浅谈粉煤灰活性激发_白轲
低品质粉煤灰的活性激发研究
低品质粉煤灰的活性激发研究孙福凯1井敏1刘萌萌2李杨1刘静宇1(1.山东建筑大学材料科学与工程学院，山东济南250101；2.山东省产品质量检验研究院，山东济南250102）摘要：通过物理球磨和化学激发剂两种不同方法对本地电厂的一种低品质粉煤灰进行活性激发。
试验结果表明：低品质粉煤灰强度活性指数随球磨时间增加而提高。
硫酸钠、氢氧化钙和氯化钙三种化学激发剂对粉煤灰都有激发作用，其中氢氧化钙激发效果最佳，掺量为10%时强度活性指数可达到75.73%。
关键词：粉煤灰；物理球磨；化学激发剂；强度活性指数Study on activation of low quality fly ashSUN Fu-kai JING Min LIU Meng-meng LI Yang LIU Jing-yuAbstract:Physical milling and chemical activator are used to activate a low quality fly ash in a local power plant. The test results show that the strength activity index of low quality fly ash increases with increasing ball milling time.Sodium sulfate,calcium hydroxide and calcium chloride,these three kinds of chemical activators all have the effect of stimulating fly ash.Among them,calcium hydroxide has the best excitation effect.When the content is 10%,the strength activity index can reach75.73%.Key Words:fly ash,physical ball milling,chemical activator,strength activity index1前言我国是一个产煤大国、用煤大国，大量煤炭被用于电力生产，燃煤发电过程中会产生一种极轻的飞灰样固体废弃物，被称为粉煤灰。
粉煤灰利用技术.
粉煤灰利用技术1. 粉煤灰的活性粉煤灰的活性包括物理火星和化学活性两个方面。
化学活性是指其中的可溶性二氧化硅，三氧化二铝等成分在常温下与水和石灰徐徐的化合反应，生成不溶，安定的硅铝酸钙盐的性质，也称火山灰活性。
需要说明的是，有些粉煤灰本身含有足量游离石灰，无需再加石灰就可和水显示该活性。
粉煤灰的化学活性的决定因素是其中玻璃体含量，玻璃体中可溶性的SiO2,Al2O3含量及玻璃体解聚能力。
粉煤灰的活性是粉煤灰颗粒大小，形态，玻璃化程度及其组成的综合反映，也是其应用大小的的一个重要参数。
粉煤灰的活性大小不是一成不变的，它可以通过人工手段激活。
常用的方法有如下三种。
（1）机械磨细法（2）水热合成法（3）碱性激发法总之，只要能瓦解粉煤灰的结构，释放内部可溶性SiO2,Al2O3，将网络高聚体解聚成低聚度硅酸铝（盐）胶体物，就能提高粉煤灰的活性。
2.粉煤灰成分分析粉煤灰成分分析项目一般包括：SiO2, Fe2O3, Al2O3, CaO, MgO, SO3, K2O, 和Na2O，烧失量，有时也分析P2O5, Hg, Cr, Cd及放射性元素等。
这主要依据其用途来分析，比如：用粉煤灰提取氧化铝时，只要求测SiO2,和Al2O3的量；用粉煤灰分选富铁玻璃微珠炼铁时，仅需分析Fe2O3含量；而考察粉煤灰对环境的放射性，毒性影响时，则要测定放射性元素含量和有毒元素含量等。
3.烧结粉煤灰砖使粉煤灰的掺量提高至70%—80%的用量，同时对粘土的可塑性的要求就更高了。
4.粉煤灰所含各种化学成分对烧结粉煤灰砖的影响（1）氧化钙各种钙的化合物与氧化铝，氧化硅形成低熔点的液态化合物，因而降低混合料的玻璃化温度和耐火度。
焙烧中形成液态物质，冷却时这些液体容易形成玻璃体，起强有力的粘结作用，使制品增大抗渗透的耐酸腐蚀的性能。
