粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰作(zuo)為一種活性(xing)礦物摻合料，由結晶體(ti)、玻璃(li)體(ti)及(ji)少量未燃盡的(de)(de)(de)炭(tan)粒組(zu)成(cheng)，所含的(de)(de)(de)活性(xing)組(zu)分(fen)主要是活性(xing)SiO 2、Al 2O3等，在水的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)能與堿(jian)性(xing)物質(zhi)或者硫酸鹽發生(sheng)化學反應，生(sheng)成(cheng)具(ju)有膠凝性(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)穩定(ding)化合物。埃爾派，專注自(zi)主研發精細粉(fen)(fen)(fen)體(ti)粉(fen)(fen)(fen)碎設備(bei)20年。通過大量的(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)發現：粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰通常作(zuo)為混(hun)凝土原材料的(de)(de)(de)摻量使(shi)用(yong)，其(qi)組(zu)成(cheng)、結構和性(xing)能的(de)(de)(de)技術(shu)(shu)信(xin)息是粉(fen)(fen)(fen)煤(mei)(mei)灰混(hun)凝土有關的(de)(de)(de)重(zhong)要技術(shu)(shu)參數。

　　1 粉煤灰的(de)特(te)性

　　1.1 粉(fen)煤灰的(de)外形特征

　　粉(fen)煤灰(hui)(hui)的(de)(de)外觀可以(yi)看出：粉(fen)煤灰(hui)(hui)的(de)(de)外觀近似于(yu)水泥的(de)(de)顏(yan)色，介于(yu)乳(ru)白到灰(hui)(hui)黑(hei)之間。粉(fen)煤灰(hui)(hui)的(de)(de)顏(yan)色是一項重要的(de)(de)質量指標，可以(yi)反映出含碳量的(de)(de)多少和差異，在(zai)一定程度(du)上可以(yi)反映粉(fen)煤灰(hui)(hui)的(de)(de)細度(du)。直觀顏(yan)色越深、粒度(du)越細的(de)(de)粉(fen)煤灰(hui)(hui)，其(qi)含碳量越高。

　　粉(fen)煤灰(hui)(hui)有(you)低(di)鈣(gai)粉(fen)煤灰(hui)(hui)與高(gao)(gao)(gao)鈣(gai)粉(fen)煤灰(hui)(hui)之(zhi)分(fen)。粉(fen)煤灰(hui)(hui)的(de)顏(yan)色偏黃證(zheng)明為高(gao)(gao)(gao)鈣(gai)粉(fen)煤灰(hui)(hui)。高(gao)(gao)(gao)鈣(gai)粉(fen)煤灰(hui)(hui)中的(de)游離(li)氧(yang)化(hua)鈣(gai)含(han)量高(gao)(gao)(gao)，體積安定(ding)性(xing)差，其抑制(zhi)堿集料反應能力不及低(di)鈣(gai)粉(fen)煤灰(hui)(hui)。低(di)鈣(gai)粉(fen)煤灰(hui)(hui)的(de)顏(yan)色偏灰(hui)(hui)，廣泛(fan)用(yong)于基建(jian)混凝土工程中。

　　粉煤灰(hui)的顆(ke)粒呈(cheng)多(duo)孔型蜂(feng)窩狀，比表面積大，具有(you)較強的吸附性能。粉煤灰(hui)在顯微鏡下的形態特(te)征分(fen)規則與(yu)不規則兩(liang)種。

　　可以(yi)看出粉煤(mei)灰的(de)微觀形(xing)態：粉煤(mei)灰是由玻(bo)璃(li)體(ti)(一般為氧(yang)化(hua)硅(gui)和(he)氧(yang)化(hua)鋁)、晶(jing)體(ti)(一般為莫(mo)來石(shi)和(he)石(shi)英)及少(shao)量未(wei)燃(ran)炭構(gou)成的(de)復(fu)雜混合物。3種(zhong)產物的(de)比例與(yu)粉煤(mei)灰生(sheng)產原(yuan)材料及過程有關(guan)。一般情(qing)況下，玻(bo)璃(li)體(ti)的(de)含量大(da)于50%。玻(bo)璃(li)體(ti)中有光滑規則(ze)的(de)球體(ti)形(xing)玻(bo)璃(li)體(ti)粒子及形(xing)狀不規則(ze)少(shao)孔和(he)多(duo)孔稀(xi)疏的(de)球狀玻(bo)璃(li)體(ti)等，而(er)未(wei)燃(ran)炭多(duo)呈疏松多(duo)孔形(xing)式，它們互相交叉混合在粉煤(mei)灰中。

