粉煤灰作為一種十分常見(jiàn)的礦物摻合料,其質(zhì)量差別很大,經(jīng)常有劣質(zhì)粉煤灰混入,給生產(chǎn)和質(zhì)量控制帶來(lái)麻煩。
現(xiàn)今市場(chǎng)劣質(zhì)粉煤灰主要包括:原狀粗灰、磨細(xì)粉煤灰、脫硫粉煤灰、脫硝粉煤灰、浮黑粉煤灰、摻假粉煤灰等。劣質(zhì)粉煤灰的使用易導(dǎo)致混凝土28d強(qiáng)度不足,后期強(qiáng)度增長(zhǎng)低,造成混凝土工程質(zhì)量不合格。
試驗(yàn)分析:
水泥是常規(guī)硅酸鹽水泥,密度3.1g/cm3;砂子是中砂FM=2.6,密度2.54g/cm3,含泥量在3%以下;河卵石粒徑最大值是31.5mm,密度2.53g/cm3;外加劑包括引氣劑與減水劑。
粉煤灰是化工廠等外原狀粉煤灰、發(fā)電廠II級(jí)原狀粉煤灰與發(fā)電廠II級(jí)磨細(xì)粉煤灰
混凝土性質(zhì)測(cè)驗(yàn)根據(jù)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(SD105)中相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展。
混凝土迅速凍融測(cè)驗(yàn):選擇國(guó)產(chǎn)全自動(dòng)混凝土快速凍融測(cè)驗(yàn)機(jī),依照ASTCM666指標(biāo)開(kāi)展快速凍融循環(huán)測(cè)驗(yàn)。一次性?xún)鋈谘h(huán)的時(shí)間大約是3h,試件中心溫度允許改變范圍是-17.5~4.0℃。
粉煤灰質(zhì)量不同,但混凝土配合比一致,混凝土抗壓強(qiáng)度的大小同樣存在差異,主要是因?yàn)榉勖夯覠Я繒?huì)在很大程度上影響混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)。等外原狀灰、II級(jí)磨細(xì)灰、II級(jí)原狀灰燒失量分別是28.2%、2.24%、7.6%。而摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰能讓混凝土中水分減少15~30%/m3,劣質(zhì)灰能讓混凝土中水分增加20~25%/m3,因水膠比發(fā)生了變化,導(dǎo)致混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)產(chǎn)生極大的變化。
劣質(zhì)粉煤灰的品質(zhì)發(fā)生變化的原因分析及對(duì)混凝土性能的影響
(1)粗灰性質(zhì)改變的原因研究。原狀粗灰主要是由火力發(fā)電廠沒(méi)有進(jìn)行分選,但排到干灰?guī)旎驖衽牛M(jìn)而存儲(chǔ)在沉灰池內(nèi)的粉煤灰類(lèi)型,其表層光滑性較差,細(xì)度通常>45%,燒失量>15%,活性指數(shù)<60%。如今,常常將此當(dāng)作水泥混合建材。
(2)對(duì)混凝土性質(zhì)影響的分析。因?yàn)樵瓲畲只液Y余量相對(duì)較大,其中含有較多雜質(zhì),燒失量相對(duì)較大,因此實(shí)際效果并不能得到很好地體現(xiàn)。鑒于此,用其所制成的混凝土不具備理想的流動(dòng)性,保水性與薪聚性不符合要求,會(huì)對(duì)新拌混凝土的質(zhì)量造成極大的影響;由于需水量太大,會(huì)導(dǎo)致單位體積混凝土的實(shí)際用水量超過(guò)預(yù)計(jì)用水量,進(jìn)而使水膠比升高,不但會(huì)使抗壓強(qiáng)度等級(jí)出現(xiàn)減小的情況,還會(huì)使硬化混凝土的耐久性被嚴(yán)重弱化。
(3)細(xì)灰性質(zhì)出現(xiàn)變化的原因研究。磨細(xì)粉煤灰細(xì)致借助廢棄原狀粗灰,選擇粉磨加工的方式,進(jìn)而得到再生粉煤灰。相較于原狀粗灰來(lái)說(shuō),磨細(xì)粉煤灰45μm篩余量更少,并且活性相對(duì)較差。而在化學(xué)成分上來(lái)說(shuō),磨細(xì)粉煤灰其實(shí)和優(yōu)質(zhì)粉煤灰并不存在明顯的不同,可是兩者的物理性質(zhì)卻存在很大的不同,會(huì)使混凝土的所有性質(zhì)發(fā)生極大的變化。
(4)對(duì)混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。相較于優(yōu)質(zhì)粉煤灰而言,因?yàn)槟ゼ?xì)粉煤灰的碳含量與雜質(zhì)含量相對(duì)較大,能更好地吸附水與各種外加劑,其顆粒大部分是表層光滑性較差的半球形顆粒碎片,球形微珠的潤(rùn)滑性并不理想,鑒于此,倘若摻量一致,其新拌混凝土的流動(dòng)性能還是會(huì)相對(duì)較低,經(jīng)時(shí)會(huì)存在非常嚴(yán)重的損耗,進(jìn)而嚴(yán)重影響混凝土灌筑施工。
(5)脫硫粉煤灰性質(zhì)出現(xiàn)變化的原因研究。關(guān)鍵性的原因其實(shí)就是因?yàn)槊摿蚣夹g(shù)所導(dǎo)致的
