详细介绍
异常粉煤灰原因分析和检测方法探究
粉煤灰主要产生于燃煤发电厂，是煤炭燃烧后产生的废弃物。为了使资源的利用率得到有效提升，粉煤灰被广泛应用于建筑工程领域，并且对提高施工质量做出一定贡献。粉煤灰虽然能够作为混凝土工程的关键材料，但是在实际应用中却发现粉煤灰氨味、膨胀等异常现象，从而使工程质量受到极大影响。为了解决这一问题，必须对粉煤灰异常原因进行分析，并且对粉煤灰质量给予有效检测。
01异常粉煤灰原因分析
1.1 实验材料
在对异常粉煤灰的原因进行实验分析时，主要采用以下几种材料：一是粉煤灰。本次实验的粉煤灰主要分为普通粉煤灰和异常粉煤灰。普通粉煤灰来自于三个不同的煤炭发电厂，分别标记为F1、F2和F3，而异常粉煤灰来自于两个不同的混凝土搅拌站，均散发强烈刺鼻的氨味，且在混凝土浇筑过程中发生冒泡现象，分别标记为F4和F5；二是基准水泥，主要选择初凝时间为240分钟，终凝时间为270分钟，比表面积为350m2/kg，抗折强度和抗压强度分别为7.3～8.1MPa、40.1～49.5MPa的P·Ⅰ42.5级水泥。
1.2 实验方法
本次实验主要对GC/T1596－2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》文件给予详细参照，从而分析粉煤灰的烧失量、细度、活性指数和化学组成等内容。
具体来看，粉煤灰的基本性能包括以下内容：F1号粉煤灰的烧失量为1.0%，细度为11.2%，需水量为92%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为64%；F2号粉煤灰的烧失量为1.0%，细度为9.5%，需水量为90%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为77%；F3号粉煤灰的烧失量为0.2%，细度为19.2%，需水量为91%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为62%；F4号粉煤灰的烧失量为6.3%，细度为26.4%，需水量为98%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为64%；F5号粉煤灰的烧失量为6.0%，细度为41.3%，需水量为106%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为71%。
粉煤灰的化学成分包括以下几部分：F1号粉煤灰的二氧化硅含量为48.27%，氧化铝含量为30.75%，氧化钙含量为4.94%，氧化铁含量为8.12%，氧化镁含量为2.53%，三氧化硫含量为0.35%，五氧化二磷含量为0.23%；F2号粉煤灰的化学成分含量依次为48.40%、33.25%、3.46%、3.78%、2.40%、0.25%和0.26%；F3号粉煤灰的化学成分含量分别为50.47%、25.53%、7.62%、5.27%、1.25%、0.50%和0.43%；F4号粉煤灰的化学成分含量分别为39.00%、23.02%、13.74%6.95%、1.72%、1.80%和1.63%；F5号粉煤灰的化学成分含量分别为41.05%、27.04%、11.89%、5.13%、1.83%、1.96%和0.98%。
1.3 结果分析
根据实验得出的粉煤灰基本性能和化学组成可以看到，普通粉煤灰的烧失量、细度、活性指数和化学成分含量均达到GC/T1596－2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的标准要求，而异常粉煤灰的烧失量、细度、活性指数普遍较高，二氧化硅和氧化铝的含量偏低，三氧化硫、五氧化二磷等化学成分含量偏高，因此不符合粉煤灰质量标准要求。
(1)氨味问题。与没有气味的普通粉煤灰相比，异常粉煤灰散发出刺激性氨味，这主要因为粉煤灰在电厂经历脱硝工艺，因此氨会残留在粉煤灰中。现阶段电力行业的发展水平不断提升，因此燃煤发电厂的污染治理力度越来越大，由于在治理过程中会应用到烟气脱硝技术，因此会应用到尿素、氨成分的脱硝剂，而粉煤灰本身属于多孔结构，因此会大量吸收催化反应残留的硫酸氢铵，从而导致氨气问题发生。
(2)膨胀问题。普通粉煤灰与碱性溶液混合时不会发生膨胀反应，而异常粉煤灰的膨胀反应非常明显，这主要是因为异常粉煤灰会在碱性溶液中散发爆燃性气体，因此体积会发生显著变化。导致这一现象发生的主要原因在于粉煤灰的采集运输过程，由于粉煤灰中混入大量垃圾焚烧后的残渣，因此会造成胶砂体积发生膨胀。
02异常粉煤灰检测方法分析
2.1 氨味问题的检测方法
在对异常粉煤灰的氨气问题进行检测时，主要经历以下几个步骤：首先，检验人员要严格将温度控制在18℃～22℃之间，并且对实验装置的气密性进行检查；其次，检验人员要定量称取粉煤灰5.00g，并且准备500mL的0.1mol/L氢氧化钠溶液；第三，检验人员要将二者分别加入锥形瓶和分液漏洞中，然后对测量管和平衡管的高度进行调节，使其与液面保持平衡，然后对计量数据V1进行准确记录；第四，检验人员要对分液漏洞的阀门进行调整，从而使粉煤灰充分混合在氢氧化钠溶液中，并用电磁搅拌器混合均匀；第五，检验人员需要再次对测量管和平衡管的高度进行调节，从而保障与液面的一致性，再次准确读取数据V2；第六，根据以下公式对单位气体释放量进行计算：c=(V2－V1)/m。最终测量出普通粉煤灰的单位气体释放量均为0，而F4号异常粉煤灰的单位气体释放量为5.46mL/g，F5号异常粉煤灰的单位气体释放量为0.50mL/g。
2.2 膨胀问题的检测方法
在对异常粉煤灰的膨胀问题进行检测时，主要经历以下几个步骤：首先，检验人员要选用掺有30%粉煤灰的基准水泥，然后根据0.5的固定水胶比制备水泥净浆；其次，检验人员要准备质量为48g～52g的玻璃板和长、宽、高分别为100mm的试模，并且将水泥净浆注入到试模中，一直到另一侧溢出试模边缘2mm，再用湿润的棉布覆盖在上方；第三，检验人员用千分表读取加水搅拌时的数据，最后用以下公式计算出检测结果：c=（h1－h0）/100×100%，最后可知普通煤粉灰性能正常，而F4和F5的竖向膨胀率均达到0.20%以上。
结论
综上所述，针对异常粉煤灰原因及检测方法的探究是非常必要的。现阶段粉煤灰已经在建筑工程领域得到广泛应用，但是粉煤灰异常现象却严重影响施工质量，因此必须对异常原因及质量检测方法给予深入分析。研究可得，不同类型的粉煤灰在应用中具有不同效果，而经过特殊处理的粉煤灰耐水粘结强度较高，能够有效替代水泥作用，保障混凝土工程的质量安全。
作者：黄高峰，如涉及作品内容、版权和其它问题，请及时联系，我们将尽快处理。
