李平菊

（中鐵二十一局集團(tuán)第二工程有限公司檢測(cè)中心，甘肅　蘭州 730000）

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淺析粉煤灰燒失量影響因素

李平菊

（中鐵二十一局集團(tuán)第二工程有限公司檢測(cè)中心，甘肅蘭州 730000）

摘要：主要闡述了檢測(cè)粉煤灰燒失量參數(shù)時(shí)的影響因素，本文章是從坩堝的灼燒、恒重及放置冷卻的時(shí)間三個(gè)方面對(duì)影響粉煤灰燒失量的因素進(jìn)行分析，并提出實(shí)際檢測(cè)中應(yīng)該注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：粉煤灰；燒失量；恒重；冷卻時(shí)間

1　概述

粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體物質(zhì)，是我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢棄物之一，排出的風(fēng)塵不經(jīng)過(guò)特殊處理，直接排入大氣，危害環(huán)境，甚至其中有毒物質(zhì)嚴(yán)重危害人類健康和生物環(huán)境。粉煤灰的主要氧化物組成部分為：SiO2（45%～65%）、Al2O3（20%～35%）及Fe2O3（5%～10%）和CaO（5%）等。目前，我國(guó)火力發(fā)電的燃料主要是煤，而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，粉煤灰的排放量也在不斷加大。所以，研究粉煤灰的性質(zhì)是將其重新利用、變廢為寶。目前，粉煤灰用于建筑行業(yè)混凝土摻和料，可以取代混凝土中相同質(zhì)量的部分水泥，從而降低費(fèi)用。因此，粉煤灰在混凝土中起著非常重要的作用，具體如下：

1）改善砼和易性?；炷林杏捎诠橇项w粒之間存在著一定的空隙，粉煤灰取代等量的水泥時(shí)混凝土漿體的體積就會(huì)增大，這使?jié){體順利地填充骨料間的空隙，包圍骨料，在骨料之間起到潤(rùn)滑的作用，提高了混凝土拌和物的和易性。

2）抑制砼泌水。在高性能混凝土中，一般會(huì)加入外加劑，會(huì)產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。粉煤灰摻入混凝土中可以填充細(xì)骨料在拌和物中形成的空隙，粉煤灰取代等量水泥摻入混凝土，混凝土的用水量適度地降低，抑制了混凝土的泌水。

3）提高砼后期強(qiáng)度。在混凝土中摻用粉煤灰不與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使水泥顆粒完全分開(kāi)，更加充分地進(jìn)行水化反應(yīng)，同時(shí)由于粉煤灰本身材質(zhì)的特殊性質(zhì)，摻入粉煤灰可提高混凝土后期強(qiáng)度[1]。

4）降低砼水化熱。水泥在混凝土水化反應(yīng)中是放熱反應(yīng)，水泥摻入量越多，水化反應(yīng)產(chǎn)生的水化熱就越多，混凝土實(shí)體就會(huì)產(chǎn)生裂縫，將粉煤灰摻入混凝土取代部分水泥可減少水泥的水化熱，也就減少了混凝土實(shí)體工程由于溫度升高而造成的裂縫。

5）改善砼耐久性。目前混凝土施工中，耐久性指標(biāo)要求很高，混凝土中摻入粉煤灰對(duì)其凍融有很大影響。如果粉煤灰燃燒不充分，質(zhì)量差，含碳量高都會(huì)對(duì)混凝土耐久性有不利影響。摻入粉煤灰質(zhì)量差，其抗凍融性降低。但當(dāng)施工的過(guò)程中摻入質(zhì)量較好的粉煤灰同時(shí)就會(huì)降低水灰比，混凝土的抗凍性效果更加理想。

所以，在混凝土施工的過(guò)程中，摻用粉煤灰的優(yōu)劣嚴(yán)重影響著混凝土的質(zhì)量，燒失量作為粉煤灰檢驗(yàn)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，對(duì)高性能混凝土有著重要的影響：1）在鍋爐中粉煤灰燃燒不充分，還存在部分未燃碳，增大了燒失量，含碳量越高，影響混凝土的需水量，從而影響混凝土的水膠比；2）粉煤灰燒失量過(guò)高會(huì)嚴(yán)重影響對(duì)混凝土中含氣量的控制。粉煤灰燒失量，即將在105～110℃的烘箱中烘干至恒重時(shí)，在950～1000℃灼燒后較少部分的重量百分比。

2　標(biāo)準(zhǔn)要求

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T176-2008對(duì)燒失量進(jìn)行試驗(yàn)：稱取樣品1.0000g，精確到0.0001g，置已經(jīng)灼燒恒重的瓷坩堝內(nèi)，斜蓋上坩堝蓋，在檢測(cè)設(shè)備馬弗爐中設(shè)定溫度950～1000℃，灼燒15～20min，冷卻至恒溫，稱量。反復(fù)灼燒，直至恒重[2]。