这种玻璃体在较低的温度下软化，过量是有可能导致坯体的严重的变形。
在低于他反应温度时，他们将降低混合料的收缩，并使混合料易于干燥。
粉煤灰的活性研究及进展
粉煤灰的活性研究及进展论文粉煤灰的活性研究及进展摘要本文介绍了粉煤灰活性研究的进展，分析了粉煤灰的测定方法、活性的表现以及影响机理的相关研究。
粉煤灰是由水泥工业生产过程中形成的一种粉尘，其有效成分含量低，但有较高的氯离子含量，因此具有较强的活性特性。
本文介绍了对粉煤灰的活性特性的评价方法，包括热分析、重金属吸附实验、pH测定法以及X射线衍射分析等。
分析了粉煤灰活性影响因素，如氧化法、水热分解法、抗压法、高温处理法等。
本文综述了常见的粉煤灰利用技术，包括吸附剂的制备以及在水污染控制中的应用。
对未来粉煤灰活性研究及应用进展的展望也进行了讨论。
关键词：粉煤灰；活性；评价；技术1.绪论粉煤灰（简称PM棋牌）是水泥工业生产过程中形成的粉尘，其中含有大量的来源可持续的无机物，具有较低的有效成分含量和较高的氯离子含量，因此具有较强的活性特性。
PM棋牌的活性对于涉及活性物质的环境问题起着重要作用，特别是在水污染控制中的应用，因此，对粉煤灰的活性研究具有重要的意义。
2.粉煤灰的活性测定方法2.1 热分析热分析是运用热分析实验去评价活性物质性质的常用方法，能够较好的反映活性物质分解温度及活性期熔点等指标。
常见的热分析仪器有热重分析仪（TGA）、差热分析仪（DSC）、热悬浮仪（SFC）和热流通分析仪（HFA）。
2.2 重金属吸附实验重金属吸附实验法可以测定水溶液中的重金属离子，以及离子的吸附性能，是衡量水质中活性成分的一种便捷方法。
根据实验结果计算出的重金属吸附动力学和吸附热化学参数能够指导水质治理策略。
2.3 pH测定法pH是指溶液的酸碱度，也可以用来衡量水溶液中活性物质的含量。
pH值变化大的水溶液更容易吸附活性物质，因此使用pH测定法可以测量不同活性物质对粉煤灰的吸附性能。
2.4 X射线衍射分析（XRD）X射线衍射仪可以用来鉴定晶体的形状、结构和晶体组分，用来识别活性物质的分子构成。
X射线衍射分析用来检测粉煤灰中活性物质组成和数量，以及吸收特性，进而评价活性物质的影响程度。
粉煤灰的活性激发方法与技术研究_陶宇燕
·建筑材料及应用·文章编号:1009-6825(2009)28-0145-03粉煤灰的活性激发方法与技术研究收稿日期:2009-05-05作者简介:陶宇燕(1984-),女,南华大学城市建设学院硕士研究生,湖南衡阳 421001柯国军(1964-),男,硕士生导师,教授,南华大学城市建设学院,湖南衡阳 421001陶宇燕 柯国军摘 要:介绍了粉煤灰的研究现状、活性来源及其活性激发方法,重点分析了水热激发对粉煤灰活性的影响,并对发展前景及要解决的问题进行了展望,以促进粉煤灰的研究,推广粉煤灰的应用。
关键词:粉煤灰,活性激发,水热激发中图分类号:T U522.35文献标识码:A 粉煤灰是火力发电厂煤炭燃烧后的废物,是一种火山灰质材料,其自身不具有胶凝性或仅具有微弱的胶凝性,但当以粉状及有水存在时能在常温下与氢氧化钙或硫酸钙反应形成具有胶凝性的化合物,具有较好的火山灰活性。
我国作为粉煤灰的资源大国,目前对粉煤灰的利用主要有混凝土和砂浆掺合料、回填、筑路筑坝、建材砖瓦、高分子填充材料、水泥混合料、提取有用元素等方面。
由于粉煤灰的火山灰活性是潜在的,必须经过一定条件的激发才能够发挥出来,因此未经处理的粉煤灰作掺合料的量不高。
1 粉煤灰的研究现状粉煤灰的应用相当广泛。
从20世纪60年代起,粉煤灰烧结陶粒开始在英国多个领域得到使用。
粉煤灰烧结陶粒由于具有轻质高强、级配合理、表面坚硬而不利、不可压缩的特性成为首选的紧急制动带表面填充材料。
粉煤灰作为填充料用于路面工程的技术也日趋成熟。
在英国多佛港码头的进口道路入口处、北约克郡的Whiby ,Hemel Hempstead ,以及英国的其他地方,都有采用粉煤灰烧结陶粒铺设的车辆制动路带。
在曼彻斯特、南安普敦和Southend 的机场跑道末端,以及Silverstone 赛车环形道的拐弯处,也使用粉煤灰烧结陶粒铺设在紧急制动带路面上[1];粉煤灰应用于处理废气、废水方面的技术也日趋成熟。
