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关于粉煤灰检测若干问题的分析与探讨

发表时间：2021/4/15 来源：《基层建设》2020年第32期作者：陈昕

[导读] 摘要：粉煤灰作为活性矿物广泛应用于建筑工程，在提高混凝土质量和降低成本方面发挥着非常重要的作用。

        天津市贰拾壹站检测技术有限公司天津市 300381
        摘要：粉煤灰作为活性矿物广泛应用于建筑工程，在提高混凝土质量和降低成本方面发挥着非常重要的作用。但是粉煤灰的成本不同，添加和处理方法也不同，在使用过程中必须进行检测。文章分析了粉煤灰检测方面遇到的一些问题，提出了措施，并提出了修改和改进某些技术指标的建议。
        关键词：粉煤灰检测；存在问题；探索分析；讨论探讨；建议
        前言
        自1980年以来，粉煤灰作为大规模矿物的活性混合物广泛用于建筑工程。为了规范粉煤灰的使用，国家颁布了若干标准和规范。由于粉煤灰处理技术和设备的迅速改进，粉煤灰的质量也有所提高。将高质量粉煤灰掺入混凝土不仅可以节省能源和废物，而且可以在一定程度上改善混凝土的多种特性。然而，粉煤灰的质量因来源、生产和处理工艺而有很大差异。因此，在长期探测实践中，笔者结合粉煤灰产品的检测和相关调查，对粉煤灰标准中的相关检测方法进行了研究和思考，并研究了飞灰探测中的一些问题，以引起工作人员的注意。
        一、粉煤灰物理检测概述
        1.粉煤灰物理检测内容
        细度检测
        细度主要测量和分析粉煤灰的物理厚度。粉煤灰与混凝土混合时，二氧化硫、氧化钙、氧化镁和钾含量过高，不可避免地影响粉煤灰本身的稳定性。粉煤灰的细度分为三级，最细的为Ⅰ级。粉煤灰越细，其活性越高，对于改善混凝土的工作性越明显，硬化后耐久性越好。
        2.粉煤灰细度检测及结果准确性提高方式
        在细度试验前，将试样搅拌均匀,称取10克,倒入45μm方孔筛内,将筛子放在负压筛上,开启电源筛至3min,开启的同时观察负压应保持在4000 ~ 6000 Pa范围内。在筛的过程中,用毛刷轻轻敲打筛盖,筛网的修正系数范围为0.80至1.20范围内或与其他同等级标准样品进行校正,筛析100个样品后进行筛网的校正，并且合理控制喷气嘴上口平面与筛网之间的距离，保持在2 ~ 8mm之间。如果距离太小，筛分就会被大量使用，如果距离太大，压力就会减小，过滤效果也会受到影响。当第一次停止后打开筛盖观察试验的状态,如出现颗粒成球或颗粒沉积在筛网边缘,用毛刷将颗粒刷开,重复筛1~3min直至筛分彻底为止。
        二、粉煤灰检测的若干问题
        1.假粉煤灰
        传统的粉煤灰需求增加，供求差距扩大，价格继续上涨。优质的粉煤灰掺入混凝土可明显改善混凝土的和易性，当粉煤灰掺量大于胶材总量的5%至10%时，效果极为明显。有些厂家将煤矸石等固体废弃物进行粉磨后充当粉煤灰或者与实际粉煤灰相混合。目前的标准无法确定粉煤灰的纯度，甚至无法区分粉煤灰。在使用后，发现运输起来不容易、不易，难以提高后期强度，无法保证工程的质量。为了防止这种假煤粉，必须在源头把控，把粉煤灰细度、需水量、烧失量作为必检项目。
        2.脱硫灰，脱硝灰
        近年来人们更加关注环境对火力发电厂空气污染物排放标准的修订减少了烟气脱硫过程中的NOx和SO2排放，但也带来了烟雾和灰尘特性变化等问题。目前还没有系统地研究脱硫对粉煤灰混凝土性能的影响，而且在混凝土结构中的应用往往引起许多问题，例如刺激性气味、混合材料的高气体含量和混凝土体积的延长。而且在检测粉煤灰需水量比试验时常伴有刺鼻的氨味，出现氨味的混凝土有时还伴有凝结时间延长或者涨模等现象，造成混凝土强度大幅下降，从而导致质量事故。