　　1.2 粉(fen)煤灰的物(wu)理(li)特性

　　按(an)粉煤(mei)灰的顆(ke)粒形貌可將粉煤(mei)灰分(fen)(fen)為：玻(bo)(bo)璃(li)(li)微珠、海綿狀玻(bo)(bo)璃(li)(li)體(ti)(ti)(包括顆(ke)粒較(jiao)小、較(jiao)密實、孔隙小的玻(bo)(bo)璃(li)(li)體(ti)(ti)和顆(ke)粒較(jiao)大、疏松多孔的玻(bo)(bo)璃(li)(li)體(ti)(ti))、碳粒。其(qi)中(zhong)大部(bu)分(fen)(fen)是(shi)海綿狀玻(bo)(bo)璃(li)(li)體(ti)(ti)，顆(ke)粒分(fen)(fen)布極不均勻，必須通過研磨處理，改善其(qi)性能的差異性。

　　粉(fen)煤灰的顆粒直徑為(wei)0.5 ～300 μm，其密(mi)度為(wei)2.0~2.9g/cm3，堆積(ji)(ji)密(mi)度為(wei)0.53~1.26 g/cm3，比(bi)表(biao)面積(ji)(ji)為(wei)900~8000cm2/g ，吸水量(liang)為(wei)90%~130% 。

　　1.3 粉煤灰的化學特性

　　粉煤(mei)灰(hui)作(zuo)為一(yi)種火山(shan)灰(hui)質混(hun)合(he)材料(liao)，由多(duo)種氧化(hua)物混(hun)合(he)組(zu)成，主要包含O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、S、Na、K等化(hua)學(xue)元素。粉煤(mei)灰(hui)中的(de)(de)SiO2含量最高，高細度的(de)(de)SiO 2具有很高的(de)(de)活性，即(ji)在(zai)水泥水化(hua)產物Ca(OH)2的(de)(de)堿性激發下，SiO2 能與Ca(OH)2迅速反應，生(sheng)成水化(hua)鈣凝膠(C-S-H)，提高混(hun)凝土強(qiang)度并(bing)改善混(hun)凝土性能。

　　由于粉(fen)(fen)煤(mei)灰成(cheng)分(fen)(fen)(fen)與水泥(ni)中(zhong)(zhong)的(de)主要成(cheng)分(fen)(fen)(fen)差不多，所(suo)以可(ke)以用來(lai)替代(dai)混凝土中(zhong)(zhong)的(de)部分(fen)(fen)(fen)水泥(ni)來(lai)達(da)到經濟(ji)節(jie)能的(de)目的(de)。粉(fen)(fen)煤(mei)灰反應活性主要來(lai)自(zi)活性玻璃體(ti)SiO 2和Al 2O3的(de)水化(hua)作用，在(zai)一(yi)定的(de)堿性條(tiao)件下生成(cheng)具有(you)水硬(ying)膠(jiao)凝性能的(de)化(hua)合物。

　　1.4 粉煤灰的(de)適用(yong)混凝土(tu)范(fan)圍(wei)

　　粉煤(mei)灰(hui)的(de)主要特點(dian)是(shi)資源多、成本低、適用范(fan)圍廣;缺點(dian)是(shi)早期強度偏低。粉煤(mei)灰(hui)可用于配制泵送(song)混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)、大體積混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)、抗滲混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)、蒸養混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)、地下(xia)工程混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)、水下(xia)混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)、抗化(hua)學(xue)侵蝕混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)和抑制堿骨(gu)料反應混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)等除(chu)需要早強外的(de)各(ge)種(zhong)類型混(hun)凝土(tu)(tu)(tu)。粉煤(mei)灰(hui)按質量劃分為Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級，其適用范(fan)圍如(ru)下(xia)：

　　(1 )Ⅰ級(ji)粉煤灰可用于抗凍、防腐蝕(shi)等有耐(nai)久性設計要求的鋼筋混凝(ning)土(tu)和(he)預應力混凝(ning)土(tu)結構(gou)工程。

