固体废弃物粉煤灰在蒸压加气混凝土板材中的应用

固体废弃物粉煤灰在蒸压加气混凝土板材中的应用

作者：景进兵

粉煤灰主要产生于燃煤发电厂，是煤炭燃烧后产生的废弃物。为了使资源的利用率得到有效提升，粉煤灰被广泛应用于建筑材料领域，粉煤灰虽然能够作为蒸压加气混凝土砌块、板材的关键主要材料，但是在实际应用中却发现粉煤灰氨味、膨胀等异常现象，从而使蒸压加气混凝土砌块、板材质量受到极大影响。为了解决这一问题，必须对粉煤灰异常原因进行分析，并且对粉煤灰质量给予有效检测。

一、粉煤灰检测方法分析

本次实验主要对GC/T1596－2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》文件给予详细参照，从而分析粉煤灰的烧失量、细度、活性指数和化学组成等内容。

具体来看，粉煤灰的基本性能包括以下内容：F1号粉煤灰的烧失量为1.0%，细度为11.2%，需水量为92%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为64%；F2号粉煤灰的烧失量为1.0%，细度为9.5%，需水量为90%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为77%；F3号粉煤灰的烧失量为0.2%，细度为19.2%，需水量为91%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为62%；F4号粉煤灰的烧失量为6.3%，细度为26.4%，需水量为98%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为64%；F5号粉煤灰的烧失量为6.0%，细度为41.3%，需水量为106%，安定性和放射性均为合格，强度活性指数为71%。

粉煤灰的化学成分包括以下几部分：

F1号粉煤灰的二氧化硅含量为48.27%，氧化铝含量为30.75%，氧化钙含量为4.94%，氧化铁含量为8.12%，氧化镁含量为2.53%，三氧化硫含量为0.35%，五氧化二磷含量为0.23%；F2号粉煤灰的化学成分含量依次为48.40%、33.25%、3.46%、3.78%、2.40%、0.25%和0.26%；F3号粉煤灰的化学成分含量分别为50.47%、25.53%、7.62%、5.27%、1.25%、0.50%和0.43%；F4号粉煤灰的化学成分含量分别为39.00%、23.02%、13.74%6.95%、1.72%、1.80%和1.63%；F5号粉煤灰的化学成分含量分别为41.05%、27.04%、11.89%、5.13%、1.83%、1.96%和0.98%。

根据实验得出的粉煤灰基本性能和化学组成可以看到，普通粉煤灰的烧失量、细度、活性指数和化学成分含量均达到GC/T1596－2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的标准要求，满足蒸压加气混凝土砌块、板材的生产的主要原材料。

二、粉煤灰异常检测方法分析

(1)氨味问题。

与没有气味的普通粉煤灰相比，异常粉煤灰散发出刺激性氨味，这主要因为粉煤灰在电厂经历脱硝工艺，因此氨会残留在粉煤灰中。现阶段电力行业的发展水平不断提升，因此燃煤发电厂的污染治理力度越来越大，由于在治理过程中会应用到烟气脱硝技术，因此会应用到尿素、氨成分的脱硝剂，而粉煤灰本身属于多孔结构，因此会大量吸收催化反应残留的硫酸氢铵，从而导致氨气问题发生。

在对异常粉煤灰的氨气问题进行检测时，主要经历以下几个步骤：首先，检验人员要严格将温度控制在18℃～22℃之间，并且对实验装置的气密性进行检查；其次，检验人员要定量称取粉煤灰5.00g，并且准备500mL的0.1mol/L氢氧化钠溶液；第三，检验人员要将二者分别加入锥形瓶和分液漏洞中，然后对测量管和平衡管的高度进行调节，使其与液面保持平衡，然后对计量数据V1进行准确记录；第四，检验人员要对分液漏洞的阀门进行调整，从而使粉煤灰充分混合在氢氧化钠溶液中，并用电磁搅拌器混合均匀；第五，检验人员需要再次对测量管和平衡管的高度进行调节，从而保障与液面的一致性，再次准确读取数据V2；第六，根据以下公式对单位气体释放量进行计算：c=(V2－V1)/m。最终测量出普通粉煤灰的单位气体释放量均为0，而F4号异常粉煤灰的单位气体释放量为5.46mL/g，F5号异常粉煤灰的单位气体释放量为0.50mL/g。

（2）膨胀问题。

普通粉煤灰与碱性溶液混合时不会发生膨胀反应，而粉煤灰的膨胀反应非常明显，这主要是因为粉煤灰会在碱性溶液中散发爆燃性气体，因此体积会发生显著变化。导致这一现象发生的主要原因在于粉煤灰的采集运输过程，由于粉煤灰中混入大量垃圾焚烧后的残渣，因此会造成胶砂体积发生膨胀。

在对粉煤灰的膨胀问题进行检测时，主要经历以下几个步骤：首先，检验人员要选用掺有30%粉煤灰的基准水泥，然后根据0.5的固定水胶比制备水泥净浆；其次，检验人员要准备质量为48g～52g的玻璃板和长、宽、高分别为100mm的试模，并且将水泥净浆注入到试模中，一直到另一侧溢出试模边缘2mm，再用湿润的棉布覆盖在上方；第三，检验人员用千分表读取加水搅拌时的数据，最后用以下公式计算出检测结果：c=（h1－h0）/100×100%，最后可知普通煤粉灰性能正常，而F4和F5的竖向膨胀率均达到0.20%以上。

结论

综上所述，针对固体废弃物粉煤灰原因及检测方法的探究是非常必要的。现阶段粉煤灰已经在建筑工程材料领域得到广泛应用，但是粉煤灰现象却严重影响蒸压加气混凝土砌块板材生产质量的问题，因此必须对粉煤灰的异常原因及质量检测方法给予深入分析。研究可得，不同类型的粉煤灰在应用中具有不同效果，而经过不同的工艺配方处理的粉煤灰蒸压加气混凝土砌块和板材强度较高，能够有效替代砂作用。

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