粉煤灰完整介紹

1、粉煤灰被忽略的巨大作用（1）基本特性粉煤灰又稱煙灰，外觀為灰白色的粉末，是以煤粉為燃料的火力發(fā)電廠排放的工業(yè)廢料。煤粉燃燒時(shí)剎下的不可燃雜質(zhì)以及一部分未燒盡的碳作為廢物被排放出來(lái)，此即粉煤灰。在一些對(duì)顏色沒(méi)有嚴(yán)格要求的建筑涂料產(chǎn)品， 例如膩?zhàn)?、防水涂料和保溫隔熱涂料以及瓷磚膠粘劑中可以適當(dāng)?shù)氖褂靡恍?粉煤灰，以降低產(chǎn)品成本，改善性能，并能夠利用工業(yè)廢料。粉煤灰的化學(xué)成分主要是二氧化硅（SiO2）和三氧化二鋁（A12O3）以及少量 的三氧化二鐵（Fe203）,氧化鈣（Ca0）,氧化鎂（Mg0）,氣化鈉（Na20）,氧化鉀（K20） 和氧化硫（S03）等。其中未燃燒的碳含量在3%-15%L間，碳含

2、量越高，粉煤 灰的品質(zhì)越低。粉煤灰的化學(xué)成分如表 1所示表1粉煤灰的化學(xué)成分和物理性能類別成分或項(xiàng)目性能化學(xué)成分二氧化硅（SiO2）40.0-60.0三氧化二鋁（A12O3）20.0-30.0三氧化二鐵（Fe203）4.0-10.0氧化鈣（CaO）2.5-7.0氧化美（MgO）0.5-2.5氧化鈉+氧化鉀（Na2O+k2O0.5-2.5氧化硫（SO30.1-0.5燒失量3.0-15.0物才能干澡狀態(tài)密度/ （kg/?）2.0-2.3孔隙率/%550-650細(xì)度/ （Cm。2700-3500孔隙率/%60-75粉煤灰的特性:粉煤灰中含有大最的玻瑞體物質(zhì)，顆粒很細(xì)，也有一些黏結(jié)在一起的粘 連顆粒。

3、粉煤灰具有水硬性。煤粉在燃燒過(guò)程中粉煤灰中的雜質(zhì)發(fā)生了復(fù)雜 的學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物有偏高嶺土（A12O3 2Si02）,游離二氧化硅和三氧化二 鋁。這些物質(zhì)如果用堿性物質(zhì)來(lái)“激發(fā)”，則能夠表現(xiàn)出水化硬化能力粉煤灰在水泥基材料中應(yīng)用的最大性能優(yōu)勢(shì)在于其后期水化性能。這既能 夠提高水泥基材料的強(qiáng)度，又能夠改善水泥基材料中的礦物結(jié)構(gòu)，提高抗凍 融耐久性。粉煤灰在水泥水化的后齡期，在氫氧化鈣的激發(fā)作用下開始水 化，由于這時(shí)水泥已經(jīng)進(jìn)行了充分的水化，在結(jié)構(gòu)中存在著大量毛細(xì)孔隙（這也是為什么水泥多空，易滲水的原因），粉煤灰的水化產(chǎn)物能夠堵塞結(jié) 構(gòu)中的這些毛細(xì)孔隙，提高水泥砂漿的密實(shí)性和抗?jié)B性。粉煤灰在水泥砂漿

4、 中的用量一般視要求和所達(dá)到的目的的不同 8%35%在粉狀建筑涂料中應(yīng)用 則視產(chǎn)品、目的以及成本等因素的不同，有著更大的范圍。粉煤灰的水硬性能用活性指數(shù)h來(lái)表示，h按照下式計(jì)算h=Al2O的量/燒失量h值越大，粉煤灰的活性就越高，即 A12O的量越高，活性越高，燒失量越高（反應(yīng)碳含量）， 活性越低。粉煤灰的水化反應(yīng)速度較慢，因而其早期強(qiáng)度較 低，而后期強(qiáng)度高，能夠達(dá)到甚至超過(guò)水泥的強(qiáng)度。粉煤灰一般有兩種，一是：取自發(fā)電廠的濕排灰，分而得到。經(jīng)過(guò)烘干和篩分而得到。這樣得到的粉煤灰成本低，但需要烘干等加工設(shè)備的投資，且容易造成二次污染，通常只有 在用量很大，對(duì)粉煤灰的質(zhì)量要求不高，且取灰方便，運(yùn)輸

