粉煤灰的主要特性
粉煤灰的主要特性

粉煤灰的主要特性一、粉煤灰的主要性状和技术特征粉煤灰的性状是指粉煤灰颗粒和混合粉料的物理、化学性质以及形态、结构等的统称。
粉煤灰性状除包括上述化学成分、矿物组分和颗粒组分外,一般还包括表观色泽、粒径、细度、级配、比表面积、密度、堆积密度、含水率、烧失量、需水量比、火山灰活性以及其他各种物理力学性质和化学性质,特别还应包括均匀性这个重要的信息。
粉煤灰一般的性状,因为粉煤灰在水泥和混凝土的应用要比其他用途具有更高的性状要求,仍须摘要说明。
粉煤灰技术特征,这里主要是指粉煤灰用作水泥和混凝土的原材料时,与用途和质量有关的粉煤灰成分、结构和性能的技术信息,也是与粉煤灰混凝土技术相关的重要技术参量。
粉煤灰特征化研究,是粉煤灰水泥混凝土技术中的基础研究,直到20世纪80年代,粉煤灰特征化研究随着现代科学测试手段和研究方法的进步,取得了较多的成绩。
(一)、粉煤灰的性状1.表观色泽由于成分和组分不同,粉煤灰表观色泽变化很大。
低钙粉煤灰随着碳分含量从低到高,从乳白色变至灰黑色。
在一般情况下,粗略地可从色泽的变化观察粉煤灰性质的变化。
高钙粉煤灰一般呈浅黄色,可反映氧化钙含量。
目前,最新的研究认为,粉煤灰色泽不可以反映其结构。
2.粒径和细度所收集的统灰粒径变化为0.5~300μm,这一范围与水泥接近,但其中大部分的颗粒要比水泥细得多。
国内沿用标准筛测定,现在的我国粉煤灰新标准把用于水泥和混凝土的粉煤灰的试验方法和筛余量指标从用80μm标准筛人工筛分法改为用气流筛测定45μm的筛余量。
如JGJ28-1986规定,以80μm标准筛测定细度,其筛余量:I 级灰不大于5%,II级灰不大于8%,III级不大于25%。
因为45μm 以下粉煤灰颗料对混凝土性质的贡献较大,GB1596-2005粉煤灰新标准中,采用45μm筛余量(%)为细度指标,规定I级灰不大于12%,II级灰不大于20%,III级灰不大于45%。
细度是粉煤灰最重要的参量,有的专家认为可以用来作为评估用于混凝土中粉煤灰质量的基本参量。
粉煤灰的性质

.2 粉煤灰的物理性质粉煤灰的比重在1.95~2.36之间,松干密度在450 kg/m3~700 kg/m3范围内,比表面积在220 kg/m3~588 kg/m3之间。
由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性,在松散状态下具有良好的渗透性,其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。
粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性,同比粘性土其压缩变形要小的多。
粉煤灰的毛细现象十分强烈,其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。
粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体,主要由氧化硅玻璃球组成,根据颗粒形状可分为球形颗粒与......粉煤灰的物理性质粉煤灰的比重在1.95~2.36之间,松干密度在450 kg/m3~700kg/m3范围内,比表面积在220 kg/m3~588 kg/m3之间。
由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性,在松散状态下具有良好的渗透性,其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。
粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性,同比粘性土其压缩变形要小的多。
粉煤灰的毛细现象十分强烈,其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。
粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体,主要由氧化硅玻璃球组成,根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。
球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠,若据其在水中沉降性能的差异,则可分出飘珠、轻珠和沉珠;不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。
通常用扫描电镜来观察粉煤灰的颗粒形貌。
扫描电镜可以观察到粉煤灰的绝大部分粒径范围,可以从1μm到400μm。
通过电镜可以观察到,小颗粒粉煤灰表面为表面光滑的球形颗粒,较大颗粒的粉煤灰(>250μm)形状则不规则。
图1是一组粉煤灰颗粒形貌的电镜照片,(a)为低钙粉煤灰,(b)为高钙粉煤灰,比较之下,高钙粉煤灰的颗粒表面粘附有很多微粒,而低钙粉煤灰的表面则显得比较光滑。
滑石粉的主要成分是滑石。
滑石主要成分是滑石含水的矽酸镁,分子式为Mg3[Si4O10]( OH)2。
粉煤灰在公路路基加固工程中的应用与性能分析

粉煤灰在公路路基加固工程中的应用与性能分析引言公路建设是国家基础设施建设的重要组成部分,而公路路基是公路工程的基础结构。
为了提高公路的承载能力和使用寿命,需要采用适当的材料进行路基的加固工程。
粉煤灰作为一种常用的工程填料材料,具有一定的优势和应用前景。
本文将对粉煤灰在公路路基加固工程中的应用及其性能进行分析。
一、粉煤灰的基本特性1. 含硅酸和铝酸等无机成分,具有良好的活性。
2. 粒径较细,表面积大,能够充分填补空隙。
3. 具有较好的高温稳定性和耐腐蚀性。
4. 资源丰富,生产和利用成本较低。
二、粉煤灰在公路路基加固工程中的应用1. 填料材料由于粉煤灰的颗粒细小,可以作为路基加固工程的填料材料,填充路基的空隙,提高路基的密实度和稳定性。
2. 混合材料粉煤灰可以与水泥、石灰等材料混合使用,形成混凝土状的材料,用于加固路基或路面。
混合材料具有较高的强度和抗裂性能,能够有效地改善路基的承载能力和耐久性。
3. 经济性材料粉煤灰作为一种废弃物的综合利用材料,相比传统的路基加固材料,其生产和利用成本较低,能够节约资源和降低工程造价。
三、粉煤灰在公路路基加固工程中的性能分析1. 增加路基的抗水稳定性粉煤灰具有较好的颗粒填充性和细土胶结性,能够填充路基中的微孔和细隙,提高路基的密实度和抗水稳定性,防止路床下沉和软化。
2. 提高路基的强度和承载能力粉煤灰混合材料具有较高的抗压强度和抗折强度。
在路基加固工程中,通过控制粉煤灰与水泥或石灰的配比和固化时间,可以达到预期的强度要求,提高路基的承载能力。
3. 减少路基的沉降和变形粉煤灰混合材料具有较好的体积稳定性和抗变形性能。
在路基加固工程中,使用粉煤灰能够有效地减少路基的沉降和变形,提高路基的平整度和使用寿命。
4. 提高路基的耐久性粉煤灰具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性。
在公路路基加固工程中,粉煤灰的应用能够有效地防止外界介质对路基的侵蚀和破坏,提高路基的耐久性和抗老化能力。
电厂粉煤灰运输安全措施

