0 引言

粉煤灰作為一種十分常見的礦物摻合料，其質量差別很大，經常有劣質粉煤灰混入，給生產和質量控制帶來麻煩。

1 劣質粉煤灰概述

現今市場劣質粉煤灰主要包括：原狀粗灰、磨細粉煤灰、脫硫粉煤灰、脫硝粉煤灰、浮黑粉煤灰、摻假粉煤灰等。劣質粉煤灰的使用易導致混凝土28d 強度不足，后期強度增長低，造成混凝土工程質量不合格。

2 試驗分析

2.1 試驗材料

水泥是常規硅酸鹽水泥，密度3.1g/cm3；砂子是中砂FM=2.6，密度2.54g/cm3，含泥量在3%以下；河卵石粒徑最大值是40cm，密度2.53g/cm3；外加劑包括引氣劑與減水劑。

粉煤灰是化工廠等外原狀粉煤灰、發電廠II級原狀粉煤灰與發電廠II 級磨細粉煤灰，表1 是詳細的化學成分表。

2.2 試驗方法

混凝土性質測驗根據《水工混凝土試驗規程》（SD105-80）中相應的標準開展。

混凝土迅速凍融測驗：選擇國產全自動混凝土快速凍融測驗機，依照ASTCM666 指標開展快速凍融循環測驗。一次性凍融循環的時間大約是3h，試件中心溫度允許改變范圍是-17.5~4.0℃。

2.3 試驗結果與分析

粉煤灰質量不同，但混凝土配合比一致，混凝土抗壓強度的大小同樣存在差異，主要是因為粉煤灰燒失量會在很大程度上影響混凝土抗壓強度等級。等外原狀灰、II 級磨細灰、II 級原狀灰燒失量分別是28.2%、2.24%、7.6%。而摻優質粉煤灰能讓混凝土中水分減少15~30%/m3，劣質灰能讓混凝土中水分增加20~25%/m3，因水膠比發生了變化，導致混凝土抗壓強度等級產生極大的變化。

3 劣質粉煤灰的品質發生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

3.1 原狀粗灰品質發生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 性質改變的原因研究。原狀粗灰主要是由火力發電廠沒有進行分選，但排到干灰庫或濕排，進而存儲在沉灰池內的粉煤灰類型，其表層光滑性較差，細度通常＞45%，燒失量＞15%，活性指數＜60%。如今，常常將此當作水泥混合建材。

（2） 對混凝土性質影響的分析。因為原狀粗灰篩余量相對較大，其中含有較多雜質，燒失量相對較大，因此實際效果并不能得到很好地體現。

鑒于此，用其所制成的混凝土不具備理想的流動性，保水性與薪聚性不符合要求，會對新拌混凝土的質量造成極大的影響；由于需水量太大，會導致單位體積混凝土的實際用水量超過預計用水量，進而使水膠比升高，不但會使抗壓強度等級出現減小的情況，還會使硬化混凝土的耐久性被嚴重弱化。

3.2 磨細粉煤灰品質發生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 性質出現變化的原因研究。磨細粉煤灰細致借助廢棄原狀粗灰，選擇粉磨加工的方式，進而得到再生粉煤灰。相較于原狀粗灰來說，磨細粉煤灰45μm 篩余量更少，并且活性相對較差。

而在化學成分上來說，磨細粉煤灰其實和優質粉煤灰并不存在明顯的不同，可是兩者的物理性質卻存在很大的不同，會使混凝土的所有性質發生極大的變化。

（2） 對混凝土性質所造成的影響分析。相較于優質粉煤灰而言，因為磨細粉煤灰的碳含量與雜質含量相對較大，能更好地吸附水與各種外加劑，其顆粒大部分是表層光滑性較差的半球形顆粒碎片，球形微珠的潤滑性并不理想，鑒于此，倘若摻量一致，其新拌混凝土的流動性能還是會相對較低，經時會存在非常嚴重的損耗，進而嚴重影響混凝土灌筑施工。

3.3 脫硫粉煤灰品質發生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 性質出現變化的原因研究。關鍵性的原因其實就是因為脫硫技術所導致的。