浅谈粉煤灰活性激发
广东建材2011年第8期1引言粉煤灰又称飞灰，是一种颗粒非常细以致能在空气中流动并能被特殊设备收集的粉状物质。
我们通常所指的粉煤灰是指燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质。
我国煤炭资源丰富，能源生产以火力发电为主，是粉煤灰排放大国，每年超过１亿吨［１］，粉煤灰大量占用土地，严重污染环境，已经成为国民经济持续发展的障碍。
因此，粉煤灰的资源化成为我国可持续发展战略的重要组成部分［２］。
长期以来，在所利用的粉煤灰中大部分是用于建筑材料和筑路材料，这主要是基于对粉煤灰中活性组分的利用。
然而由于粉煤灰特殊的结构及化学稳定性，其在应用的过程中活性发挥非常缓慢，因此，粉煤灰活化技术成为人们近年关注的热点［３，４］。
2粉煤灰活性来源粉煤灰的活性一般包括物理活性和化学活性。
2.1物理活性粉煤灰的物理活性产生的效应包括颗粒（形态）效应、微集料效应和密实（火山灰）效应［５］。
粉煤灰的颗粒效应泛指由其颗粒的外观形貌、内部结构、颗粒级配等物理性状所产生的效应。
粉煤灰中含有大量的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，球形玻璃微珠在掺粉煤灰体系中起到润滑、滚动作用，系统流动性、和易性改善的同时，增加了保水性和均匀性，降低了需水量［６］；微集料效应是粉煤灰颗粒充当微小集料，使集料的匹配更加合理，填充率提高；密实效应是微集料效应和火山灰效应共同作用的宏观表现，使粉煤灰形成类似托勃莫来石次生晶相，填充系统的孔隙，提高密实度。
2.2化学活性粉煤灰的化学活性是指粉煤灰的火山灰性质，它来源于熔融后被迅速冷却而形成的玻璃态的颗粒中可溶性的ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等活性组分。
活性的ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３在有水存在时，可以与Ｃａ（ＯＨ）２反应，生成水化硅酸钙（Ｃ－Ｓ－Ｈ）和水化铝酸钙（Ｃ－Ａ－Ｈ）。
粉煤灰中的玻璃体越多，火山灰化学反应性能越强，然而粉煤灰中的玻璃相结构致密，聚合度高，可溶性ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３少，其早期化学活性低，因此，要提高粉煤灰的利用率，提高粉煤灰的早期活性将是一个突破口。
激发剂对粉煤灰活性的激发作用
实验所用粉煤灰取自福建省某坑口火力发电厂 , 呈黄灰色, 密度为 2. 45 g/ cm 3 , 烧失量 10. 7% , 含炭 2 量较高, 平均粒径为 21. 04 m, 原始比表面积 2. 780 36 cm / g, 主要化学元素组成如表 1 所示 . 表 1 粉煤灰主要元素组成 其余所用药品均为分析纯 .
图4
氯盐激发剂对粉煤灰比表面积的影响
氯盐激发剂的影响作用
-
氯盐激发主要是利用中性盐可以降低水化产物的电位, 另外氯盐激发剂电离出的 Cl 扩散能力很强 , 能够穿透水合产物的表面 , 并与玻璃体内部的活性物质反应生成水化氯铝酸钙 . 水化氯铝酸钙使表面内外 增大 , 从而破坏外表层[ 11] . CaCl+ Al2 O 3 + Cl + OH 3CaO Al2 O 3 CaCl2 10H 2 O CaCl 的加入增加了反应物 Ca 2+ 的浓度 , NaCl 在水中水解为 Na+ 和 Cl- , Na+ 与 Ca( OH ) 2 水解后的 OH - 共存相当于少量强碱 N aOH 的作用[ 12] . 氯盐激发剂的激发效果较硫酸盐激发剂好. 由图 4 可以看出, 少量的 NaCl 对水合反应的激发效果明 显, CaCl2 的加入量增大, 激发效果较好 . 这可能是因为 N aCl 提供的 OH 对粉煤灰玻璃体起到了腐蚀解 聚作用, 增加了活性物质的溶出量 , 这个作用在激发剂加入量较少时表现得比较明显 ; CaCl2 的激发作用 主要在于增加了火山灰反应产物的形成能力 , 在激发剂量较大时表现明显 .
