粉煤灰的化學(xué)成分、礦物組分和顆粒組成

粉煤灰原材料是指用于混凝土和砂漿的粉煤灰。為了使粉煤灰在水泥和混凝土中合理和有效地應(yīng)用，首先要搞清楚混凝土應(yīng)用的粉煤灰，其化學(xué)成分、礦物組分和顆粒組分的基本情況及粉煤灰用作水泥和混凝土原料的有關(guān)基本知識。本節(jié)重點介紹人們已有長期應(yīng)用經(jīng)驗的摻加低鈣粉煤灰的混凝土技術(shù)。

化學(xué)成分

粉煤灰的化學(xué)成分取決于原煤灰分的化學(xué)成分以及燃燒的程度，其變化范圍較大。粉煤灰的化學(xué)成分是與粉煤灰性質(zhì)密切相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)。

在國外現(xiàn)行的用于混凝土中粉煤灰的標(biāo)準(zhǔn)中，較多地將粉煤灰化學(xué)成分作為一項重要的質(zhì)量指標(biāo)。美國ASTM C ―618標(biāo)準(zhǔn)對F級粉煤灰要求氧化硅、氧化鋁、氧化鐵之和需要占70%以上，而對C級粉煤灰則要求氧化硅、氧化鋁、氧化鐵之和不得小于50%。其他國家的粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)中盡管具體的規(guī)定有些不同，但是可以理解為氧化硅、氧化鋁、氧化鐵是對混凝土性質(zhì)有益的成分。粉煤灰加工設(shè)備有很多種，比如粉煤灰分選機(jī)，粉煤灰粉碎機(jī)等，比如說，氧化硅和氧化鋁是粉煤灰玻璃相的鋁硅酸鹽的主要成分，應(yīng)當(dāng)多一些為好；有人認(rèn)為氧化鐵對粉煤灰的火山灰性質(zhì)沒有什么好處，甚至認(rèn)為是起負(fù)作用的成分，其實，應(yīng)當(dāng)綜合分析粉煤灰對混凝土的貢獻(xiàn)，不能只看火山灰化學(xué)性質(zhì)，氧化鐵對降低熔點形成玻璃微珠有利，而且含氧化鐵較多的富鐵微珠，雖然火山灰性質(zhì)甚低，但是對混凝土減水作用等物理性質(zhì)是有貢獻(xiàn)的，因此，把它看作有益成分還是可以的。

了解粉煤灰化學(xué)成分的另一個目的是要知道粉煤灰中所含的一些對混凝土性質(zhì)不利的化學(xué)成分的數(shù)量。這些不利的成分中多年來大家比較擔(dān)心的是未燒盡的碳分?，F(xiàn)在通過大量的研究工作表明，粉煤灰中的碳分并不像早期想像那樣可怕，因為它已經(jīng)變成焦炭那樣的物質(zhì)，體積變化比較小，也不會對鋼筋有害?？墒撬吘故菬o益的成分，因為其結(jié)構(gòu)疏松，會嚴(yán)重影響引氣劑等外加劑的有效摻量和混凝土外觀的顏色。碳分越多，表明燃燒不夠充分，對發(fā)電來說碳分應(yīng)當(dāng)越少越好。碳分是按燒失量間接測試的。運行正常的現(xiàn)代電廠，粉煤灰的燒失量應(yīng)當(dāng)不超過3%。但是我國粉煤灰燒失量一般較高，如果粉煤灰經(jīng)磨細(xì)或以細(xì)屑狀態(tài)存在，則對混凝土的影響有所減校

粉煤灰化學(xué)成分中游離氧化鈣、氧化鎂、三氧化硫、有效喊等，在一些國家標(biāo)準(zhǔn)中都認(rèn)為是不利的成分。為穩(wěn)妥起見，都規(guī)定了非常大限值。實際上，其中有些成分未必是在條件下都是有害的，如硫酸鹽、有效堿等在一定條件下有利于促進(jìn)粉煤灰的化學(xué)反應(yīng)，所以需要具體分析、權(quán)衡利弊。

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