电厂粉煤灰运输安全措施一、前言粉煤灰是燃煤电厂的一种副产品,其运输安全对于电厂的正常运营和环境保护至关重要。
本文将从粉煤灰的特性、运输方式、安全隐患等方面,提出一些有效的措施,以确保粉煤灰运输过程中的安全。
二、粉煤灰特性及运输方式1. 粉煤灰的特性粉煤灰是指在燃烧过程中产生的固体颗粒物,通常是细微颗粒,具有轻质、易飞扬等特点。
同时,由于其含有多种化学成分,在储存和使用时需要注意防潮、防火等问题。
2. 运输方式目前,常见的粉煤灰运输方式主要包括散装和包装两种形式。
散装运输通常采用铁路或公路运输,而包装则采用集装箱或袋装等方式进行。
三、安全隐患及措施1. 粉尘污染由于粉煤灰具有轻质易飞扬等特点,在散装运输过程中容易产生大量粉尘,对周围环境和人体健康造成威胁。
为此,应采取以下措施:(1)在装载和卸载过程中,采用湿法作业或喷水降尘等方法,减少粉尘污染。
(2)在散装运输车辆上安装防尘设备,如防尘罩、挡板等。
2. 火灾爆炸粉煤灰含有多种易燃物质,在储存和使用过程中容易引发火灾爆炸事故。
为此,应采取以下措施:(1)在储存区域内设置消防器材,并定期进行消防演练。
(2)对于包装好的粉煤灰,应注意保持包装完好,并避免撞击、摩擦等操作。
(3)对于散装粉煤灰的运输车辆,在车辆上设置防静电设备,并定期进行检查维护。
3. 车辆事故由于散装粉煤灰运输车辆通常体积较大、重量较重,在行驶过程中容易发生交通事故。
为此,应采取以下措施:(1)加强车辆驾驶员的安全培训,提高其安全意识和驾驶技能。
(2)对散装粉煤灰运输车辆进行定期检查和维护,确保车辆的安全性能。
(3)在运输过程中,严格按照相关法规和标准进行操作,避免超载、超速等违法行为。
四、总结粉煤灰是燃煤电厂的一种重要副产品,在运输过程中需要注意防止粉尘污染、火灾爆炸以及车辆事故等问题。
为此,应采取一系列有效的措施,如湿法作业、防尘设备、消防器材设置、定期检查维护等。
只有这样才能确保粉煤灰的安全运输,并保证电厂的正常生产和环境保护。
粉煤灰的主要特性

粉煤灰的主要特性一、粉煤灰的主要性状和技术特征粉煤灰的性状是指粉煤灰颗粒和混合粉料的物理、化学性质以及形态、结构等的统称。
粉煤灰性状除包括上述化学成分、矿物组分和颗粒组分外,一般还包括表观色泽、粒径、细度、级配、比表面积、密度、堆积密度、含水率、烧失量、需水量比、火山灰活性以及其他各种物理力学性质和化学性质,特别还应包括均匀性这个重要的信息。
粉煤灰一般的性状,因为粉煤灰在水泥和混凝土的应用要比其他用途具有更高的性状要求,仍须摘要说明。
粉煤灰技术特征,这里主要是指粉煤灰用作水泥和混凝土的原材料时,与用途和质量有关的粉煤灰成分、结构和性能的技术信息,也是与粉煤灰混凝土技术相关的重要技术参量。
粉煤灰特征化研究,是粉煤灰水泥混凝土技术中的基础研究,直到20世纪80年代,粉煤灰特征化研究随着现代科学测试手段和研究方法的进步,取得了较多的成绩。
(一)、粉煤灰的性状1.表观色泽由于成分和组分不同,粉煤灰表观色泽变化很大。
低钙粉煤灰随着碳分含量从低到高,从乳白色变至灰黑色。
在一般情况下,粗略地可从色泽的变化观察粉煤灰性质的变化。
高钙粉煤灰一般呈浅黄色,可反映氧化钙含量。
目前,最新的研究认为,粉煤灰色泽不可以反映其结构。
2.粒径和细度所收集的统灰粒径变化为0.5~300μm,这一范围与水泥接近,但其中大部分的颗粒要比水泥细得多。
国内沿用标准筛测定,现在的我国粉煤灰新标准把用于水泥和混凝土的粉煤灰的试验方法和筛余量指标从用80μm标准筛人工筛分法改为用气流筛测定45μm的筛余量。
