生產(chǎn)和質(zhì)量控制帶來麻煩。

1 劣質(zhì)粉煤灰概述

現(xiàn)今市場劣質(zhì)粉煤灰主要包括：原狀粗灰、磨細(xì)粉煤灰、脫硫粉煤灰、脫硝粉煤灰、浮黑粉煤灰、摻假粉煤灰等。劣質(zhì)粉煤灰的使用易導(dǎo)致混凝土28d 強(qiáng)度不足，后期強(qiáng)度增長低，造成混凝土工程質(zhì)量不合格。

2 試驗(yàn)分析

2.1 試驗(yàn)材料

水泥是常規(guī)硅酸鹽水泥，密度3.1g/cm3；砂子是中砂FM=2.6，密度2.54g/cm3，含泥量在3%以下；河卵石粒徑最大值是40cm，密度2.53g/cm3；外加劑包括引氣劑與減水劑。

粉煤灰是化工廠等外原狀粉煤灰、發(fā)電廠II級原狀粉煤灰與發(fā)電廠II 級磨細(xì)粉煤灰，表1 是詳細(xì)的化學(xué)成分表。

2.2 試驗(yàn)方法

混凝土性質(zhì)測驗(yàn)根據(jù)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SD105-80）中相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)開展。

混凝土迅速凍融測驗(yàn)：選擇國產(chǎn)全自動混凝土快速凍融測驗(yàn)機(jī)，依照ASTCM666 指標(biāo)開展快速凍融循環(huán)測驗(yàn)。一次性凍融循環(huán)的時(shí)間大約是3h，試件中心溫度允許改變范圍是-17.5~4.0℃。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

粉煤灰質(zhì)量不同，但混凝土配合比一致，混凝土抗壓強(qiáng)度的大小同樣存在差異，主要是因?yàn)?/span>粉煤灰燒失量會在很大程度上影響混凝土抗壓強(qiáng)度等級。等外原狀灰、II 級磨細(xì)灰、II 級原狀灰燒失量分別是28.2%、2.24%、7.6%。而摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰能讓混凝土中水分減少15~30%/m3，劣質(zhì)灰能讓混凝土中水分增加20~25%/m3，因水膠比發(fā)生了變化，導(dǎo)致混凝土抗壓強(qiáng)度等級產(chǎn)生極大的變化。

3 劣質(zhì)粉煤灰的品質(zhì)發(fā)生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

3.1 原狀粗灰品質(zhì)發(fā)生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 性質(zhì)改變的原因研究。原狀粗灰主要是由火力發(fā)電廠沒有進(jìn)行分選，但排到干灰?guī)旎驖衽牛?/span>進(jìn)而存儲在沉灰池內(nèi)的粉煤灰類型，其表層光滑性較差，細(xì)度通常＞45%，燒失量＞15%，活性指數(shù)＜60%。如今，常常將此當(dāng)作水泥混合建材。

（2） 對混凝土性質(zhì)影響的分析。因?yàn)樵瓲畲?span>灰篩余量相對較大，其中含有較多雜質(zhì)，燒失量相對較大，因此實(shí)際效果并不能得到很好地體現(xiàn)。

鑒于此，用其所制成的混凝土不具備理想的流動性，保水性與薪聚性不符合要求，會對新拌混凝土的質(zhì)量造成極大的影響；由于需水量太大，會導(dǎo)致單位體積混凝土的實(shí)際用水量超過預(yù)計(jì)用水量，進(jìn)而使水膠比升高，不但會使抗壓強(qiáng)度等級出現(xiàn)減小的情況，還會使硬化混凝土的耐久性被嚴(yán)重弱化。

3.2 磨細(xì)粉煤灰品質(zhì)發(fā)生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 性質(zhì)出現(xiàn)變化的原因研究。磨細(xì)粉煤灰細(xì)致借助廢棄原狀粗灰，選擇粉磨加工的方式，進(jìn)而得到再生粉煤灰。相較于原狀粗灰來說，磨細(xì)粉煤灰45μm 篩余量更少，并且活性相對較差。

而在化學(xué)成分上來說，磨細(xì)粉煤灰其實(shí)和優(yōu)質(zhì)粉煤灰并不存在明顯的不同，可是兩者的物理性質(zhì)卻存在很大的不同，會使混凝土的所有性質(zhì)發(fā)生極大的變化。

（2） 對混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。相較于優(yōu)質(zhì)粉煤灰而言，因?yàn)槟ゼ?xì)粉煤灰的碳含量與雜質(zhì)含量相對較大，能更好地吸附水與各種外加劑，其顆粒大部分是表層光滑性較差的半球形顆粒碎片，球形微珠的潤滑性并不理想，鑒于此，倘若摻量一致，其新拌混凝土的流動性能還是會相對較低，經(jīng)時(shí)會存在非常嚴(yán)重的損耗，進(jìn)而嚴(yán)重影響混凝土灌筑施工。

3.3 脫硫粉煤灰品質(zhì)發(fā)生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 性質(zhì)出現(xiàn)變化的原因研究。關(guān)鍵性的原因其實(shí)就是因?yàn)槊摿蚣夹g(shù)所導(dǎo)致的。