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陕西科技大学学报
第 28 卷
图 3 显示, 随着硫酸盐激发剂加入量的增加, 产物比表面积呈现先增大再减小的趋势. 在激发剂加入 量较少时 , Na2 SO4 的激发作用优于 CaSO 4 2H 2 O; 激发剂加入量较大 , 则 CaSO 4 2H 2 O 的激发作用较 好.
粉煤灰活性的激发及其机理研究
粉煤灰活性的激发及其机理研究粉煤灰（flyash）是一种常见的可再生性再生资源，它是煤炭燃烧过程产生的最常见的副产物。
因为其碳、氧和硅含量较高，粉煤灰具有良好的活性性质，是各种建筑材料的重要原料和配料。
目前很多研究已经把粉煤灰用作混凝土的填料，以提高混凝土的抗压强度。
然而，为了更充分地利用粉煤灰中的活性成分，人们需要深入地了解其活性成分的激发机理，以及如何改良混凝土中对它的利用。
粉煤灰的活性是指它的碳、氧和硅元素在及时反应之后可以获得更高的功效，这通常伴随着碳氢键的断裂，氧官能团的变化，硅官能团的加强。
这种活性可以用高温或光化学反应来激发，也可以与其他化合物发生反应来激发，比如液体水，酸性溶剂等。
高温化学激发是指将粉煤灰放置于高温环境中，让碳氢键和氧官能团断裂，硅官能团活化，从而获得更高的功效。
光化学激发则指将粉煤灰暴露于光谱中间到短波段的可见光中，利用光的能量使其发生活性化学反应，并从而激发粉煤灰的活性成分。
原料中的液体水和酸性溶剂则可以催化碳氢键和氧官能团的断裂，活化硅官能团，从而提高粉煤灰的活性。
激发粉煤灰中活性成分后可以用来改善混凝土性能，比如增加抗压强度和抗折强度，增加抗水化性能，增加抗冻性能，提高抗冲击性能等。
类似的，改善的混凝土的某些物理及力学性质也可以用粉煤灰进行改善。
例如，当粉煤灰添加到混凝土中，其小孔结构可以改善混凝土的热性能，当增加粉煤灰的含量时，可以增加混凝土的强度，同时减少其密度，从而改善混凝土的机械性能。
目前，粉煤灰的激发及其机理研究已成为越来越受到重视的研究课题。
在激发机理研究方面，主要以微观结构和分子动力学理论为基础，通过原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱、拉曼光谱等技术，研究粉煤灰激发机理，探究不同环境下粉煤灰激发的效应，以更好地利用粉煤灰的活性成分。
此外，对于改良粉煤灰利用研究，学者们也采用多种方法，以改进粉煤灰在混凝土中的利用效果。
其中最常用的方法之一是添加一定比例的矿物活性剂，以增强粉煤灰活性。
粉煤灰活性的激发及其机理研究
粉煤灰活性的激发及其机理研究粉煤灰（flyash）是由燃煤发电厂燃烧煤燃烧室内形成的碳灰渣，经过脱灰处理后经脱灰器分离，属于烟气除尘后产生的轻质灰粒体，也称为烟气灰，是一种绿色环保材料并具有非常重要的建筑应用价值。
近几年来，随着工业和建筑材料的发展，粉煤灰的应用范围也越来越广泛。
然而，粉煤灰的活性与其他材料相比较较低，难以达到更高的性能。
因此，如何提高粉煤灰的活性，充分发挥其余重要用途就成了一个棘手的问题。
首先，为了提高粉煤灰的活性，必须弄清楚粉煤灰活性提高的机理。
研究普遍认为，粉煤灰活性的提高与其内部微粒的结构有关。
内部结构决定了其热稳定性和表面性能。
通常，粉煤灰内部结构的主要部分是晶界、颗粒组分和毛细晶粒，其中晶界占粉煤灰中的主要比例，起到了关键作用。
当粉煤灰的晶界层渗透性较强时，粉煤灰的活性就会提高。
此外，粉煤灰活性提高的机理还包括表面特性和反应性，这两者都可以有效提高粉煤灰的性能。
粉煤灰表面特性包括形貌、表面界面张力、表面行为等，而反应性则与其物理化学性质有关，比如比表面积、表面结合能、热可溶性碱量等物理化学性质的改变。