如JGJ28-1986规定,以80μm标准筛测定细度,其筛余量:I级灰不大于5%,II级灰不大于8%,III级不大于25%。
因为45μm以下粉煤灰颗料对混凝土性质的贡献较大,GB1596-2005粉煤灰新标准中,采用45μm筛余量(%)为细度指标,规定I级灰不大于12%,II级灰不大于20%,III级灰不大于45%。
细度是粉煤灰最重要的参量,有的专家认为可以用来作为评估用于混凝土中粉煤灰质量的基本参量。
粉煤灰的特性及在市政道路工程的应用研究

1 . 粉煤灰 的特 性
填土对 桥 的压 力及 填筑 和处 理软 弱 地基 。
职人员进行含水量的监控; 在铺的过程 中, 需要密切关注行走速度和混合料 的均 匀性 , 是否 出现 离析 , 若发 现 问题及 时处 理 。
综合上述 , 在 日常工程中, 我们对粉煤灰 的应用形式大致分为: 二灰( 粉煤灰加石灰 ) 、 二灰土( 粉煤灰加石灰加土 ) 、 二灰碎石( 粉煤灰加 石灰 加 碎石 ) 、 二 灰砂 砾 ( 粉 煤灰 加石 灰加 砂砾 ) 等。
粉 煤灰 、 生石 灰作 为填 料 的二灰 碎石 基 层 中 , 需 要 注意 掌 握配 合 比例 , 使 时要 注意 水量 的控 制 , 因 为二 灰碎 石级 配 比较粗 , 对 水量 比较 敏 感 , 应 该配 专
其 他特 征大 概包 括形 态 效应 , 活性 效应 等 。 形 态效 应 : 主 要指 粉煤 灰呈 颗 集 中用 料 的空 隙能 够有 充分 的胶 结 料进行 填 充 ,保证 之 间不 会形 成 悬 浮 ; 同 粒 形态 、 表面 粗糙 度 等在 与混 凝土 中产 生 的效应 。与混 凝 土材 料 中 主要起 减
表1 粉 煤灰 的 化 学组成
成分 S i 0 2 A 1 2 0 3 F e 2 0 3 C a O
含 量 5 O . 6 2 7 . 2 7 . O 2 . 8
M g O
1 . 2
5 0 3 N a 2 0 K 2 0 l 烧失量
_
粉煤灰和脱硫石膏的特性

粉煤灰和脱硫石膏的特性1. 粉煤灰是燃煤锅炉排放的废渣,是煤燃烧后形成被烟气携带出炉膛的从烟气中收捕下来的细灰;粉煤灰也称飞灰,是燃煤电厂将煤磨细成100μ m 以下的细粉,用预热空气吹入炉膛悬浮燃烧,产生高温烟气,经由捕尘装置捕集得到的粉状残留物,是一种人工火山灰质材料;对于粉煤灰的综合利用,一般也包括炉底渣16-20;1颜色粉煤灰的颜色一般在乳白色到灰黑色之间变化;粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标,可以反映含碳量的多少和差异;在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度,颜色越深,粉煤灰的粒度越细,含碳量越高;粉煤灰有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分,通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰;2粉煤灰的细度和比重粉煤灰颗粒细度与磨制的煤粉细度有关,一般在 0.4~320μm 之间,相对密度一般为 1.3~2.7g/cm3 ;粉煤灰越细,细粉占的比重越大,其活性也越大;粉煤灰的细度影响早期水化反应;3粉煤灰的物理性质粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量,这些性质是化学成分及矿物组成的宏观反映;由于粉煤灰的组成波动范围很大,因此其物理性质的差异也很大;表1 