　　(2 )Ⅱ級(ji)粉煤(mei)灰(hui)廣泛用于鋼筋(jin)混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)及素混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)結構(gou)工(gong)程中(zhong)，不(bu)宜用于預應力混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)結構(gou)中(zhong)。當Ⅱ級(ji)粉煤(mei)灰(hui)的需水量比小于100%時，可(ke)用于有抗(kang)凍(dong)、防腐蝕等有耐(nai)久性要求的混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)。

　　(3 )Ⅲ級粉(fen)煤灰主要用于C30以下的素混凝土。

　　2 粉煤灰對(dui)混(hun)凝土(tu)的影響(xiang)

　　2.1 拌制(zhi)混凝土(tu)用粉(fen)煤灰的技術要求

　　2.1.1 細度要求

　　細(xi)(xi)度(du)要求(qiu)用45 μm的負壓篩析儀(yi)法(fa)進(jin)行，篩析時間不大于3min，標準按(an)《水(shui)泥細(xi)(xi)度(du)檢(jian)驗方(fang)法(fa)》(GB/T1345)執行。Ⅰ級(ji)粉(fen)煤灰(hui)(hui)細(xi)(xi)度(du)不大于12.0%;Ⅱ粉(fen)煤灰(hui)(hui)細(xi)(xi)度(du)不大于30.0%;Ⅲ級(ji)粉(fen)煤灰(hui)(hui)細(xi)(xi)度(du)不大于45.0%。2018年6月1日正式實(shi)施《用于水(shui)泥和混(hun)凝土(tu)中(zhong)的粉(fen)煤灰(hui)(hui)》(GB/T1596-2017)，代(dai)替《用于水(shui)泥和混(hun)凝土(tu)中(zhong)的粉(fen)煤灰(hui)(hui)》(GB/T1596-2005)，要求(qiu)Ⅱ級(ji)粉(fen)煤灰(hui)(hui)細(xi)(xi)度(du)不大于30.0%(原為25.0%)。

　　2.1.2 需水(shui)量比(bi)

　　粉煤灰的需(xu)(xu)水(shui)量(liang)比(bi)和燒失(shi)量(liang)不可忽視。需(xu)(xu)水(shui)量(liang)比(bi)測定試驗方法是測定試驗膠(jiao)(jiao)砂和對(dui)比(bi)膠(jiao)(jiao)砂(用(yong)0.5 ～1.0mm 的標準砂)的流(liu)動(dong)度，二者達到(dao)規(gui)定流(liu)動(dong)度范圍時的加水(shui)量(liang)之比(bi)即(ji)為粉煤灰的需(xu)(xu)水(shui)量(liang)比(bi)。

　　需(xu)水(shui)量比體(ti)現了粉(fen)煤灰對(dui)混凝(ning)土最直(zhi)觀的(de)工(gong)作(zuo)性能(neng)，以及對(dui)硬(ying)化后混凝(ning)土的(de)強度(du)，是粉(fen)煤灰和水(shui)的(de)混合物達到某一流動(dong)度(du)下(xia)所需(xu)的(de)用(yong)水(shui)量，粉(fen)煤灰需(xu)水(shui)量越小(xiao)，工(gong)程(cheng)利用(yong)價值越高。

　　2.1.3 燒失量(liang)

　　粉煤(mei)(mei)灰(hui)的(de)(de)(de)燒(shao)(shao)失(shi)(shi)量即(ji)粉煤(mei)(mei)灰(hui)中(zhong)未燃碳的(de)(de)(de)有害成分：燒(shao)(shao)失(shi)(shi)量大(da)(da)多表現出含碳量高，用(yong)(yong)于混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)中(zhong)的(de)(de)(de)粉煤(mei)(mei)灰(hui)需(xu)水(shui)量也大(da)(da)，配制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)工作(zuo)性差，蹋損(sun)過(guo)大(da)(da)不(bu)利于振搗(dao);需(xu)水(shui)量大(da)(da)導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)水(shui)膠比也增(zeng)加(jia)，嚴(yan)(yan)重(zhong)影響了粉煤(mei)(mei)灰(hui)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)發揮，導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)強(qiang)度偏低(di);另一(yi)方面還會(hui)影響混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)耐久性等(deng)諸多因素(su)。《鐵路混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)工程施工質量驗收標準》(TB10424-2018 )中(zhong)的(de)(de)(de)6.2.2條明確(que)了粉煤(mei)(mei)灰(hui)中(zhong)未然燒(shao)(shao)顆粒對(dui)外加(jia)劑(ji)具有很強(qiang)的(de)(de)(de)吸附作(zuo)用(yong)(yong)，尤其對(dui)引氣(qi)劑(ji)、凍融環境應(ying)嚴(yan)(yan)格控制(zhi)(zhi)粉煤(mei)(mei)灰(hui)中(zhong)的(de)(de)(de)燒(shao)(shao)失(shi)(shi)量，凍融破壞(huai)環境下混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)所用(yong)(yong)粉煤(mei)(mei)灰(hui)的(de)(de)(de)燒(shao)(shao)失(shi)(shi)量不(bu)宜大(da)(da)于3.0%。SO3、CaO 與(yu)C3A (即(ji)鋁(lv)酸三鈣)會(hui)生成鈣礬(fan)石，鈣礬(fan)石體積膨脹會(hui)導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)破壞(huai)，因此，鐵路混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)應(ying)選擇(ze)低(di)鈣粉煤(mei)(mei)灰(hui)。