这些物理化学性质的改变会带来粉煤灰性能的变化，从而提高粉煤灰的活性。
随着研究的深入，粉煤灰活性的提高也开始涉及其他因素。
实验发现，粉煤灰的活性受到添加剂（氢氧化钠、镁和氯化钠等）的影响，添加剂在粉煤灰中可以产生盐化作用，改善热稳定性，提高粉煤灰的可抗氧化性能，增加粉煤灰的表面活性，从而提高粉煤灰的活性。
另外，粉煤灰的活性还与它的烧制参数有关，包括燃烧温度、燃烧时间等。
提高粉煤灰的烧制温度可以促进热分解和衍生物的生成，以及改变粉煤灰内成分，改善表面形貌和内部结构，从而提高粉煤灰的活性。
此外，粉煤灰的活性提高还可以通过物理处理，如电离技术、磨粉技术和细化处理等，来达到预期的效果。
电离技术可以改变粉煤灰物质的结构，使其变得更活泼，从而提高粉煤灰的活性。
通过以上研究，我们可以发现，粉煤灰活性提高的机理复杂而多样化。
【科普】提高粉煤灰活性的方法
【科普】提高粉煤灰活性的方法粉煤灰的活性高低不是一成不变的，它可以通过人工手段激活。
常用的方法主要包括三个方面，即物理激发、化学激发和水热激发。
物理激发物理激发也就是机械磨细法。
机械磨细对提高粉煤灰（特别是颗粒粗大的粉煤灰）的活性非常有效。
由于在磨细过程中，一方面粉碎粗大多孔的玻璃体，解除玻璃颗粒粘结，原来粗颗粒变成了中细颗粒，原来的中颗粒变成了细颗粒，减少混合料在混合过程的摩擦，优化集料级配，提高物理活性（如颗粒效应、微集料效应）。
原来的多孔玻璃体、多孔碳粒及粘结的玻璃体和开放性空洞中可以贮存大量水分，磨细后蓄水孔腔减少了，标准稠度蓄水量有了明显的降低。
另一方面，通过磨细粗大玻璃体尤其是多孔和颗粒粘连的破坏，破坏了玻璃体表面坚固的保护膜；对于一些细小的微珠，虽然没有被破坏，但其表面惰性层被磨去，增加了表面活性点，使内部可溶性SiO2和Al2O3溶出，断键增多，比表面积增大，反应接触面增加，活化分子增加，粉煤灰早期化学活性提高。
化学激发常用的粉煤灰的化学激发方法有酸激发、碱激发、硫酸盐激发、氯盐激发和晶种激发等。
粉煤灰和水泥相比，粉煤灰的化学成分中缺少钙元素，其中CaO含量一般小于10%，而水泥则超过60%，Ca2+是形成胶凝性水化物的必要条件，所以在所有的激发方法中，首先必须提供充足的Ca2+。
水热处理法低钙粉煤灰所含的SiO2通常高于50%，水热反应是采用低钙粉煤灰与CaO发生火山灰反应，生成产物主要为水化硅酸钙，这与硅酸盐水泥中硅酸钙的水化产物相近似，但火山灰反应很慢，因此强度发展也较慢。
总之，只要能瓦解粉煤灰结构，释放内部可溶性SiO2和Al2O3，将网络高聚体解聚成低聚度硅铝酸（盐）胶体物，就能提高粉煤灰的活性。
粉煤灰活性激发及应用
第３ ３卷
第 ６期
四川建筑科学Байду номын сангаас究
Ｓｃ ｕ ｎＢｕｌｉｇＳ ｉｎ ｅ ｉｈ ａ ｉ ｎ ｃｅ ｃ ｄ １ ４７
２０ ０ ７年 １ ２月
粉煤灰活性激发及应用
顾强康 ， 李宜峰 李 宁 ，
（．西安理工大学水利水 电学院 ， １ 陕西 西安
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关键词 ： 粉煤灰 ； 粉煤灰混凝 土； 活性复合激发 ； 期强度 ； 早 耐磨性
中图分类号 ：Ｕ ２ ． ５ Ｔ ５２３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ８—１３ （０ ７ ｏ １０ ９ ３ ２ ０ ）６一Ｏ ４ Ｏ １７一 ５
Ｔ ｅｄｓ ｅ ｓ ｇｏ ｅｆ －ｓ ｏ ｏｉ ｃｉａｉｎａ ｄｓｕ ｙｏ ｓ ｈ ｉｐ ｎ ｉ ｆ ｈ ｙａｈ ｃｍｐ ｓ ｅａｔ ｔ ｎ ｔｄ ｎｉ ｎ ｔ ｌ ｔ ｖ ｏ ｔ