粉煤灰的物理性质性质单位数据范围平均值密度g/cm33~42堆积密度g/cm30.32~1.90.71密实度t/m322~4536.5比表面积cm2/g氮吸附法:700~170003330透气法:1340~69803230原灰标准稠度%26~6949需水量%77~18010028天抗压强度比%33~7860 3粉煤灰的化学成分粉煤灰的化学成分与煤所含有的各种物质成分有关,主要成分是二氧化硅SiO2、三氧化二铝Al2O3、三氧化二铁Fe2O3、氧化钙CaO、氧化镁MgO、未燃尽的炭烧失量,还有少量微量元素等;其中SiO2、Al2O3、Fe2O3三种成分占70%左右,CaO和MgO含量较小;从物相上讲,粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物;其矿物组成的波动范围较大;一般晶体矿物为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、石墨及少量硅酸盐、方铝矿、金红石等,其中莫来石硬度大,粉磨较困难;非晶体矿物为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿,其中玻璃体含量占50%以上,主要由硅铝质等组成,这些玻璃体经过高温煅烧,储藏了较高的化学内能,是粉煤灰活性的主要来源;4粉煤灰的需水量比粉煤灰的需水量比在一定程度上反映粉煤灰的物理性质的优劣;最劣质的粉煤灰的需水量比往往高达120%,优质粉煤灰需水量比在90%以下;5粉煤灰中的微量元素粉煤灰中含有多种微量的金属、非金属元素;火电厂原煤经过磨细后吹入炉膛燃烧,收尘采取多级电场除尘器,从第一电场至末电场,粉煤灰的细度逐渐变细,细粒径的粉煤灰比表面积、表面活性和吸附功能均较大,从而导致绝大多数微量元素趋向在细粒径中富集,其富集程度是粗灰的数倍;2. 1脱硫石膏的物理性质脱硫石膏颗粒特征和物理状态与天然石膏相比有较大的差异;脱硫石膏含有10%~25%附着水,呈湿粉状;正常脱硫石膏的外观颜色近乎白色,随杂质含量变化呈黄白色或灰褐色;脱硫石膏较天然石膏细,粒径一般不超过 92μm,且80%以上的粒径在30μm~60μm 之间,级配不如天然石膏磨细后的石膏粉;天然石膏经过磨细后粗颗粒多为杂质,细颗粒多为石膏,而脱硫石膏粗颗粒多为石膏,细颗粒多为杂质;基于以上原因,脱硫石膏虽细,但其比表面积却不如天然石膏21-24;2脱硫石膏的化学性质在化学成分上,脱硫石膏与天然石膏的主要成分均为二水硫酸钙;脱硫石膏中二水硫酸钙含量达90%以上,高于天然石膏中二水硫酸钙的含量;脱硫石膏游离水含量一般在10%~25%左右,还含有飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙以及钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质;脱硫石膏在使用过程中必须严格控制可溶性盐浓度,如钾、钠、氯离子及氧化镁等物质的含量;3脱硫石膏的特性1颗粒过细天然石膏经粉粹后,细度约140μm,而脱硫石膏颗粒直径小于60μm30~50μm,由于颗粒过细而带来流动性和触变性问题;2有一定的含水率脱硫石膏的含水率一般达到10%~25%;由于其含水率高、粘性强,在装载、提升、输送的生产过程中极易粘附在各种设备上,造成积料堵塞,影响生产过程的正常进行;3颜色偏深质地优良的脱硫石膏是纯白色的,但常见的呈深灰色或带黄色,作为粉刷石膏和装饰石膏将影响外观,主要原因是烟气除尘系统效率不高,致使脱硫石膏含有较多的粉煤灰,其次是由于石灰不纯,含有铁等杂质;4堆密度大脱硫石膏的堆密度达 1g/cm3左右;堆密度大对其贮存、生产和产品的性能有重要影响;脱硫石膏与天然石膏的最大不同,在于脱硫石膏含有某些杂质,而这些杂质对石膏制品的性能造成不同程度的危害;。