　　2.2 粉煤灰(hui)對新拌混(hun)凝土的摻量研究

　　以C35 泵(beng)送(song)混凝土配合比為(wei)例：坍落(luo)度160 ～200mm ，砂率(Ps)=44%。

　　水泥：重(zhong)慶合川冀東水泥有P ·O42.5。

　　粉煤灰：重慶華珞Ⅱ級灰(細度(du) 22%，燒失量(liang)3.0%，需水量(liang)比100%)。

　　機制砂(sha)：重慶(qing)合川(chuan)高枧(細度模數Mx=2.8 )。

　　碎石：重慶合川高(gao)枧，顆粒(li)級(ji)配5 ～20mm (5~10mm30% ，10~20mm70% )，最大粒(li)徑(jing)為26.5mm。

　　外加劑：重慶(qing)天耀TY-J25 型聚(ju)羧酸高性能減水(shui)劑(減水(shui)率27%)。

　　水：地下水。

　　摻入(ru)不(bu)同替代量粉煤(mei)灰的(de)混(hun)凝土(tu)的(de)配合比

　　摻加(jia)粉煤灰在混凝(ning)(ning)土(tu)中(zhong)(zhong)起到(dao)了(le)(le)和(he)水泥類似(si)的(de)(de)(de)水化(hua)作用(yong)，從而(er)節(jie)約(yue)了(le)(le)大量(liang)的(de)(de)(de)水泥，還有其細度(du)也低，節(jie)約(yue)了(le)(le)細骨料，降(jiang)低了(le)(le)成(cheng)(cheng)本。相對于使用(yong)純水泥的(de)(de)(de)混凝(ning)(ning)土(tu)，添加(jia)了(le)(le)粉煤灰的(de)(de)(de)混凝(ning)(ning)土(tu)，由于其水化(hua)的(de)(de)(de)需水量(liang)小于水泥的(de)(de)(de)水化(hua)熱(re)，從而(er)減(jian)少了(le)(le)混凝(ning)(ning)土(tu)用(yong)水量(liang)和(he)降(jiang)低了(le)(le)熱(re)能膨脹(zhang)性(xing)。又由于粉煤灰在堿性(xing)條(tiao)件下生成(cheng)(cheng)具有水硬(ying)膠凝(ning)(ning)性(xing)能的(de)(de)(de)產物與混凝(ning)(ning)土(tu)中(zhong)(zhong)水泥產物交叉(cha)形(xing)成(cheng)(cheng)網狀結構，提高了(le)(le)混凝(ning)(ning)土(tu)的(de)(de)(de)抗滲透性(xing)能。

　　經(jing)濟效益也卓見成效：它的替代摻(chan)(chan)(chan)量(liang)相(xiang)當于節約10% ～30% ，甚至達45%以上的水泥用(yong)量(liang)。在《普(pu)通混凝土(tu)配合比設計(ji)規程》(JGJ55-2011)中粉煤灰的影響系(xi)數(shu)明確(que)(que)了摻(chan)(chan)(chan)量(liang)與影響系(xi)數(shu)關(guan)系(xi)，根據設計(ji)環境及影響條件經(jing)試驗確(que)(que)定最佳(jia)摻(chan)(chan)(chan)量(liang)。

　　2.3 粉(fen)煤灰(hui)對混凝土的強度(du)影響

　　混(hun)凝土強度(du)是混(hun)凝土質量的(de)一個重要指標(biao)，粉煤灰的(de)加(jia)入對混(hun)凝土強度(du)影響至(zhi)關重要.