较快 ， ｄ强度在基准混凝土 的 ８ ％ 以上 ，８ｄ ９ ７ ０ ２ ，０ｄ的强度分别 在基准混凝 土 的 ９ ％ ，０ ％ 以上 ； ７ １３ 但粉 煤灰混凝 土 ２ ｄ的耐 ８ 磨性 比基 准混凝 土低 ， 采用活性复合激发的粉煤灰混凝 土 ４ ２ｄ的耐磨性 比基准混凝土提 高 １％ ～１％ 。 １ ８
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检测与监理
浅谈粉煤灰活性激发
白轲
（广州市市政园林工程质量检测中心）
摘 要：通过对粉煤灰活性来源的分析，综述了近几年来激发粉煤灰活性的机理研究进展，认为粉
煤灰活性激发有 ３ 个基本思路：一是通过物理方法使粉煤灰表面玻璃体的颗粒表面缺陷增多，提高反 应能力；二是破坏玻璃体表面光滑致密、牢固的 Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ 和 Ｓｉ－Ｏ－Ａｌ 网络结构；三是激发生成具有增 强作用的水化产物或促进水化反应。粉煤灰活性物理激发即机械粉磨，只适用于粗灰；用于化学激发 的激发剂主要是硫酸盐和强碱，而强酸、氯盐则较少；激发剂的复合使用已成为粉煤灰活性激发的趋 势。
长期以来，在所利用的粉煤灰中大部分是用于建筑 材料和筑路材料，这主要是基于对粉煤灰中活性组分的 利用。然而由于粉煤灰特殊的结构及化学稳定性，其在 应用的过程中活性发挥非常缓慢，因此，粉煤灰活化技 术成为人们近年关注的热点［３，４］。
2 粉煤灰活性来源
粉煤灰的活性一般包括物理活性和化学活性。
2.1 物理活性
［３］沈晓冬，马素花等．含硫铝酸钙硅酸盐水泥中粉煤灰活化机理 ［Ｊ］．硅酸盐学报，２００６ ３４（２）：１７５－１８２． ［４］程麟，李东旭，潘志华． 粉煤灰活化机制的研究［Ｊ］．水泥技 术．２００５（６）：２２－２５． ［５］李国栋．粉煤灰的结构、形态与活性特征［Ｊ］．粉煤灰综合利 用，１９９８（３）：３５－３８． ［６］阮燕，吴定燕，高琼英．粉煤灰的颗粒组成与磨细灰的火山灰 活性［Ｊ］．粉煤灰综合利用 ２００１（２）：２８－３０． ［７］方荣利，张太文．提高粉煤灰活性方法的研究［Ｊ］．水泥．１９９６ （６）：８－１０． ［８］王晓均，杨南如，钟白茜．粉煤灰—石灰—水系统反应机理探 讨［Ｊ］．硅酸盐学报．１９９６ ２４（２）：１３７－１４１． ［９］王爱勤，杨南如等．粉煤灰水泥的水化动力学［Ｊ］．硅酸盐学 报．１９９７ ２５（２）：１２３－１２９． ［１０］李平江，史美伦，陈志源．粉煤灰细度与其火山灰活性的关系 ［Ｊ］．建筑材料学报．２００４ ７（２）：２０７－２０９． ［１１］姚丕强，王仲春．粉煤灰的超细粉磨及其性能的研究［Ｊ］．水 泥．２００７（６）：１－７． ［１２］黄少文，俞平胜．粉煤灰活化技术及其在水泥材料中的应用 研究［Ｊ］．南昌大学学报（工科版）．２００１ ２３（２）：９１－９６． ［１３］芦令超，常钧等．粉煤灰的物理活化［Ｊ］．硅酸盐通报．２００３ （３）：２５－２８． ［１４］钱觉时．粉煤灰特性与粉煤灰混凝土［Ｍ］．北京：科学出版社， ２００２．３１－３２． ［１５］ 于 继 寿 ， 李 仁 福 ， 隋 成 飞 ， 赵 传 文 ． 酸 碱 激 活 粉 煤 灰 的 研 究 ［Ｊ］．粉煤灰综合利用．２０００（２）：２６－２７． ［１６］梁郁，钱觉时，王智．磷酸激发粉煤灰的试验研究［Ｊ］．粉煤灰 综合利用．２００４（３）：４４－４５． ［１７］赵海君，严云等．低钙粉煤灰活性激发技术的研究［Ｊ］．水泥． ２００８（３）：８－１１． ［１８］王智，钱觉时，卢浩．石灰对粉煤灰活性激发作用的研究进展 ［Ｊ］．粉煤灰综合利用．１９９９（１）：２７－３０． ［１９］Ｓｈｉ Ｃａｉｊｕｎ，Ｒｏｂｅｒｔ Ｌ Ｄａｙ．Ｅａｒｌｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｋａｌｉ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ／ｆｌｙ ａｓｈ ｂｌｅｎｄｓ［Ｊ］．Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．１９９９ １１（４）：１８９－１９６． ［２０］Ｄｏｕｇｌａｓ Ｅ， Ｂｒａｎｄｓｅｔｅｒ Ｊ． Ａ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ａｌｋａｌｉ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄ ｇｒａｎｕｌａｔｅｄ ｂｌａｓｔ－ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ．１９９０ ２０ （５）： ７４６－７５６． ［２１］ 李东旭， 陈益民等． 碱对粉煤灰的活化和微观结构的影响 ［Ｊ］．材料科学与工程．２０００ １８（１）：５０－５２． ［２２］龙世宗，邬燕蓉等．粉煤灰表面活化处理新技术［Ｊ］．粉煤灰 综合利用．１９９７（２）：８１－８３． ［２３］～［３１］略
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广东建材 2011 年第 8 期
检测与监理
常用的硫酸盐激发剂有石膏和 Ｎａ２ＳＯ４ 等。王智 等［２９］认为粉煤灰 － 水泥体系中，Ｎａ２ＳＯ４ 产生的激发效果 优于 Ｃａ２ＳＯ４，除其溶解度大于 Ｃａ２ＳＯ４ 外，主要是 Ｎａ２ＳＯ４ 与 Ｃａ２ＳＯ４ 反应，提高介质碱度和硫酸盐的反应活性，改 善包裹层水化产生的结构，促进了粉煤灰活性激发。
2.2 化学活性
粉煤灰的化学活性是指粉煤灰的火山灰性质，它来 源于熔融后被迅速冷却而形成的玻璃态的颗粒中可溶 性的 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３ 等活性组分。活性的 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３ 在有水 存在时，可以与 Ｃａ（ＯＨ）２ 反应，生成水化硅酸钙（Ｃ－Ｓ－Ｈ） 和水化铝酸钙（Ｃ－Ａ－Ｈ）。粉煤灰中的玻璃体越多，火山灰 化学反应性能越强，然而粉煤灰中的玻璃相结构致密， 聚合度高，可溶性 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３ 少，其早期化学活性低，因 此，要提高粉煤灰的利用率，提高粉煤灰的早期活性将 是一个突破口。
粉煤灰的物理活性产生的效应包括颗粒 （形态）效 应、微集料效应和密实（火山灰）效应［５］。粉煤灰的颗粒 效应泛指由其颗粒的外观形貌、内部结构、颗粒级配等 物理性状所产生的效应。粉煤灰中含有大量的玻璃微 珠，粒形完整，表面光滑，球形玻璃微珠在掺粉煤灰体系 中起到润滑、滚动作用，系统流动性、和易性改善的同 时，增加了保水性和均匀性，降低了需水量［６］；微集料效 应是粉煤灰颗粒充当微小集料，使集料的匹配更加合 理，填充率提高；密实效应是微集料效应和火山灰效应 共同作用的宏观表现，使粉煤灰形成类似托勃莫来石次 生晶相，填充系统的孔隙，提高密实度。
度Байду номын сангаас低，并可能引起起霜和碳化等问题［２２］。
粉煤灰 － 石灰体系是粉煤灰最基本的活性激发体
系［２３］，石灰不但为粉煤灰活性激发提供了碱性环境，而
且还提供了能够水化生成胶凝产物所需的 Ｃａ２＋，因而能
激发粉煤灰的活性，但研究表明［８］，单纯的石灰在常温
常压下激发粉煤灰，激发效果并不理想。王智等［２４］研究