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        3.浮黑灰
        发电厂通常在煤中添加脂肪以支持燃烧，但有时这种脂肪不能完全燃烧，部分留在粉煤灰中。当用于混凝土生产时，黑色脂肪物质漂浮在混凝土表面，混凝土表面浮油越来越多。现行标准没有对这些灰的探测和使用作出任何限制。一种方便、简单、方便的检测方法是将新的粉煤灰添加到喷嘴中并快速混合。如果水面包含黑色油滴，则可以先确定它是浮黑色灰，混凝土中混入油性物质会影响混凝土中的骨料粘结，界面作用减弱，最终影响混凝土的强度及耐久性。
        三、标准中值得探讨的问题
        1.细度
        从广义上讲，细度可以用筛余（%）来表示。在中国和世界大多数国家的标准和规范中，45μm的筛余量（%）作为粉煤灰细度衡量指标。这种办法的优点是节省了时间和资金，而且往往是接受进入一些小型实验室和试验单位的主要基准之一。GB/T1596-2017中，粉煤灰根据用途分为伴制砂浆和混凝土用粉煤灰和水泥活性混合材料用粉煤灰两类。细度对粉煤灰需水量具有一定的影响，粉煤灰细度较大时，其颗粒表面疏松多孔，蓄水能力强；同时细小的玻璃微珠较少，粉煤灰的填充作用和滚珠轴承润滑作用减弱，降低浆体的流动性，导致需水量比增大。实际检测中发现，需水量比在一定范围内随细度增大而增大，但不是随着细度的增大而一直增大。当45μm筛余量小于15%时，随着粉煤灰细度的增大，需水量比降低。一般来说，磨细粉煤灰的颗粒粒径较原状小，可以有效填充水泥的空隙，降低空隙率，但粉煤灰在磨细过程中，球形颗粒遭到破坏，其轴承滚珠效应降低又不利于流动性的提高。虽然粉煤灰的细度对其需水量比具有很大的影响，但并不起到决定性作用，还需考虑其他因素（如烧失量）的影响。
        2.烧失量
        烧失量是指在粉煤灰中未燃烧完全有机物数量百分比(如二氧化碳和水)。烧失量越大，表明粉煤灰中的可燃物越多。烧失量大的粉煤灰中残留较多的炭粒，而炭粒本身粗大多孔，吸水能力强，造成粉煤灰的需水量比增大。此外，烧失量较大的粉煤灰中未燃炭降低了混凝土中掺加的引气剂的阴气效果，对混凝土的耐久性产生负面影响。粉煤灰的烧失量对粉煤灰的需水量比具有一定的影响，随着燃煤技术的进步，燃烧越来越充分，烧失量也在降低。
        3.活性指数
        随着飞灰选择性研磨技术的应用，许多制造商倾向于通过粉碎原始状态的常规灰来获得更多的优质灰，从而获得更多的优势。此外，一些站认为粉煤灰破坏粉煤灰的球形结构，提高混凝土的作用和便携性，不能用作一流的粉煤灰。但是，在实践中，研磨往往是提高粉煤灰颗粒特性的物理手段，如细度、颗粒分布、形状等。来提高混凝土强度。一般而言，当成分相似时，细粒越细，球形颗粒越多，表面越大，活化反应能力越强，对混凝土强度的贡献就越大。在工程实践中，许多粉煤灰产品活性差异很大，对混凝土强度的波动也较大。
        结束语
        综上所述，粉煤灰检测分析十分困难。不仅需要广泛的专业知识和工作经验，而且还需要进一步改进现有的标准、分析和探测方法，提高探测数据的准确性，防止大量不合格的原材料进入，并改进相关的标准方法。同时，希望有关科学家和技术人员能够提出更多、更好和更切合实际的意见和建议。标准化测试方法有助于有效满足现代粉煤灰和混凝土不断变化的技术需求。
        参考文献：
        [1]崔鑫，张海霞，李亚真，等.关于粉煤灰需水量比测试方法的几点思考[J].混凝土，2012，34（11）：51－53.
        [2]郭亚超，李慧，申臣良，等.粉煤灰在混凝土中应用的新问题[J].混凝土世界，2014，36（7）：62－66.
        [3]周永祥.以新观点和新措施对待高性能混凝土——高性能混凝土技术的几个问题[J].工程建设标准化，2015，32（3）：58－62.