（2） 燃燒脫硫，系指把石灰石粉當成是脫硫劑，在燃煤爐膛燃燒室上部進行噴刷，之后石灰石粉就會立即燃燒，進而產生CaO，而氧化鈣又和SO2產生反應，產生CaSO3、CaSO4。

（3） 煙氣脫硫，煙氣脫硫其實就是在燃燒生成的煙氣到脫硫設備濕式吸收塔之后，選擇Ca（OH）2當成是脫硫劑，進而在吸收塔中對煙氣中的SO2從上到下進行石灰漿液的噴灑，這就會導致SO2和Ca（OH）2霧滴以逆流的形式進行接觸，進而兩者產生反應，反應產物是CaSO3、CaSO4、2H2O。

CaSO4和2H2O 會發生反應，產物是二水硫酸鈣晶體，并且脫水處理后，可獲得CaSO4·2H2O，也就是生石膏，如此就能完成含硫煙氣的有效治理。

在燃燒脫硫或煙氣脫硫的過程中，可以在除塵器內進行固體廢棄物與粉煤灰的采集與分選操作。

但該粉煤灰是一種混合物，其中含有的物質如下：粉煤灰、亞硫酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣與碳酸鈣。

（4） 對混凝土性質所造成的影響分析。脫硫粉煤灰中的關鍵性成分是亞硫酸鈣，能緩凝水泥，因此會影響混凝土的凝結時間，加大混凝土凝結的難度。

3.4 脫硝粉煤灰品質發生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 品質被改變的原因研究。脫硝環節結束后，剩下的脫硝劑會形成的NH4 由于粉煤灰顆粒的存在，會被吸附至空腔中，若環境中的水分相對較多，NH4和CO2會產生反應，產物是（NH4）2CO3,碳酸錢會繼續反應，產物是NH4HCO3。而在36℃的條件下，碳酸氫鈉就會進行分解反應，產物是NH3、CO2與H2O，氨氣味就是這樣形成的。

（2） 對混凝土性質所造成的影響分析。假若選擇脫硝粉煤灰進行混凝土的制備，拌合物表層常常會出現豐富的氣泡，并且氨氣味也會出現。

若把不同電廠的脫硝粉煤灰，依照10%、20%、30%與40%的比例加入到水泥里，就會使水泥凝結時間增加，使水泥早期強度等級減小，并且會由于粉煤灰摻量的增多，出現顯著的強化現象。

3.5 浮黑粉煤灰品質發生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 性質出現改變的原因研究。火力電廠要想使燃煤技術得到改善，在燃煤時加入柴油或其他油性物體當成是助燃劑。但這些助燃劑并不能徹底進行燃燒，因此就會在粉煤灰內出現殘留，這也就是浮黑粉煤灰。

（2） 對混凝土性質所造成的影響分析。假若選擇浮黑粉煤灰進行混凝土制作，拌合物表層會出現很多黑色油狀物，硬化環節結束后，混凝土構件表層會產生不規則黑斑，進而使構件外觀出現很大的缺陷。在構件抹灰或裝飾板塊粘貼的過程中，甚至會使砂漿和基層、砂漿和板塊粘結效果不理想。

3.6 摻假粉煤灰品質發生變化的原因分析及對混凝土性能的影響

（1） 品質被改變的原因研究。粉煤灰廠商為了能提升自己的經濟效益，在罐車上部安設滿足質量條件的粉煤灰，罐車中、底部裝入質量相對較差的粉煤灰；此外，在燃煤電廠采購粉煤灰之后，能添加石灰石、煤渣、爐渣等，不斷磨細，最終以優質粉煤灰的形式賣出。

（2） 對混凝土性質所造成的影響分析。摻假粉煤灰因為成分非常多，并且混合的均勻性非常差，對新拌混凝土性質所造成的影響程度非常不穩定。如此就會導致新拌混凝土質量的管控工作非常困難，評估硬化混凝土性能的工作也非常難開展。

4 結語

綜上所述，因為粉煤灰的多元化與復雜化趨勢，預拌混凝土的施工人員與技術人員務必掌握各種劣質粉煤灰品質出現改變的根本原因與對混凝土性質產生影響的各種影響，借助科學的檢驗方式，能使劣質粉煤灰的實際運用得到有效抑制，使混凝土質量得到有效保障。

來源：《建材發展導向》

作者：陳碧宗