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异样粉煤灰的分类和鉴别方法

异样粉煤灰的分类和鉴别方法

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  • 发布时间:2022-08-12
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【概要描述】异样粉煤灰主要包括:原状粗灰、磨细粉煤灰、脱硫粉煤灰、脱硝粉煤灰、浮黑粉煤灰、掺假粉煤灰等,使用后易导致混凝土28d强度不足,后期强度增长低,造成混凝土工程质量不合格。下面针对这6种粉煤灰进行介绍。

异样粉煤灰的分类和鉴别方法

【概要描述】异样粉煤灰主要包括:原状粗灰、磨细粉煤灰、脱硫粉煤灰、脱硝粉煤灰、浮黑粉煤灰、掺假粉煤灰等,使用后易导致混凝土28d强度不足,后期强度增长低,造成混凝土工程质量不合格。下面针对这6种粉煤灰进行介绍。

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异样粉煤灰主要包括:原状粗灰、磨细粉煤灰、脱硫粉煤灰、脱硝粉煤灰、浮黑粉煤灰、掺假粉煤灰等,使用后易导致混凝土28d强度不足,后期强度增长低,造成混凝土工程质量不合格。下面针对这6种粉煤灰进行介绍。

01原灰

原灰也就是原状粗灰主要是由火力发电厂没有进行分选,但排到干灰库或湿排,进而存储在沉灰池内的粉煤灰类型,其表层光滑性较差,细度通常跃45%,烧失量跃15%,活性指数约60%。如今,常常将此当作水泥混合建材。原灰筛余量相对较大,含有较多杂质,烧失量较大,因此实际效果并不能得到很好地体现。鉴于此,用其所制成的混凝土不具备理想的流动性,保水性与粘聚性不符合要求,会对新拌混凝土质量造成极大影响;由于需水量太大,会导致单位体积混凝土的实际用水量超过预计用水量,水胶比升高,抗压强度等级减小,还会使硬化混凝土的耐久性被严重弱化。

02磨细粉煤灰

磨细粉煤灰是借助废弃原状粗灰,选择粉磨加工的方式,进而得到再生粉煤灰。相较于原状粗灰,磨细粉煤灰45μm筛余量更少,并且活性相对较差。而在化学成分上来说,磨细粉煤灰其实和优质粉煤灰并不存在明显不同,可两者的物理性质却存在很大不同,会使混凝土的所有性质发生极大变化。相较于优质粉煤灰,因为磨细粉煤灰碳含量与杂质含量相对较大,能更好地吸附水与各种外加剂,其颗粒大部分是表层光滑性较差的半球形颗粒碎片,球形微珠的润滑性并不理想,鉴于此,倘若掺量一致,其新拌混凝土的流动性能还是会相对较低,经时会存在非常严重的损耗,进而严重影响混凝土灌筑施工。

03脱硫粉煤灰

关键性的原因其实就是因为脱硫技术所导致的。现在国家对火电厂环保要求高,燃煤火电厂为了达到二氧化硫的排放标准,必须采取脱硫措施,脱硫粉煤灰的关键成分是亚硫酸钙,能缓凝水泥,因此会影响混凝土的凝结时间,加大混凝土凝结的难度。

脱硫粉煤灰的鉴别方法:称量粉煤灰50g放入烧杯中,加蒸馏水100mL并充分搅拌1min以上,滴入几滴1%酚酞酒精试剂,溶液呈红色,用pH试纸检验pH值>10即溶液为中强碱性,表明该粉煤灰可能为脱硫粉煤灰,再进一步用国家标准GB/T176—2017《水泥化学分析方法》测定三氧化硫含量和游离氧化钙含量,如果这两项指标中有一项或两项严重超出国家标准GB/T1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的指标要求,就证实该粉煤灰为脱硫粉煤灰。

脱硫粉煤灰的另一种更直接的鉴别方法:将粉煤灰放入浅盘中并置于潮湿的空气中暴露2~3d,如果粉煤灰不是变潮湿而是发硬就基本证实是脱硫粉煤灰,原因是脱硫粉煤灰中含有脱水石膏(即无水石膏),遇水反应后变为具有强度的二水石膏(CaSO4·2H2O)。

04脱硝粉煤灰

因为环保严格的需要,燃煤火电厂为了达到二氧化氮的排放标准,必须采取脱氮工艺,脱氮工艺过程中往往残留过量的氨(NH4+)在粉煤灰中,在混凝土搅拌和振捣过程中NH4+会与水泥水化产生OH-反应生成氨气,氨气在混凝土中释放需要一段时间,如果在混凝土初凝后或抹面后释放出来,最终会停留在混凝土表面形成大量气泡或气孔或炮眼,严重影响混凝土外观质量和实体质量以及力学性能和耐久性能,

