粉煤灰作為混凝土摻和料的質量檢驗

張成梅, 趙保華, 苗 勇

1河南省輝縣市建設局標準定額管理站（453600） 2河南省長垣縣建設工程質量監督站（453400）

粉煤灰是以燃煤發電的火力發電廠排出的工業廢料，屬人工火山灰質材料。粉煤灰不僅可用作水泥混凝土的摻和料，還可以代替黏土作為生產水泥的原料，制造燒結磚、蒸壓加氣混凝土、泡沫混凝土、空心砌塊、燒結或非燒結陶粒等，已日益成為變廢為寶的資源。本文對送樣的兩種粉煤灰進行檢測，作為業主優選原材料的技術參考。

1 檢驗項目與方法

粉煤灰為某發電廠的分選I級粉和分選II級粉送樣。

結合業主的要求，粉煤灰化學成分按GB176-87《水泥化學分析方法》測定，品質檢驗方法參照DL/T5055-2007《水工混凝土摻用粉煤灰技術規范》的規定要求；顆粒級配檢測先將粉煤灰分別過80μm篩，然后采用顯微鏡法進行分析；顆粒形貌觀察在掃描電鏡（SEM）進行。

2 檢驗結果與分析

2.1 化學成分及品質檢驗

粉煤灰的化學成分檢驗結果見表1。兩種粉煤灰化學成分中SiO2含量最高，其次是Al2O3，Fe2O3含量相對較低，此外還有未燃盡的炭粒、CaO和少量的 MgO、Na2O、K2O、SO3等，屬硅鋁型低鈣粉煤灰。表2為粉煤灰品質檢驗結果。各項檢驗指標均滿足規范要求,且I級粉煤灰品質明顯優于II級粉煤灰。

因此，I級粉煤灰和II級粉煤灰分別符合 DL/T5055-2007《水工混凝土摻用粉煤灰技術規范》F類I級和II級粉煤灰的技術標準。

表1 粉煤灰的化學成分檢驗結果（%）

表2 粉煤灰品質檢驗結果

2.2 顆粒級配分析

粉煤灰顆粒級配的分析結果見表3，顆粒級配透射圖見圖1和圖2。檢測結果表明，I級粉煤灰的三項粒徑指標均低于II級粉煤灰；I級粉煤灰的顆粒分布非常均勻,而II級粉煤灰的分布稍有團聚現象。可見，粉煤灰的粒徑越小，顆粒分布越均勻，則其顆粒級配越理想。粉煤灰的顆粒級配是反映其顆粒尺寸大小和分布的技術指標。粉煤灰顆粒愈細，微細顆粒愈多，越能增強混凝土拌和物的粘聚性，并減小干縮變形，提高混凝土抗裂性和抗凍性。

表3 粉煤灰的顆粒級配分析結果

2.3 顆粒形貌觀察

圖3和圖4為粉煤灰顆粒的掃描電鏡SEM照片。結果表明:I級粉煤灰的球狀顆粒數目更多、形狀更加規則、表面也更光滑，不規則的雜質相對較少；II級粉煤灰有不少規則的球形顆粒，但顆粒表面稍微粗糙、部分顆粒中觀察到有凹陷的空洞，而且含有形狀不規則的雜質。

粉煤灰在混凝土中的三種效應，即形態效應、火山灰活性效應、微集料效應，都與玻璃微珠的含量密切相關。球狀顆粒玻璃微珠含量越多，滾珠軸承作用和潤滑作用越顯著，減水效果越好，粉煤灰的需水量比越小。可以看出，I級粉煤灰的玻璃體與微珠含量較多，因此它的需水量比小，膠砂強度比高（見表2），顯示了I級粉煤灰的特性。

3 結論

對送樣的兩種粉煤灰的檢驗結果表明，兩種粉煤灰分別符合DL/T5055-2007《水工混凝土摻用粉煤灰技術規范》F類I級和II級粉煤灰的技術標準。I級粉煤灰的顆粒分布均勻,球狀顆粒多、形狀規則且表面光滑；II級粉煤灰稍有團聚，顆粒表面稍粗糙、部分顆粒中有凹陷的空洞，且含有形狀不規則的雜質。