粉煤灰--PPT

六、粉煤灰的试验
❖ 4.4、烧失量的质量分数按下式计算:
LOI
m1 m2 m1
100
❖ 式中:
❖ WLOI—烧失量的质量分数,%; ❖ m1—试料的质量,单位为克(g); ❖ m2—灼烧后试料的质量,单位为克(g)。
×3000
×5000
某电厂粉煤灰的颗粒形貌(4)
×1000
×2000
某电厂粉煤灰的颗粒形貌(4)
×4000
×5000
二、粉煤灰基本性能
3.5 残炭
❖ 残炭的形成是当煤粉过粗或炉温较低时,燃烧不完全形 成的一种未燃尽的残屑。
❖ 一般呈黑色,粒度范围较大,密度在1.5g/cm3左右 ❖ 表面疏松多孔,有片状残炭、半圆状残炭、多孔球状残
六、粉煤灰的试验
❖ 2.3、试验步骤: ❖ A..将检测粉煤灰.样品在105-110℃烘箱烘至恒重,取出
放在干燥器中冷却至室温。 ❖ B.称取试样10 g准确至0.01 g到入45微米方孔筛上,将筛
子置于筛座上盖上筛盖。 ❖ C.接通电源定时3min开始筛析。 ❖ D.观察负压表负压稳定在4000-6000 若负压小于4000
样缩分至约100 g,经过80μm方孔筛筛析,用磁铁吸去筛余物中金属铁, 将筛余物经过研磨后使其全部孔径为80μm方孔筛,充分混匀,装入试样 瓶中,密封保存供测定用。 ❖ 4.2、烧失量试验—灼烧差减法 ❖ 方法提要:试样在(950±25)℃的高温炉中灼烧,驱除二氧化碳和水分, 同时将存在的易氧化的元素氧化。通常矿渣硅酸盐水泥应对由硫化物的 氧化引起的烧失量的误差进行校正,而其他元素的氧化引起的误差一般 可忽略不计。 ❖ 4.3、分析步骤: ❖ 称取约1g试样(m1),精确至0.0001g,放入已灼烧恒量的瓷坩埚中, 将盖斜置于坩埚上,放在高温炉内,从低温开始逐渐升高温度,在 (950±25)℃下灼烧15min~20min,取出坩埚置于干燥器中,冷却至室 温,称量。反复灼烧,直至恒量(m2)。
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粉煤灰的主要特性
一、粉煤灰的主要性状和技术特征
粉煤灰的性状是指粉煤灰颗粒和混合粉料的物理、化学性质以及形态、结构等的统称。
粉煤灰性状除包括上述化学成分、矿物组分和颗粒组分外,一般还包括表观色泽、粒径、细度、级配、比表面积、密度、堆积密度、含水率、烧失量、需水量比、火山灰活性以及其他各种物理力学性质和化学性质,特别还应包括均匀性这个重要的信息。
粉煤灰一般的性状,因为粉煤灰在水泥和混凝土的应用要比其他用途具有更高的性状要求,仍须摘要说明。
粉煤灰技术特征,这里主要是指粉煤灰用作水泥和混凝土的原材料时,与用途和质量有关的粉煤灰成分、结构和性能的技术信息,也是与粉煤灰混凝土技术相关的重要技术参量。
粉煤灰特征化研究,是粉煤灰水泥混凝土技术中的基础研究,直到20世纪80年代,粉煤灰特征化研究随着现代科学测试手段和研究方法的进步,取得了较多的成绩。
(一)、粉煤灰的性状
1.表观色泽
由于成分和组分不同,粉煤灰表观色泽变化很大。
低钙粉煤灰随着碳分含量从低到高,从乳白色变至灰黑色。
在一般情况下,粗略地可从色泽的变化观察粉煤灰性质的变化。
高钙粉煤灰一般呈浅黄色,可反映氧化钙含量。
目前,最新的研究认为,粉煤灰色泽不可以反映其结构。
2.粒径和细度
所收集的统灰粒径变化为0.5~300μm,这一范围与水泥接近,但其中大部分的颗粒要比水泥细得多。