鉴别脱硝粉煤灰的方法较为简单而且快捷方便:先分别称取200g粉煤灰和100g水泥于500mL锥形瓶中,加200g蒸馏水并充分搅拌,立即在锥形瓶口盖上湿润的试纸(用1%酚酞酒精溶液浸渍过),若试纸变红(氨气遇水即为氨水,呈中强碱性),并且可以闻到刺鼻的氨气气味,可判定该样品为脱硝粉煤灰。

05浮黑粉煤灰

现在很多火电厂为了节约成本和资源使用劣质燃煤发电,这种煤含煤矸石多,发热量低,燃点低,一般在燃煤过程中添加柴油或重油或木柴作为助燃剂,这些助燃剂一般不能完全燃烧,残留的有机物也一起收集在粉煤灰当中。当拌制和振捣这种掺有“浮黑”粉煤灰的混凝土时,由于这些油分和碳粉比重小,会上浮到混凝土表面(大坍落度混凝土更为明显),形成漂浮的1层黑色状物,导致混凝土实体色差,严重影响混凝土结构外观。尤其使用聚羧酸外加剂的搅拌站,生产出的混凝土出现浮黑灰的情况相对比较严重。另外,由于含碳量偏高的粉煤灰将增大混凝土需水量,提高了水胶比,最终会降低混凝土强度,同时,也影响混凝土的耐久性。

“浮黑”粉煤灰可用简易的方法鉴别:在500mL烧杯或锥形瓶中加入蒸馏水200mL左右,再称取100g样品,边加入烧杯边用玻璃棒搅拌,根据水面上漂浮黑色物质的多少,可以大致判定粉煤灰中的含碳量大小;如果粉煤灰颜色发黑并且有异常气味,水面上有油珠,这种粉煤灰应为浮油灰,如果进一步做一个烧失量试验,其结果一般高于普通粉煤灰一两个百分点,因此,建议慎重使用或作退场处理。

06掺假粉煤灰

掺假粉煤灰因为成分非常多,并且混合均匀性非常差,对新拌混凝土性质所造成的影响程度非常不稳定,就会导致新拌混凝土质量的管控工作非常困难,评估硬化混凝土性能的工作也非常难开展。

粉煤灰厂商为提升经济效益,在罐车上部安设满足质量条件的粉煤灰,罐车中、底部装入质量相对较差的粉煤灰,一般是商家将火电厂燃煤的炉渣或煤矸石或石灰石等用磨机磨细后掺入粉煤灰中,这种掺假的粉煤灰从外观和颜色来看与真粉煤灰没有明显差别,其化学成分(CaO、SO3含量、烧失量等)和物理指标(体积安定性、含水率、需水量比及活性指数等)也无多大差别,但在100倍以上的显微镜下观察基本上看不见粉煤灰的核心物质即玻璃球体,这种掺假粉煤灰活性指数极其低或根本没有活性,在拌制混凝土中需水量大,损失大,流动性和泵送效果也没有真粉煤灰好,对混凝土强度和耐久性也有极大的不良影响,且混凝土实体表面无光泽,外观质量差。

对于掺入石灰石或白云石的粉煤灰,还可以用稀盐酸检验,方法简单快捷直观,其具体方法为:称取10g左右的烘干样品放入干净的烧杯中,先加入50mL蒸馏水并充分搅拌,再加入10mL左右的稀盐酸,如果有大量的气泡(即二氧化碳气体)产生,就证明该粉煤灰中掺有石灰石质的材料。这种掺入石灰石或白云石的粉煤灰往往颜色偏白,烧失量非常大,一般在25%以上,活性指数比真粉煤灰明显低或根本没有活性。对于掺假的粉煤灰可以用化学分析的方法进行检验鉴定,这种方法较复杂,耗时也较长,具体可采用GB/T176—2017《水泥化学分析方法》,如果样品中氧化钙含量在25%~40%,证明是掺有石灰石的粉煤灰,如果样品中氧化钙和氧化镁总含量在25%耀40%之间,且氧化镁含量在8%以上,证明是掺有白云石的粉煤灰;如果三氧化二铝含量跃25%,证明是掺有煤矸石或煤渣的粉煤灰;如果二氧化硅的含量跃65%,证明是掺有页岩或石英砂的粉煤灰。上述这些化学指标检测结果越高,其掺假程度也越严重,对混凝土的质量影响也越大。

综上所述,现在建筑市场上的粉煤灰种类繁多,真假鱼目混珠,为了保证混凝土拌合物的和易性和混凝土实体的质量,需要试验检测人员具有比较全面的理论知识和鉴别能力,同时,要有强烈的责任心、事业心和职业道德,首先凭借自己的专业能力和经验积累对粉煤灰进行初步筛选和鉴别,然后严格依据国家相关标准按批次对每批材料进行进场检验,将不合格或劣质粉煤灰拒之于门外,让不法分子无机可乘,以达到净化建筑市场的目的。

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