　　不(bu)摻粉煤灰與不(bu)同摻量粉煤灰C35 混凝土標準試件的抗壓(ya)強(qiang)度

　　2.4 粉煤(mei)灰對抗(kang)氯離子滲透性(xing)能的影響

　　2.5 摻粉煤灰對混(hun)凝(ning)土的溫度影響

　　粉(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)能(neng)顯著降低(di)(di)水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)(hua)產(chan)生的(de)溫升(sheng)。因(yin)為它的(de)摻入，在保持混凝土(tu)的(de)膠凝材料總量不(bu)變的(de)條件下，相應(ying)(ying)降低(di)(di)了混凝土(tu)中(zhong)的(de)水(shui)泥(ni)用(yong)量，因(yin)而水(shui)泥(ni)的(de)水(shui)化(hua)(hua)熱(re)量降低(di)(di)，摻量越大，降低(di)(di)越多(duo)。盡管其本身在混凝土(tu)中(zhong)將產(chan)生火山灰(hui)(hui)反應(ying)(ying)，要釋放水(shui)化(hua)(hua)熱(re)，但是，這種(zhong)反應(ying)(ying)滯(zhi)后于混凝土(tu)中(zhong)的(de)水(shui)泥(ni)水(shui)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)，而且時間(jian)也很長，其反應(ying)(ying)熱(re)可(ke)以忽略不(bu)計(ji)。所以，粉(fen)煤(mei)灰(hui)(hui)有良(liang)好的(de)溫峰消(xiao)減(jian)效應(ying)(ying)，能(neng)減(jian)少因(yin)溫升(sheng)過(guo)大造成的(de)混凝土(tu)開裂，尤其是提高了大體積混凝土(tu)穩定性。

　　2.6 粉煤(mei)灰(hui)在混凝土(tu)中的其他性能影響

　　粉煤(mei)灰(hui)顆(ke)粒小，可以(yi)填充到水(shui)泥顆(ke)粒中間的(de)(de)空隙中，使混凝(ning)土(tu)(tu)更加密實(shi)，同時(shi)由于(yu)粉煤(mei)灰(hui)二次水(shui)化作(zuo)用(yong)的(de)(de)生(sheng)成物會堵塞混凝(ning)土(tu)(tu)中的(de)(de)滲(shen)透通(tong)道，所以(yi)摻(chan)粉煤(mei)灰(hui)混凝(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)抗(kang)滲(shen)透能(neng)力增強。摻(chan)入(ru)粉煤(mei)灰(hui)的(de)(de)混凝(ning)土(tu)(tu)能(neng)減少(shao)Ca(OH)2的(de)(de)含(han)量，有效提高(gao)抗(kang)弱酸腐蝕(shi)能(neng)力，使堿集料(liao)膨脹反應(ying)所需的(de)(de)水(shui)分減少(shao)，增加電阻率，抵抗(kang)鋼筋(jin)銹(xiu)蝕(shi)。

　　3 結語

　　綜(zong)合(he)以(yi)上粉(fen)煤(mei)灰的各種特性及(ji)對(dui)混(hun)凝土的影響來看，根據粉(fen)煤(mei)灰的不同性質對(dui)其(qi)加以(yi)應用，可使(shi)其(qi)發揮自身優勢，節(jie)約經濟成本和資源，實現節(jie)能減排，因此(ci)其(qi)值得在基建行業(ye)尤(you)其(qi)是(shi)混(hun)凝土施(shi)工中加以(yi)合(he)理利用并全面(mian)推廣。

　　當(dang)前，粉煤灰(hui)技術越來越廣泛的(de)應用在(zai)建材(cai)及固(gu)廢領域，在(zai)國(guo)家大力倡導節約能源(yuan)與固(gu)廢處理的(de)大環境下(xia)，埃爾派專注(zhu)精(jing)(jing)細粉碎20年，經過大量實驗比(bi)對，自主(zhu)研發精(jing)(jing)細粉碎設(she)備，在(zai)該(gai)領域獲得國(guo)家專利(li)。

　　MQW系列-單轉子粉碎(sui)機

　　MQW系列-單轉(zhuan)子(zi)-系統布置(zhi)圖

　　MQW系列-多轉子粉碎機

　　MQW系列-多(duo)轉子-系統布置圖

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