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粉煤灰的矿物相与化学成分
2012-01-15 08:38  

粉煤灰的矿物相粉煤灰主要由玻璃和晶体矿物组成。

煤粉在锅炉燃烧温度较高,冷却速度较快时,粉煤灰的玻璃含量较多,当冷却速度较慢时,玻璃体容易析晶,燃烧温度较低时,则玻璃体也少。

粉煤灰在的主要晶体矿物为石英、莫来石、赤铁矿、磁铁矿及无水石膏。

A石英是常见的普通石英,B石英则是要在高温条件下才能形成,表明锅炉燃烧温度较高,在国内许多电厂的灰样中是见不到B石英的。

莫来石是粉煤灰冷却过程中形成的铝硅酸盐(3Al2O3.2SiO2),实际含量很低且不单独成在,而是以很微小的晶体粘附在玻璃微珠的表面,或产在玻璃微珠的体内,形成网状骨架。

我国火电厂的粉煤灰的化学成份功能如下:

SiO2+Ai2O3:硅铝酸盐的主要成份,其中的可容成分越多,说明粉煤的活性越好,掺加到混凝土中越易与水泥水化析出的Ca(OH)2反应,生成类似于水泥水化产物,从而增强反应物的活性。

一般说来,SiO2+Ai2O3含量越多,其28天抗压强度比越高,两者有一定的相关性。

Fe2O3:一直被认为是有害组份,但也有研究表明,Fe2O3在一定条件下也会起有益的作用,如含Fe2O3较多的粉煤灰对混凝土减水作用是有贡献的,所以不能把铁仅看作是起负作用的化学成份,要结合具体的利用方式,具体分析评价。

MgO:混凝土中的MgO可能以方镁石的形态出现,方镁石水反应缓慢,且会引起膨胀破坏,因此有些国家(如美国)规定粉闷灰中的MgO不得超过4%-5%。但我国对此并未做规定。

有效碱(K2O和Na2O)能加速水泥的水化反应,而且对激发粉煤灰的化学活性以及促进粉煤灰与Ca(OH)2的二次反应有利,因此有效碱是有益的化学成份。

碱集料反应但是随着碱性物质的增加,会产生碱集料反应(碱性物质与混凝土骨料反应而使其力学性能降低),以及降低粉煤灰抑制碱集料反应的能力。因此有些国家(如美国)的标准规范对有效碱也加以限制,一般要求有效碱(以Na2O计)不超过1.5%,但我国规范未对有效碱进行规定。

CaO:一般根据原煤燃烧后灰份CaO的含量,可根据粉煤灰划分为高钙灰和低钙灰,通常以10%为划分标准。

增钙灰:但是现在又有一种新的高钙灰——人工增钙灰(煤粉在燃烧时,人工喷钙后所形成的粉煤灰)。

SO3:由于SO3过高会在混凝土材料中生面具有破坏性的钙矾石,因此各国粉煤灰标准中都把SO3视为有害成份,我国贵标规定作为建材使用的粉煤灰中的SO3的含量必须小于3%。

烧矢量:烧矢量通常用来蘅量粉煤灰中未燃尽碳的含量。碳粒是对混凝土有害的物质,对其需水比以及抗冻性能都有不利的影响,因此其含量越低越好。国家对其有严格的限制,一级粉煤灰的烧矢量应小于5%,二级粉煤灰应小于8%,三级粉煤灰应小于15%。

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