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(三)粉煤灰的矿物成分

粉煤灰是非晶体矿物、晶体矿物、少量未燃炭的混合物，三者的比例同样受到煤粉颗粒成分、粒度、燃烧温度、风压等多种因素的随机叠加影响。其中非晶体矿物为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿。玻璃体含量为50%～80%，是粉煤灰活性的来源。晶体矿物为石英、莫来石、磁铁矿、赤铁矿、氧化镁、生石灰及无水石膏等。石英为粉煤灰中的原生矿物，常呈棱角状，不规则粒径，含量不高;

莫来石针状形集合晶体来源于粉煤灰中的二氧化硅和三氧化二铝，含量在1.3-3.6%之间，其变化与煤粉中Al2O3含量及煤粉燃烧时的炉膛温度等诸多因素有关。

磁铁矿和赤铁矿是粉煤灰中铁的主要赋存状态，一般磁铁矿含量较高。

(四)粉煤灰的物理性能：

1、表观色泽

变化很大，与成分相关。低钙灰一般呈乳白色，高钙粉煤灰一般呈浅黄色;随含碳量升高，粉煤灰色泽逐渐变深至灰黑色。用色泽指数表征，可以粗略判断粉煤灰性质的变化。

2、颗粒分类：

用扫描式电子显微镜的观察表明，分为珠状颗粒和渣状颗粒两大类。珠状颗粒包括漂珠(常称空心微珠)、空心沉珠、复珠(子母珠)、密实沉珠(实心微珠)和富铁玻璃微珠等五大品种;在渣状颗粒中包括海绵状玻璃渣粒、碳粒、钝角颗粒、碎屑和粘聚颗粒等五大品种。较多电厂的粉煤灰以密实沉珠为主。正是由于这些颗粒各自组成上的变化，比例不同，直接影响到粉煤灰质量的优劣。

3、细度：

是用于评估混凝土中粉煤灰质量最重要的参数之一。粒径分布范围与水泥接近，为0.5～300μm，但集中在45μm以下，即比水泥细得多。JGJ28-1986规定，以80μm标准筛人工筛分法测定其筛余量：I级灰不大于5%，II级灰不大于8%，III级不大于25%。GBJ146-90粉煤灰混凝土应用技术规范、GB1596-2005粉煤灰新标准中，采用45μm气流筛筛余量(%)为细度指标：拌制混凝土和砂浆用I级灰不大于12%，II级灰不大于20%，III级灰不大于45%。水泥活性混合材料用粉煤灰对细度未作要求。

4、比表面积：

由于密实颗粒与多孔颗粒混杂，比表面积不易测准。沿用气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法检测，粉煤灰比表面积分布于1500～5000cm2/g。

5、密度：

可以评定粉煤灰质量的均匀性，是评估混凝土中粉煤灰质量最重要的参数之一。低钙灰的密度一般为1800～2800kg/m3 ，高钙灰密度可达2500~2800kg/m3 ;堆积密度600～900kg/m3，压实密度1300-1600kg/m3 ;空隙率一般为60-75%。

6、需水量比

按GB/T2419测定试验胶砂和粉煤灰取代30%水泥的对比胶砂达到130-140mm流动度时的加水量之比，能在一定程度上反映粉煤灰物理性质的优劣。JGJ28-1986、GBJ146-1990、GB1596-2005都规定：拌制混凝土和砂浆用I级粉煤灰需水量比不大于95%，II级灰不大于105%，III级灰不大于115%。水泥活性混合材料用粉煤灰需水量比未作规定。

7、火山灰活性

1987年戴维斯(Davis、R,E)及其同事提出的“粉煤灰具有火山灰质混合材料的性质”。ISO对火山灰材料及其活性定义如下：火山灰材料就是在常温下与石灰一起水化后能够生成具有硬性的化合物的材料。对粉煤灰而言，就是在常温下与石灰反应的能力。SiO2、A12O3为酸性氧化物，CaO、Mg0为碱性氧化物，计算其碱性率(Mo)，可以初步评定其活性：

若Mo=(CaO%+MgO%)/(SiO2%+AI2O3%)<1，则属酸性，利于进行“火山灰反应”。

各国的混凝土用粉煤灰标准多数采用“抗压强度比”表达粉煤灰的火山灰活性。但是其试验结果却不能直接用来指导粉煤灰混凝土的配合比，也不能用来确定粉煤灰对混凝土强度的贡献。

鉴于粉煤灰的活性必须通过混凝土试验才能合理地反映出来，GB1596-2005中只对用于水泥的粉煤灰规定“强度活性指数”的要求，而对用于混凝土的粉煤灰则无要求。JGJ28-1986和GBJ146-1990也不作火山灰活性的规定。

8、沸煮安定性

雷氏夹沸煮后增加距离不大于5mm。

9、收缩性

美国ASTM C-618对粉煤灰砂浆试件28d的收缩性增加的最大限值为0.03%，虽然这一规定并非强制性的，但对选用粉煤灰却是很有好处的。我国的有关规范、标准和规程对收缩性都不作规定。

10、均匀性

美国ASTMC-618规定粉煤灰密度和细度的均匀性偏差不得大于5%，对引气剂需要量的均匀性规定不得大于20%。我国对此不作规定。

原标题：[技术交流] 粉煤灰的特征、综合利用的技术路线与产业化前景

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