Ｃａ２＋＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｃｌ－＋ＯＨ－→３ＣａＯ·Ａｌ２Ｏ·３ ＣａＣｌ２·１０Ｈ２Ｏ 研究表明［３１］，ＣａＣｌ２ 对低钙粉煤灰（ＬＦＡ）的激发效果 要比高钙粉煤灰（ＨＦＡ）的明显，这可能与 ＣａＣｌ２ 能为前 者提供生成水化物所需的 Ｃａ２＋ 有关，ＣａＣｌ２ 能提高粉煤 灰体系的早期和中期强度，尤其对 ＬＦＡ 的后期强度提高 作用显著。但是，由于会引入 Ｃｌ－，氯盐的掺入可能会引 起钢筋的锈蚀，这使氯盐作为激发剂受到了很大的限 制。
了石灰形态对粉煤灰活性激发的效果影响，结果表明等
ＣａＯ 当量的熟石灰对粉煤灰活性激发的效果比生石灰
的好，且具技术经济优势，并且采用熟石灰无体积安定
性不良的破坏因素。
3.2.3 硫酸盐激发
２－
硫酸盐对粉煤灰活性的激发主要是 Ｓ０４ 在 Ｃａ２＋ 的
作用下，与溶解于液相的活性 Ａ１２０３ 反应生成水化硫铝 酸钙 ＡＦｔ，即钙矾石［２５］。钙矾石最终在粉煤灰颗粒表面
作用，掺粗灰（粒径大于 ４５μｍ）的水泥浆体样品养护 ２８ Ｓｉ－Ｏ 和 Ａｌ－Ｏ 键断裂。早期研究表明［１９，２０］，在 ＯＨ－ 的作用
天后有显著的二次水化过程，而掺磨细灰（粉磨至粒径 下，粉煤灰颗粒表面的 Ｓｉ－Ｏ 和 Ａｌ－Ｏ 键断裂，Ｓｉ－Ｏ－Ａｌ
小于 ４５μｍ）的样品养护 ７ 天后的二次水化过程已较粗 网络聚合体的聚合度降低，表面形成游离的不饱和活性
硫酸盐激发剂的掺量也不能超过一定的范围，掺量 太高时，会引起泛霜现象。另外如果单独采用硫酸盐和 粉煤灰混合加水， 经多次试验发现 ２８ 天乃至更长时间 均不能凝结， 因此硫酸盐不能单独激发低钙粉煤灰活 性，必须在石灰补充钙的条件下，才能充分激发粉煤灰 活性［３０］。
3.2.4 氯盐激发
常用氯盐（ＣａＣｌ２ 和 ＮａＣｌ）对粉煤灰火山灰的反应 影响较小［Ｅ］，其激发作用主要通过 Ｃａ２＋ 和 Ｃｌ－ 能够穿 过粉煤灰颗粒表面的水化层，与内部的 Ａｌ２Ｏ３ 反应生成 水化氯铝酸钙［Ｆ］。
灰 － 水泥体系水化早期，以 Ｃａ２ＳＯ４ 作激发剂时将产生大
２－
量的 Ａｆｔ，且孔结构尺寸小，孔隙率低。体系中的 Ｓ０４ 生 成 Ｃａ２ＳＯ４ 和 Ａｆｔ 有一定的膨胀作用，可以填补水化空间 的空隙，使硬化体的密实度提高［２７］。王智等［２８］认为硫酸 盐主要通过有效激发粉煤灰中的活性 Ａｌ２Ｏ３，改善粉煤 灰颗粒包裹层的结构和增加粉煤灰活性成分的溶解度 等途径来加快粉煤灰活性的激发速度和提高粉煤灰活 性激发的程度。
形成纤维状或网状结构的包裹层，其紧密度小，有利于
Ｃａ２＋ 扩散到粉煤灰内部，与内部活性 ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３ 反应，另
２－
４－
一方面，Ｓ０４ 能置换 ＣＳＨ 凝胶中的部分 ＳｉＯ４ ，被置换出
４－
的 ＳｉＯ４ 与包裹层外的 Ｃａ２＋ 反应生成 ＣＳＨ 凝胶，使粉煤
灰活性激发得以继续进行。Ｃ．Ｓ．Ｐｏｏｎ 等［２６］发现在粉煤
⑷氯盐虽对粉煤灰活性有一定的激发效果，但由于 其会引入 Ｃｌ－，从而很少使用。●
【参考文献】
［１］罗道成，易平贵，刘俊峰．我国粉煤灰综合利用的发展现状与 建议［Ｊ］．煤化工，２００２ （６）：８－１０． ［２］沈旦中．我国粉煤灰利用科学技术的可持续发展［Ｊ］．建筑材 料学报，１９９８ １（２）：１７０－１７４．
灰样品显著。姚丕强等［１１］的研究结果表明，比表面积达 键，而且 ＯＨ－ 浓度越大，对 Ｓｉ－Ｏ 和 Ａｌ－Ｏ 键的破坏作用
到 １１０００ｃｍ２／ｇ， 中位粒径小于 ４．０μｍ 的磨细粉煤灰， 越强。后来又发现［１２］，Ｎａ＋、Ｋ＋ 等阳离子是硅酸盐玻璃网