5、費(fèi)用低的情況下 采用這種粉煤灰。（用于制造磚和馬路）二是：發(fā)電廠利用其干排灰加工的成品，具有滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定質(zhì)量要求和正規(guī)的 包裝，作為商品出售。這類粉煤灰稱之為商品粉煤灰使用較為方便。生產(chǎn)粉狀建筑涂料時(shí)因?yàn)榉勖?灰的用量低，對(duì)其質(zhì)量具有一定要求，絕大多數(shù)情況下是采用商品粉煤灰。（2）性能要求根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1596-1991用于水泥和混凝土中的粉煤灰的 規(guī)定，不同品質(zhì)粉煤灰的技術(shù)要求如表 2-34所示。（3）粉煤灰對(duì)某些粉狀建筑涂料性能的影響對(duì)膩?zhàn)有阅艿挠绊懛勖夯易鳛榛钚該胶土显谀佔(zhàn)又袘?yīng)用表2-34作混凝土和砂漿摻和料的粉煤灰的技術(shù)要求指標(biāo)項(xiàng)目粉煤灰級(jí)別一I （好）H （中）m （差）

6、細(xì)度（0.045m哂孔篩篩余）/% <122045需水量比/%成<95105115燒失量/%成<5515含水量/%成<11不規(guī)定三氧化硫/%<333粉煤灰的性能優(yōu)勢(shì)。一是：粉煤灰的成本很低，目前即使是品級(jí)最高的粉煤灰（I 級(jí) ） ，其價(jià)格也只是和填料中價(jià)格較低的、最低品級(jí)的重質(zhì)碳酸鈣的價(jià)格相似，這主要是因?yàn)榉勖夯译m然有許多特性，但畢竟是從廢料回收加工的。二是：粉煤灰能夠在材料組成中的或水泥水化產(chǎn)生的氫權(quán)化鈣的激發(fā)作用下發(fā)生水化反應(yīng)，生成一定量的凝膠體，具有凝膠性能. 增加產(chǎn)品粘結(jié)性能，且具有抗?jié)B透性。這能夠節(jié)約一定量的水泥，降低產(chǎn)品的成本。三是：粉煤灰的“滾珠軸承

7、”效應(yīng)能夠改善所有產(chǎn)品的施工和易性。四是：粉煤灰強(qiáng)度發(fā)展的緩慢. 能夠?qū)δ佔(zhàn)訉拥膹?qiáng)度和打磨性之間的矛盾起到緩和作用。五是：粉煤灰中的顆粒絕大多數(shù)是規(guī)則的球形玻瑞體. 表面堅(jiān)硬，內(nèi)部是空的（ 通常稱之為中空玻璃球體） ，吸水量低. 又能夠起到“滾珠軸承“的作用。這既降低膩?zhàn)臃鄣恼{(diào)制拌和水的用量（ 即降低了水灰比） ，又使膩?zhàn)泳哂辛己玫氖┕ば?。六是：粉煤灰比同等?xì)度的其他類填料的調(diào)制需水量小，能夠減小料的干縮性能，有利于施工后防止干縮開裂。七是：粉煤灰是一種工業(yè)廢料，在產(chǎn)品中應(yīng)用有利于環(huán)保，應(yīng)用最大時(shí)還能夠受到政策上的優(yōu)惠.粉煤灰在聚合物水泥基膩?zhàn)又袘?yīng)用時(shí)，對(duì)水泥基膩?zhàn)拥你@結(jié)強(qiáng)度、施工性和用水量等

8、均有一定影響。圖2 中展示出粉煤灰添加量對(duì)膩?zhàn)咏Y(jié)強(qiáng)度的影響。從圖2 中可以看出，隨著粉煤灰摻加量的減少，膩?zhàn)拥恼辰Y(jié)強(qiáng)度增大;摻加量在70%以下時(shí)，強(qiáng)度增大的趨勢(shì)變得級(jí)慢; 而從50%減小到40%時(shí)，強(qiáng)度開始降低。粉煤灰摻加量對(duì)膩?zhàn)拥挠盟?、施工性和顏色的影響如? 所示。表 3 的結(jié)果說(shuō)明這樣的趨勢(shì): 隨著粉煤灰摻加量的增大，外墻膩?zhàn)臃鄣恼{(diào)制用水量減少，膩?zhàn)臃鄣氖┕ば宰兒?，其原因是由圖2粉煤灰摻加量對(duì)膩?zhàn)诱辰Y(jié)強(qiáng)度的影響1 一浸水后鉆結(jié)強(qiáng)度；2 一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)R結(jié)強(qiáng)度表2-35粉煤灰摻加量對(duì)膩?zhàn)拥挠盟?、施工性和顏色的影響性能?xiàng)目粉煤灰摻加量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%908070605040用水量/mL19.

