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，此即粉煤灰。在一些對顏色沒有嚴格要求的建筑涂料產(chǎn)品， 例如膩子、防水涂料和保溫隔熱涂料以及瓷磚膠粘劑中可以適當?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。粉煤灰的化學成分如表 1所示表1粉煤灰的化學成分和物理性能類別成分或項目性能化學成分二氧化硅（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，也有一些黏結(jié)在一起的粘 連顆粒。

3、粉煤灰具有水硬性。煤粉在燃燒過程中粉煤灰中的雜質(zhì)發(fā)生了復雜 的學反應，反應產(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“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用的最大性能優(yōu)勢在于其后期水化性能。這既能 夠提高水泥基材料的強度，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，由于這時水泥已經(jīng)進行了充分的水化，在結(jié)構(gòu)中存在著大量毛細孔隙（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)中的這些毛細孔隙，提高水泥砂漿的密實性和抗?jié)B性。粉煤灰在水泥砂漿

4、 中的用量一般視要求和所達到的目的的不同 8%35%在粉狀建筑涂料中應用 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來表示，h按照下式計算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（反應碳含量）， 活性越低。粉煤灰的水化反應速度較慢，因而其早期強度較 低，而后期強度高，能夠達到甚至超過水泥的強度。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備的投資，且容易造成二次污染，通常只有 在用量很大，對粉煤灰的質(zhì)量要求不高，且取灰方便，運輸

5、費用低的情況下 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，具有滿足國家標準規(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)粉狀建筑涂料時因為粉煤 灰的用量低，對其質(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)國家標準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）粉煤灰對某些粉狀建筑涂料性能的影響對膩子性能的影響粉煤灰作為活性摻和料在膩子中應用表2-34作混凝土和砂漿摻和料的粉煤灰的技術(shù)要求指標項目粉煤灰級別一I （好）H （中）m （差）

6、細度（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。一是：粉煤灰的成本很低，目前即使是品級最高的粉煤灰（I 級 ） ，其價格也只是和填料中價格較低的、最低品級的重質(zhì)碳酸鈣的價格相似，這主要是因為粉煤灰雖然有許多特性，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，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、”效應能夠改善所有產(chǎn)品的施工和易性。四是：粉煤灰強度發(fā)展的緩慢. 能夠?qū)δ佔訉拥膹姸群痛蚰バ灾g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。這既降低膩子粉的調(diào)制拌和水的用量（ 即降低了水灰比） ，又使膩子具有良好的施工性。六是：粉煤灰比同等細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)品中應用有利于環(huán)保，應用最大時還能夠受到政策上的優(yōu)惠.粉煤灰在聚合物水泥基膩子中應用時，對水泥基膩子的鉆結(jié)強度、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膩子結(jié)強度的影響。從圖2 中可以看出，隨著粉煤灰摻加量的減少，膩子的粘結(jié)強度增大;摻加量在70%以下時，強度增大的趨勢變得級慢; 而從50%減小到40%時，強度開始降低。粉煤灰摻加量對膩子的用水量、施工性和顏色的影響如表3 所示。表 3 的結(jié)果說明這樣的趨勢: 隨著粉煤灰摻加量的增大，外墻膩子粉的調(diào)制用水量減少，膩子粉的施工性變好，其原因是由圖2粉煤灰摻加量對膩子粘結(jié)強度的影響1 一浸水后鉆結(jié)強度；2 一標準狀態(tài)R結(jié)強度表2-35粉煤灰摻加量對膩子的用水量、施工性和顏色的影響性能項目粉煤灰摻加量（質(zhì)量分數(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膩子粉的用水量于粉煤灰中球形玻璃微珠的“滾珠軸承”作用，使膩子體系的流動性提高，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，因而當其摻加量較大時膩子膜的顏色白度差。在墻面膩子中的應用通常情況下，粉煤灰被作為具有一定水硬活性的礦物填料摻加于膩子中，其作用基本上是作為填料并同時起到對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行配制膩子的。表 2-36是這種應用的一個配方示例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)量分數(shù)）/%原材料名稱用量（質(zhì)

10、量分數(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）消泡劑0.1復合激發(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、力學強度等產(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粉煤灰對瓷磚膠薪劑性能的改善作用粉煤灰 摻 加量/% 流動 度 /mm保水 率 /%和易 性28d抗壓強度/MPa28毗折強度/MPa14d

11、赫結(jié)強度/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。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)強度，改善保水性能等。對保溫隔熱涂料性能的影響粉煤灰對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，則材料的強度低，

12、而如果增大水泥的用量，則材料的密度增大該導致熱性能的降低。而摻加粉 煤灰后，粉煤灰能夠增加漿體的體積，實現(xiàn)對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骨料；減少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增強混凝土的可泵性；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)護生成水化物，然后經(jīng)脫水和低溫固相反應形成水泥礦物；粉煤灰制作無熟料水泥，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混凝土中鋼筋的腐蝕。5、粉煤灰在建筑制品中的應用：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)過加工、攪拌、消化、輪碾、壓制成型、常壓或高壓蒸汽養(yǎng)護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，加水攪拌、振動成型、蒸汽養(yǎng)護而成的墻體材料；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，加水攪拌呈漿，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)土及木屑進行配料而成，具有保溫效率高，耐火度搞，熱導率小，能減輕爐墻厚度、縮短燒成時間、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性質(zhì)，能廣泛應用于改造重粘土、生土、酸性土和鹽堿土，彌補其酸瘦板粘的缺陷，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