（2） 燃燒脫硫，系指把石灰石粉當(dāng)成是脫硫劑，在燃煤爐膛燃燒室上部進(jìn)行噴刷，之后石灰石粉就會立即燃燒，進(jìn)而產(chǎn)生CaO，而氧化鈣又和SO2產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)生CaSO3、CaSO4。

（3） 煙氣脫硫，煙氣脫硫其實(shí)就是在燃燒生成的煙氣到脫硫設(shè)備濕式吸收塔之后，選擇Ca（OH）2當(dāng)成是脫硫劑，進(jìn)而在吸收塔中對煙氣中的SO2從上到下進(jìn)行石灰漿液的噴灑，這就會導(dǎo)致SO2和Ca（OH）2霧滴以逆流的形式進(jìn)行接觸，進(jìn)而兩者產(chǎn)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物是CaSO3、CaSO4、2H2O。

CaSO4和2H2O 會發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物是二水硫酸鈣晶體，并且脫水處理后，可獲得CaSO4·2H2O，也就是生石膏，如此就能完成含硫煙氣的有效治理。

在燃燒脫硫或煙氣脫硫的過程中，可以在除塵器內(nèi)進(jìn)行固體廢棄物與粉煤灰的采集與分選操作。

但該粉煤灰是一種混合物，其中含有的物質(zhì)如下：粉煤灰、亞硫酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣與碳酸鈣。

（4） 對混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。脫硫粉煤灰中的關(guān)鍵性成分是亞硫酸鈣，能緩凝水泥，因此會影響混凝土的凝結(jié)時(shí)間，加大混凝土凝結(jié)的難度。

3.4 脫硝粉煤灰品質(zhì)發(fā)生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 品質(zhì)被改變的原因研究。脫硝環(huán)節(jié)結(jié)束后，剩下的脫硝劑會形成的NH4 由于粉煤灰顆粒的存在，會被吸附至空腔中，若環(huán)境中的水分相對較多，NH4和CO2會產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)物是（NH4）2CO3,碳酸錢會繼續(xù)反應(yīng)，產(chǎn)物是NH4HCO3。而在36℃的條件下，碳酸氫鈉就會進(jìn)行分解反應(yīng)，產(chǎn)物是NH3、CO2與H2O，氨氣味就是這樣形成的。

（2） 對混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。假若選擇脫硝粉煤灰進(jìn)行混凝土的制備，拌合物表層常常會出現(xiàn)豐富的氣泡，并且氨氣味也會出現(xiàn)。

若把不同電廠的脫硝粉煤灰，依照10%、20%、30%與40%的比例加入到水泥里，就會使水泥凝結(jié)時(shí)間增加，使水泥早期強(qiáng)度等級減小，并且會由于粉煤灰摻量的增多，出現(xiàn)顯著的強(qiáng)化現(xiàn)象。

3.5 浮黑粉煤灰品質(zhì)發(fā)生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 性質(zhì)出現(xiàn)改變的原因研究。火力電廠要想使燃煤技術(shù)得到改善，在燃煤時(shí)加入柴油或其他油性物體當(dāng)成是助燃劑。但這些助燃劑并不能徹底進(jìn)行燃燒，因此就會在粉煤灰內(nèi)出現(xiàn)殘留，這也就是浮黑粉煤灰。

（2） 對混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。假若選擇浮黑粉煤灰進(jìn)行混凝土制作，拌合物表層會出現(xiàn)很多黑色油狀物，硬化環(huán)節(jié)結(jié)束后，混凝土構(gòu)件表層會產(chǎn)生不規(guī)則黑斑，進(jìn)而使構(gòu)件外觀出現(xiàn)很大的缺陷。在構(gòu)件抹灰或裝飾板塊粘貼的過程中，甚至?xí)股皾{和基層、砂漿和板塊粘結(jié)效果不理想。

3.6 摻假粉煤灰品質(zhì)發(fā)生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 品質(zhì)被改變的原因研究。粉煤灰廠商為了能提升自己的經(jīng)濟(jì)效益，在罐車上部安設(shè)滿足質(zhì)量條件的粉煤灰，罐車中、底部裝入質(zhì)量相對較差的粉煤灰；此外，在燃煤電廠采購粉煤灰之后，能添加石灰石、煤渣、爐渣等，不斷磨細(xì)，最終以優(yōu)質(zhì)粉煤灰的形式賣出。

（2） 對混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。摻假粉煤灰因?yàn)槌煞址浅６?，并且混合的均勻性非?/span>差，對新拌混凝土性質(zhì)所造成的影響程度非常不穩(wěn)定。如此就會導(dǎo)致新拌混凝土質(zhì)量的管控工作非常困難，評估硬化混凝土性能的工作也非常難開展。

4 結(jié)語

綜上所述，因?yàn)榉勖夯业亩嘣c復(fù)雜化趨勢，預(yù)拌混凝土的施工人員與技術(shù)人員務(wù)必掌握各種劣質(zhì)粉煤灰品質(zhì)出現(xiàn)改變的根本原因與對混凝土性質(zhì)產(chǎn)生影響的各種影響，借助科學(xué)的檢驗(yàn)方式，能使劣質(zhì)粉煤灰的實(shí)際運(yùn)用得到有效抑制，使混凝土質(zhì)量得到有效保障。

來源：《建材發(fā)展導(dǎo)向》

作者：陳碧宗