9、420.420.92 1.923.424.6施工性T&f較好較不差顏色深灰深灰灰灰淺灰灰白調(diào)制50g膩?zhàn)臃鄣挠盟坑诜勖夯抑星蛐尾Ａ⒅榈摹皾L珠軸承”作用，使膩?zhàn)芋w系的流動(dòng)性提高，調(diào)制用水量降低，施工性能改善。由于粉煤灰的顏色為灰白色，因而當(dāng)其摻加量較大時(shí)膩?zhàn)幽さ念伾锥炔?。在墻面膩?zhàn)又械膽?yīng)用通常情況下，粉煤灰被作為具有一定水硬活性的礦物填料摻加于膩?zhàn)又?，其作用基本上是作為填料并同時(shí)起到對(duì)某種功能的改善作用。但是，也有將粉煤灰作為主要原材料進(jìn)行配制膩?zhàn)拥?。?2-36是這種應(yīng)用的一個(gè)配方示例33表2-36使用粉煤灰作為主要原材料的配方舉例原材料名稱用量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%原材料名稱用量（質(zhì)

10、量分?jǐn)?shù)） /%冏品粉煤灰70-90RJ再分散聚合物粉 末1-3堿性活性填料10-20普通硅酸鹽水泥6-12甲基輕乙基纖維素0.2（42.5 級(jí)）消泡劑0.1復(fù)合激發(fā)劑1-5防毒劑0.1(1)能夠?qū)Ψ勖夯移鸬綁A性活性激發(fā)作用的最常用的堿性活性填料是灰鈣粉對(duì)瓷磚膠黏劑性能的改善瓷磚膠黏劑是以水泥為主要膠結(jié)材料，以可再分散聚合物樹脂粉末改性的黏 結(jié)材料。粉煤灰的加入，能夠?qū)@類材料的和易性、力學(xué)強(qiáng)度等產(chǎn)生明顯的 改善作用。某研究所得到如表5所示的結(jié)果。表2-37粉煤灰對(duì)瓷磚膠薪劑性能的改善作用粉煤灰 摻 加量/% 流動(dòng) 度 /mm保水 率 /%和易 性28d抗壓強(qiáng)度/MPa28毗折強(qiáng)度/MPa14d

11、赫結(jié)強(qiáng)度/MPa017098較好4 1.59 .73.211017398較好45.510.73.322017899很好47.311.23.423018199很好48.911.83.493518498較好46.811.23.11按水泥質(zhì)量計(jì)。從表2-37中可以看出，瓷磚膠粘劑中摻加適量(20%左右)的粉煤灰，能夠顯著 提高瓷磚膠a劑的抗壓、抗折和a結(jié)強(qiáng)度，改善保水性能等。對(duì)保溫隔熱涂料性能的影響粉煤灰對(duì)保溫隔熱涂料的性能具有重要影響。 一是在水泥等膠凝材料等用量不變的情況下粉煤灰能夠產(chǎn)生膠凝性能，提高 產(chǎn)品的強(qiáng)度。二是在保溫隔熱涂料中如果水泥的用量太低，則水泥漿體難以 包裹表面，則材料的強(qiáng)度低，

12、而如果增大水泥的用量，則材料的密度增大該導(dǎo)致熱性能的降低。而摻加粉 煤灰后，粉煤灰能夠增加漿體的體積，實(shí)現(xiàn)對(duì)聚苯顆粒的充分包裹，但粉煤 灰的密度低，熱性能的降低比之水泥要小得多。粉煤灰主要用途1、在混凝土中摻加粉煤灰節(jié)約了大量的水泥和細(xì)骨料；減少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增強(qiáng)混凝土的可泵性；減少了混凝土的徐變；減少水化熱、熱能膨脹性；提高混凝土抗?jié)B能力；增加混凝土地修飾性。2、粉煤灰主要用來(lái)生產(chǎn)粉煤灰水泥、粉煤灰磚、粉煤灰硅酸鹽砌塊、粉煤灰加氣混凝土及其他建筑材料。3、還可用作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑，回收工業(yè)原料和作環(huán)境材料。4、粉煤灰在水泥工業(yè)和混凝土工程中的應(yīng)用：粉煤灰代替粘土原