水泥燒矢量的計(jì)算公式：

X=(m2-m3)/(m2-m1)

式中：X——燒失量，%；

m1——坩堝質(zhì)量，g；

m2——坩堝和試樣質(zhì)量，g；

m3——灼燒后坩堝和試樣質(zhì)量，g。

3　試驗(yàn)分析

從試驗(yàn)檢測(cè)中可以得知，影響粉煤灰燒失量檢測(cè)結(jié)果的主要因素分別有：稱量、灼燒溫度、恒重、灼燒時(shí)間、放置時(shí)間。在粉煤灰燒失量檢測(cè)中所用到的儀器分析天平和馬弗爐都是經(jīng)過(guò)檢定部門檢定合格的，只要嚴(yán)格規(guī)范地操作，檢測(cè)結(jié)果不會(huì)有較大的偏移。所以，我們討論一下恒重和放置時(shí)間對(duì)粉煤灰燒失量檢測(cè)結(jié)果的影響。

3.1恒重坩堝放置時(shí)間對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響[3]

取6個(gè)空坩堝置于馬弗爐，灼燒的溫度為950℃，分別灼燒40min后，在干燥器中冷卻30min至常溫，稱量，再將坩堝繼續(xù)放在馬弗爐中同樣的溫度下灼燒1h，冷卻30min至常溫，稱量。在這基礎(chǔ)上繼續(xù)將6個(gè)坩堝分3組在干燥器中放置，1、2是一組，3、4是一組，5、6是一組，在干燥器中分別放置2h、6h、12h、分別對(duì)其測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　灼燒坩堝放置時(shí)間對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

根據(jù)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)得知，坩堝灼燒后在干燥器中放置30min才能達(dá)到常溫，由表1可以看出，坩堝灼燒40min和灼燒1h的重量之差符合標(biāo)準(zhǔn)恒重的要求，從節(jié)約能源和時(shí)間的角度考慮，將坩堝灼燒40min、放置30min最為適宜。

3.2坩堝恒重對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

稱取烘干樣品1.0000g，分別以未經(jīng)灼燒的坩堝和灼燒的坩堝對(duì)粉煤灰進(jìn)行燒失量檢測(cè)，結(jié)果顯示灼燒的坩堝和未經(jīng)過(guò)灼燒的坩堝數(shù)值相差很大，不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。見(jiàn)表2。

表2　未灼燒的坩堝檢測(cè)燒失量的結(jié)果

從表3可以看出，在檢測(cè)過(guò)程中，必須將坩堝灼燒至恒重，而且坩堝放置的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，在干燥器中放置30min即可稱量。

表3　灼燒恒量的坩堝檢測(cè)燒失量的結(jié)果

3.2放置時(shí)間對(duì)盛樣品坩堝的影響

取6個(gè)已經(jīng)灼燒至恒重的坩堝及樣品在馬弗爐灼燒20min，然后取出放置干燥器中冷卻30min冷卻至室溫，冷卻室溫之后對(duì)1號(hào)，2號(hào)再延長(zhǎng)冷卻時(shí)間至2h，3號(hào)，4號(hào)冷卻至6h，5號(hào)、6號(hào)冷卻至12h。見(jiàn)表4。

表4　放置時(shí)間對(duì)燒失量的影響

由表4可以看出，盛有檢測(cè)樣品的坩堝容易返潮，放置的時(shí)間越長(zhǎng)，粉煤灰燒失量越小，檢測(cè)誤差越大。在兩組平行檢測(cè)中，燒失量之差符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4　結(jié)論

在粉煤灰檢測(cè)的過(guò)程中，檢測(cè)設(shè)備符合要求、人員操作規(guī)范的前提下，在灼燒空坩堝時(shí)，起初灼燒1h后再每次按0.5h灼燒最為適宜，灼燒一定時(shí)間之后放置在干燥器中自然冷卻，從檢測(cè)的結(jié)果來(lái)看放置時(shí)間對(duì)粉煤灰燒失量檢測(cè)結(jié)果影響很大，由于在盛有藍(lán)色硅膠的干燥器中還是存在一定量的水分，對(duì)于恒重空坩堝冷卻時(shí)放置的時(shí)間越長(zhǎng)，粉煤灰燒失量越大，誤差越大，對(duì)于檢測(cè)后盛樣坩堝放置時(shí)間越長(zhǎng)，燒失量越小，誤差越大。所以，在粉煤燒失量的檢測(cè)中灼燒后的坩堝及灼燒后帶樣品的坩堝放置40min后稱量最為適宜。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃燕梅.淺析粉煤的利用[Z].福建建材綜合論述，2013.

[2]GB/T176-2008，水泥化學(xué)分析試驗(yàn)方法[S].

[3]劉吉貴.影響水泥燒失量檢測(cè)結(jié)果的因素分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)、2009.

中圖分類號(hào)：TQ325