(6)燃燒脫硫,系指把石灰石粉當(dāng)成是脫硫劑,在燃煤爐膛燃燒室上部進(jìn)行噴刷,之后石灰石粉就會(huì)立即燃燒,進(jìn)而產(chǎn)生CaO,而氧化鈣又和SO2產(chǎn)生反應(yīng),產(chǎn)生CaSO3、CaSO4。
(7)煙氣脫硫,煙氣脫硫其實(shí)就是在燃燒生成的煙氣到脫硫設(shè)備濕式吸收塔之后,選擇Ca(OH)2當(dāng)成是脫硫劑,進(jìn)而在吸收塔中對(duì)煙氣中的SO2從上到下進(jìn)行石灰漿液的噴灑,這就會(huì)導(dǎo)致SO2和Ca(OH)2霧滴以逆流的形式進(jìn)行接觸,進(jìn)而兩者產(chǎn)生反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物是CaSO3、CaSO4、2H2O。CaSO4和2H2O會(huì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物是二水硫酸鈣晶體,并且脫水處理后,可獲得CaSO4·2H2O,也就是生石膏,如此就能完成含硫煙氣的有效治理。
(8)對(duì)混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。脫硫粉煤灰中的關(guān)鍵性成分是亞硫酸鈣,能緩凝水泥,因此會(huì)影響混凝土的凝結(jié)時(shí)間,加大混凝土凝結(jié)的難度。
(9)脫硝粉煤灰品質(zhì)被改變的原因研究。脫硝環(huán)節(jié)結(jié)束后,剩下的脫硝劑會(huì)形成的NH4由于粉煤灰顆粒的存在,會(huì)被吸附至空腔中,若環(huán)境中的水分相對(duì)較多,NH4和CO2會(huì)產(chǎn)生反應(yīng),產(chǎn)物是(NH4)2CO3,碳酸錢(qián)會(huì)繼續(xù)反應(yīng),產(chǎn)物是NH4HCO3。而在36℃的條件下,碳酸氫鈉就會(huì)進(jìn)行分解反應(yīng),產(chǎn)物是NH3、CO2與H2O,氨氣味就是這樣形成的。
(10)對(duì)混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。假若選擇脫硝粉煤灰進(jìn)行混凝土的制備,拌合物表層常常會(huì)出現(xiàn)豐富的氣泡,并且氨氣味也會(huì)出現(xiàn)。若把不同電廠的脫硝粉煤灰,依照10%、20%、30%與40%的比例加入到水泥里,就會(huì)使水泥凝結(jié)時(shí)間增加,使水泥早期強(qiáng)度等級(jí)減小,并且會(huì)由于粉煤灰摻量的增多,出現(xiàn)顯著的強(qiáng)化現(xiàn)象。
(11)浮黑粉煤灰性質(zhì)出現(xiàn)改變的原因研究。火力電廠要想使燃煤技術(shù)得到改善,在燃煤時(shí)加入柴油或其他油性物體當(dāng)成是助燃劑。但這些助燃劑并不能徹底進(jìn)行燃燒,因此就會(huì)在粉煤灰內(nèi)出現(xiàn)殘留,這也就是浮黑粉煤灰。
(12)對(duì)混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。假若選擇浮黑粉煤灰進(jìn)行混凝土制作,拌合物表層會(huì)出現(xiàn)很多黑色油狀物,硬化環(huán)節(jié)結(jié)束后,混凝土構(gòu)件表層會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則黑斑,進(jìn)而使構(gòu)件外觀出現(xiàn)很大的缺陷。在構(gòu)件抹灰或裝飾板塊粘貼的過(guò)程中,甚至?xí)股皾{和基層、砂漿和板塊粘結(jié)效果不理想。
(13)摻假粉煤灰品質(zhì)被改變的原因研究。粉煤灰廠商為了能提升自己的經(jīng)濟(jì)效益,在罐車(chē)上部安設(shè)滿(mǎn)足質(zhì)量條件的粉煤灰,罐車(chē)中、底部裝入質(zhì)量相對(duì)較差的粉煤灰;此外,在燃煤電廠采購(gòu)粉煤灰之后,能添加石灰石、煤渣、爐渣等,不斷磨細(xì),最終以?xún)?yōu)質(zhì)粉煤灰的形式賣(mài)出。
(14)對(duì)混凝土性質(zhì)所造成的影響分析。摻假粉煤灰因?yàn)槌煞址浅6啵⑶一旌系木鶆蛐苑浅2睿瑢?duì)新拌混凝土性質(zhì)所造成的影響程度非常不穩(wěn)定。如此就會(huì)導(dǎo)致新拌混凝土質(zhì)量的管控工作非常困難,評(píng)估硬化混凝土性能的工作也非常難開(kāi)展。
綜上所述,因?yàn)榉勖夯业亩嘣c復(fù)雜化趨勢(shì),預(yù)拌混凝土的施工人員與技術(shù)人員務(wù)必掌握各種劣質(zhì)粉煤灰品質(zhì)出現(xiàn)改變的根本原因與對(duì)混凝土性質(zhì)產(chǎn)生影響的各種影響,借助科學(xué)的檢驗(yàn)方式,能使劣質(zhì)粉煤灰的實(shí)際運(yùn)用得到有效抑制,使混凝土質(zhì)量得到有效保障