13、料生產(chǎn)水泥，由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰加入適量石膏磨細(xì)制成的水硬膠凝材料，水泥工業(yè)采用粉煤灰配料可利用其中的未燃盡炭；粉煤灰作水泥混合材；粉煤灰生產(chǎn)低溫合成水泥，生產(chǎn)原理是將配合料先蒸汽養(yǎng)護(hù)生成水化物，然后經(jīng)脫水和低溫固相反應(yīng)形成水泥礦物；粉煤灰制作無(wú)熟料水泥，包括石灰粉煤灰水泥和純粉煤灰水泥，石灰粉煤灰水泥是將干燥的粉煤灰摻入10% 30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨，或分別磨細(xì)后再混合均勻制成的水硬性膠凝材料；粉煤灰作砂漿或混凝土的摻和料，在混凝土中摻加粉煤灰代替部分水泥或細(xì)骨料，不僅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、氣性、抗硫酸鹽性能和耐化學(xué)侵蝕性能、降低水化熱、改善

14、混凝土的耐高溫性能、減輕顆粒分離和析水現(xiàn)象、減少混凝土的收縮和開裂以及抑制雜散電流對(duì)混凝土中鋼筋的腐蝕。5、粉煤灰在建筑制品中的應(yīng)用：蒸制粉煤灰磚或墻，以電廠粉煤灰和生石灰或其他堿性激發(fā)劑為主要原料，也可摻入適量的石膏，并加入一定量的煤渣或水淬礦渣等骨料，經(jīng)過(guò)加工、攪拌、消化、輪碾、壓制成型、常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)后而形成的一種墻體材料；燒結(jié)粉煤灰磚，以粉煤灰、粘土及其他工業(yè)廢料為原料，經(jīng)原料加工、攪拌、成型、干燥、培燒制成磚；蒸壓生產(chǎn)泡沫粉煤灰保溫磚，以粉煤灰為主要原料，加入一定量的石灰和泡沫劑，經(jīng)過(guò)配料、攪拌、燒注成型和蒸壓而成的一種新型保溫磚；粉煤灰硅酸鹽砌塊，以粉煤灰、石灰、石膏為膠凝材料

15、，煤渣、高爐礦渣等為骨料，加水?dāng)嚢琛⒄駝?dòng)成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的墻體材料；6、粉煤灰加氣混凝土，以粉煤灰為原料，適量加入生石灰、水泥、石膏及鋁粉，加水?dāng)嚢璩蕽{，注入模具蒸養(yǎng)而成的一種多孔輕質(zhì)建筑材料；粉煤灰陶粒，以粉煤灰為主要原料，摻入少量粘結(jié)劑和固體燃料，經(jīng)混合、成球、高溫培燒而制的一種人造輕質(zhì)骨料；粉煤灰輕質(zhì)耐熱保溫磚，是用粉煤灰、燒石、軟質(zhì)土及木屑進(jìn)行配料而成，具有保溫效率高，耐火度搞，熱導(dǎo)率小，能減輕爐墻厚度、縮短燒成時(shí)間、降低燃料消耗、提高熱效率、降低成本。7、粉煤灰作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑：粉煤灰具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)，能廣泛應(yīng)用于改造重粘土、生土、酸性土和鹽堿土，彌補(bǔ)其酸瘦板粘的缺陷，粉煤灰中含有大量枸溶性硅鈣鎂磷等農(nóng)作物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，故可作農(nóng)業(yè)肥料用。8、回收工業(yè)原料：回收煤炭資源，利用浮選法在含煤炭粉煤灰的灰漿水中加入浮選藥劑，然后采用氣浮技術(shù)，使煤粒粘附于氣泡上浮與灰渣分離；回收金屬物質(zhì)粉煤灰中含有Fe2O3 A12O3、和大量稀有金屬；分選空心微珠，空心微珠具有質(zhì)量小、高強(qiáng)度、耐高溫和絕緣性好，可以用于塑料的理想填料，用于輕質(zhì)耐火材料和高效保溫材料，用于石油化學(xué)工業(yè)，用于軍工領(lǐng)域，坦克剎車。9、作環(huán)保材料：利用粉煤灰可制造分子篩、絮