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粉煤灰主要成分及性质
粉煤灰简介
粉煤灰产生于燃煤电厂,是煤炭燃烧后剩余的残渣以及从烟气中搜捕下来的细灰。是燃煤电厂、城市集中供暖的主要废弃物。
粉煤灰已经成为中国工业固体废物的最大污染源,2017年,中国粉煤灰产量达到了6.86亿吨,相当于当年中国城市生活垃圾总量的三倍多。粉煤灰对环境造成的污染和对健康的危害长期被忽视。
一
二
粉煤灰化学组成
粉煤灰矿物组成
三
四
粉煤灰的物理性质
粉煤灰的水硬胶凝性能
一、粉煤灰化学组成
粉煤灰是一种人工火山灰质材料,即硅质或硅铝质。
另含少量K、P、S、Mg等化合物和微量元素。
根据含CaO含量分为
一、粉煤灰化学组成
成分
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
Na2O
K2O
烧失量
平均值
50.6
27.2
7.0
2.8
1.2
0.3
0.5
1.3
8.2
波动
范围
33.9-59.7
16.5-35.4
1.5-15.4
0.8-0.4
0.7-1.9
0-1.1
0.2-1.1
0.7-2.9
1.2-23.8
表15-7 粉煤灰的化学组成
二、粉煤灰矿物组成
矿物名称
石英
莫来石
赤铁矿
磁铁矿
玻璃体
范围
0.9-18.5
2.7-34.1
0-4.7
0.4-13.8
50.2-79.0
均值
8.1
21.1
1.1
2.8
60.4
表15-8 粉煤灰的矿物组成
粉煤灰中的结晶相,主要有莫来石、石英、赤铁矿及无水石膏,总含量<40%。粉煤灰的矿物组成见表15-8所示。
非晶体矿物包括玻璃体、无定型碳和次生褐铁矿等,其中玻璃体含量一般在50%左右。
三、粉煤灰的物理性质
粉煤灰外观类似水泥,颜色在乳白色到灰黑色之间变化。粉煤灰颜色越深,粉煤灰粒度越细,含碳量越高。
粉煤灰就有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分。通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。
粉煤灰颗粒呈多孔结构,比表面积较大,具有较高的吸附活性,颗粒的粒径范围为0.5~300μm,孔隙率高达50%—80%,有很强的吸水性。
四、粉煤灰的水硬胶凝性能
粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料,它本身略有或没有水硬胶凝性能,但当以粉状及有水存在时,能在常温特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下,与氢氧化钙或其它碱土金属氢氧化物发生化学反应,生成具有水硬胶凝性能的化合物,成为一种增加强度和耐久性的材料。这也正是粉煤灰能够用来生产各种建筑材料的原因所在。
粉煤灰可用作生产粉煤灰水泥、粉煤灰砖等建筑材料,还可制作化工产品及用于筑路。
30%原状粉煤灰的水泥砂浆强度与同龄期的纯水泥砂浆强度的比值,即粉煤灰活性值。
反映粉煤灰在和石灰、水混合后所显示的凝结硬化性能。
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