如何检测控制粉煤灰质量

粉煤灰又称飞灰，是从发电厂的煤灰炉排出的烟气中收集到的灰白色细颗粒粉末粒，按煤种类分为F类和C类。F类粉煤灰是指由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰，C类粉煤灰是指由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于10%。各类粉煤灰按质量分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级三个级别。

粉煤灰作为混凝土的一种重要的矿物掺合料被广泛应用于商品混凝土生产中，粉煤灰在混凝土中所起的填充效应、火山灰效应和微集料效应已被业内人士所接受。但随着粉煤灰用量的增加和环境措施的逐步推广，使粉煤灰在生产过程中产生了一些变化。作为混凝土企业技术人员应熟悉粉煤灰质量发生变化的原因，并采取必要的措施保障混凝土质量的安全，减少企业的经济损失。从商品混凝土的生产实践中来看，粉煤灰在生产、运输和使用过程中主要存在以下几种常见问题：原状粗灰、磨细粉煤灰、脱硫灰、脱硝灰和浮黑灰。笔者根据自己的一些粗浅的见解对这几种粉煤灰存在的问题和混凝土生产过程中应注意的问题进行简要的分析。

一、原状粗灰

原状粗灰主要是由火力发电厂没有进行分选，直接排到干灰库或湿库，进而存储在沉灰池内的粉煤灰类型，其表面光滑性差，细度通常约45%，烧矢量约15%，活性指数约60%，其筛余量相对较大，并且含有较多杂质，鉴于此，用其所配制的混凝土不具备理想流动性，保水性和粘聚性不符合要求，由于需水量增加，还会导致单位体积用水量上升，抗压强度降低，使硬化混凝土的耐久性严重弱化。

二、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。由于磨细灰含碳量与杂质含量相较于优质粉煤灰大，能更好地吸附水和外加剂，其颗粒大部分是表层光滑性较差的半球形颗粒碎片，润滑性并不理想，倘若掺量一致，其新拌混凝土的流动性还是会相对较低，坍落度损失大，影响混凝土浇筑。

三、脱硫灰

随着国家对环境保护的力度逐年增大，燃煤企业采用循环流化床锅炉来提高燃烧高硫煤的燃烧效率，并采用一些脱硫措施，减少SO₂的排放，采用这种工艺生产的粉煤灰被称为“脱硫灰”。

使用氨法脱硫技术是近几年采用的技术措施，该措施适用范围广，不受燃煤含硫量、锅炉容积的限制。氨法脱硫工艺通常采用氨类化合物为原料，回收烟气中的SO₂。这种工艺会造成一些氨类化合物残留在粉煤灰中，在碱性环境下，含有氨的化合物分解，其化学反应方程式为：

NH₄⁺OH^–→NH₃↑+H₂O

在混凝土中使用这种粉煤灰通常会有气泡产生并伴有刺鼻的氨味，氨类物质是国家标准中严禁使用于人居建筑物中的。

四、含有铝粉杂质的粉煤灰

粉煤灰成分因电厂所用煤的种类、产地、品质等不同而差异很大，如果煤粉中含有一定量的铝化物或杂质中含有金属铝。在碱性溶液中、一定温度（约60℃左右）的条件下，铝粉会与碱性溶液中的氢氧根（OH^–）发生化学反应生成氢气（H2）。水泥水化过程是一个放热过程，大体积混凝土或者在炎热的夏季混凝土温度均有可能达到60℃，形成上述化学反应的条件产生气泡并膨胀。

含有铝粉的粉煤灰用于混凝土生产时具有极大的危险和风险，要防止这类事故的发生，就要加强粉煤灰检测。基本做法就是将一定量的粉煤灰放入一定浓度的碱溶液中，加热至一定的温度，保持一定的时间如果溶液没有气泡产生方可入库。

五、浮黑灰

电厂为了提高燃煤工艺，会在燃煤过程中添加柴油或其他油性物质作为助燃剂。这些助燃剂有时不能完全燃烧，有部分残留在粉煤灰中。使用这种粉煤灰进行混凝土生产，会发现混凝土表面漂浮一些黑色油状物，硬化后混凝土构件表面有黑斑产生。

预防误收浮黑灰的措施是，在验收检测时，将粉煤灰与水按1:9的比例混合搅拌，澄清观察水面上是否有油状物漂浮，如果有就可能是“浮黑灰”。如果误收“浮黑灰”，在对表面色差有严格要求的混凝土构件严禁使用，如清水混凝土构件。

以上五种“假粉煤灰”是比较常见的现象，在生产过程中如果不慎误收质量较差的假粉煤灰，应从生产主机上取样检测，分析假粉煤灰的细度和需水量比。在使用的过程中要采取以下技术措施进行使用：（1）在混凝土非重要工程中使用，减少混凝土质量风险；（2）调整混凝土配合比，降低粉煤灰使用量或者采用粉煤灰矿渣粉双掺技术，降低劣质粉煤灰对混凝土质量的影响；（3）适当增加外加剂掺量，减少混凝土的坍落度损失，但要注意外加剂掺量对混凝土凝结时间的影响；（4）适当增加水泥用量，保障混凝土强度。以上四种方法可以单独采用其中的一种也可以同时采用其中的几种来控制“假粉煤灰”对混凝土质量的影响。