国内沿用标准筛测定,现在的我国粉煤灰新标准把用于水泥和混凝土的粉煤灰的试验方法和筛余量指标从用80μm标准筛人工筛分法改为用气流筛测定45μm的筛余量。
如JGJ28-1986规定,以80μm标准筛测定细度,其筛余量:I级灰不大于5%,II级灰不大于8%,III级不大于25%。
因为45μm以下粉煤灰颗料对混凝土性质的贡献较大,GB1596-2005粉煤灰新标准中,采用45μm筛余量(%)为细度指标,规定I级灰不大于12%,II级灰不大于20%,III级灰不大于45%。
细度是粉煤灰最重要的参量,有的专家认为可以用来作为评估用于混凝土中粉煤灰质量的基本参量。
至于代替细集料或用以改善工作性的粉煤灰细度则不受上述规定的限制。
3.比表面积
因为粉煤灰中密实颗粒和内部表面积很大的多孔颗粒混在一起,用比表面积方法不易准确测定颗粒的粗细。
沿用测定水泥比表面积法测定粉煤灰比表面积的变化范围一般为1500~5000cm2/g,仍可用作反映粉煤灰组合颗粒内外表面积的综合情况。
4.颗粒级配
颗粒级配大致可分三种形式:
(1)细灰。
颗粒级配细于水泥,主要用于钢筋混凝土中取代水泥或水泥混合材料。
(2)粗灰。
包括统灰和分选后的粗灰,颗粒级配粗于水泥,主要用于素混凝土和砂浆中取代集料。
(3)混灰。
与炉底灰混合的粉煤灰,用作取代集料或用作水泥混合材料(尚须与熟料共同磨细或分别麿细),或者作填筑用粉煤灰。
5.密度
普通粉煤灰密度为1.8~2.3g/cm2,约等于硅酸盐水泥的2/3。
粉煤灰堆积密度的变化范围为0.6~0.9g/cm3,振实后的堆积密度为1.0~1.3 g/cm3。
高钙粉煤灰密度略大。
最近我国用于混凝土的粉煤灰特征化研究完全证实,密度是粉煤灰技术特征中一个很重要的参量,它可用于混凝土用粉煤灰的质量评定和质量控制,特别是能用于粉煤灰质量均匀性评定和控制。
6.需水量比
粉煤灰需水量比是按规定的水泥标准砂浆流动性试验方法,以30%的粉煤灰取代硅酸盐水
泥时所需的水量与硅酸盐水泥标准砂砂浆需水量之比。
这个性质指标能在一定程度上反映粉煤灰物理性质的优劣,而且可以用来估计粉煤灰对混凝土的一些重要性质的影响。
最劣粉煤灰的需水量比高达120%以上,特优粉煤灰则可能在90%以下。
GBJ146-1990、GB1596-2005和JGJ28-1986都规定I级粉煤灰需水量比不大于95%,II级灰不大于105%,III级灰不大于115%。
7.火山灰活性
现在世界各国的混凝土用粉煤灰标准中,粉煤灰火山灰活性的评定大都采用“抗压强度比”一类的试验方法,这类方法都是从传统的水泥或消石灰砂浆强度试验法改进而来的,也就是根据所掺粉煤灰对水泥砂浆或消石灰砂浆强度的贡献来评定粉煤灰活性的高低。
这类方法既不复杂,而且有一定可靠性,但是其试验结果却不能直接用来指导粉煤灰混凝土的配合比,也不能用来确定粉煤灰对混凝土强度的贡献。
为使粉煤灰在混凝土中充分发挥火山灰活性,还要作多方面综合的考虑。
GB1596-1991中只对用于水泥的粉煤灰规定“抗压强度比”的要求,而对用于混凝土的粉煤灰则无要求。
JGJ28-1986和GBJ146-1990也不作火山灰活性的规定,是鉴于粉煤灰的活性必须通过混凝土试验才能合理地反映出来,在混凝土制备阶段进行适当处理。
8.烧失量
粉煤灰中的碳分一向被认为是有害物质,有此国家标准主中对控制碳分含量的烧失量指标最大限值的规定比较宽容,而新标准的规定则越来越严格。
GBJ146-1990、GB/T1596-2005和JGJ28-1986都规定I级粉煤灰不大于5%,II级粉煤灰不大于8%,III级粉煤灰不大于15%。
值得注意的是,碳粒颗粒的粒径大部分在45μm以上,平均密度只有1.5g/cm3左右。
如以体积计算,碳粒的比例要比以质量计算的大得多,因此烧失量越大对混凝土的影响越不利,特别是要影响需水性和密实度以及化学外加剂掺量。
近年来国内有些专家认为,按我国的标准、规范和规程规定的粉煤灰烧失量限值,用于钢筋混凝土中的粉煤灰应不大于8%(II级灰),这样国内有许多地区的粉煤灰达不到这个要求。
上海市推广的磨细粉煤灰研究表明:磨细后烧失量虽不降低,但碳粒变成细屑后,其对混凝土的不利影响明显得到改善,在这种情况下,烧失量限值是可以适当放宽的。
9.含水率
粉煤灰的含水率影响卸料、贮藏等操作,GB/T1596-2005和JGJ28-1986都规定不得超过1%,对III级粉煤灰不作规定。
对高钙粉煤灰来说,含水还会明显影响粉煤灰的活性,并造成固化结块。
10.三氧化硫、氧化镁、有效碱等含量
通常情况下粉煤灰中三氧化硫、氧化镁、有效碱等被认为是对混凝土有害的物质,一般其含量是不大的,故危害的程度也不高。
而且硫酸盐、有效碱等物质在一定的条件下也可能产生一些有利的作用,但是往往为了绝对保证用于混凝土中粉煤灰的质量,在各国的规范中都对这类物质的含量加以限制。
GBJ146-1990、GB/T1596-2005和JGJ28-1986都规定三氧化硫不大于3%。
11.收缩性
美国ASTM C-618标准对粉煤灰砂浆试件28d的收缩性增加的最大限值为0.03%,虽然这一规定并非强制性的,但对选用粉煤灰却是很有好处的。
我国的有关规范、标准和规程对收缩性都不作规定。
12.均匀性
美国ASTM C-618标准对粉煤灰密度和细度的均匀性都明确规定变化范围不得大于5%,这是粉煤灰重要的品质指标,不容忽视。
我国对此不作规定,但强调,应在粉煤灰产品生产控制中测定粉煤灰的均匀性。
ASTM C-618还对引气剂需要量的均匀性规定不得大于20%(非强制性)。
(二)粉煤灰的技术特征
与上节粉煤灰性状直接相关的是混凝土用粉煤灰的技术特征的研究,也叫做粉煤灰的“特征化”研究,主要是指有重点地研究粉煤灰的若干技术上特征,以确定粉煤灰对某种用途的适用性,对于粉煤灰混凝土来说,特征研究是非常重要的应用技术基础研究,其主要目的在于确定粉煤灰质量,以判断某种粉煤灰是否适用于所要求的水泥和混凝土生产,并把研究结果用来作为质量控制和质量保证的依据。
粉煤灰技术特征大体上可以分为结构特征和功能特征两大类。
粉煤灰的化学成分、矿物组分、颗粒组分以及一些外观色泽、比表面积、密度、堆积密度等都属于结构特征,粉煤灰的火山灰活性、需水性、稳定性等都是功能特征,这都是专指混凝土用途而言的。
第二节粉煤灰颗粒分类及铁、铝、碳产物
一、粉煤灰颗粒分类和特性
粉煤灰是一种混合物,它包含品种繁多的物质。
精细利用则是将它们一一分选出来,按各自的特性,将其中高附加值的品种充分利用,以达到物尽其用,提高粉煤灰综合利用的经济效益。
粉煤灰按其颗粒分类可分为珠状颗粒和渣状颗粒两大类。
在珠状颗粒中包括漂珠(常称空心微珠)、空心沉珠、复珠(子母珠)、密实沉珠(实心微珠)和富铁玻璃微珠等五大品种;在渣状颗粒中包括海绵状玻璃渣粒、碳粒、钝角颗粒、碎屑和粘聚颗粒等五大品种。
由于全国各地电厂所用煤种和燃烧工况不完全相同,因此,其颗粒形貌、结构和数量也不尽相同。
如有些电厂粉煤灰中含有大量空心沉珠(厚壁空心玻璃微珠),有些电厂粉煤灰中则空心沉珠含量相对较少。
美国曾对该产品进行开发,据介绍,这类产品承受静水压力可高达700MPa。
此外,较多电厂的粉煤灰主要含有密实沉珠。
为便于查考、比较和利用,现将其珠状和渣状颗粒的分类和特性等列于表中,以供参考。
粉煤灰中颗粒的分类和特征。