固體廢棄物粉煤灰在蒸壓加氣混凝土板材中的應用

作者：景進兵

粉煤灰主要產生于燃煤發電廠，是煤炭燃燒后產生的廢棄物。為了使資源的利用率得到有效提升，粉煤灰被廣泛應用于建筑材料領域，粉煤灰雖然能夠作為蒸壓加氣混凝土砌塊、板材的關鍵主要材料，但是在實際應用中卻發現粉煤灰氨味、膨脹等異常現象，從而使蒸壓加氣混凝土砌塊、板材質量受到極大影響。為了解決這一問題，必須對粉煤灰異常原因進行分析，并且對粉煤灰質量給予有效檢測。

一、粉煤灰檢測方法分析

本次實驗主要對GC/T1596－2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》文件給予詳細參照，從而分析粉煤灰的燒失量、細度、活性指數和化學組成等內容。

具體來看，粉煤灰的基本性能包括以下內容：F1號粉煤灰的燒失量為1.0%，細度為11.2%，需水量為92%，安定性和放射性均為合格，強度活性指數為64%；F2號粉煤灰的燒失量為1.0%，細度為9.5%，需水量為90%，安定性和放射性均為合格，強度活性指數為77%；F3號粉煤灰的燒失量為0.2%，細度為19.2%，需水量為91%，安定性和放射性均為合格，強度活性指數為62%；F4號粉煤灰的燒失量為6.3%，細度為26.4%，需水量為98%，安定性和放射性均為合格，強度活性指數為64%；F5號粉煤灰的燒失量為6.0%，細度為41.3%，需水量為106%，安定性和放射性均為合格，強度活性指數為71%。

粉煤灰的化學成分包括以下幾部分：

F1號粉煤灰的二氧化硅含量為48.27%，氧化鋁含量為30.75%，氧化鈣含量為4.94%，氧化鐵含量為8.12%，氧化鎂含量為2.53%，三氧化硫含量為0.35%，五氧化二磷含量為0.23%；F2號粉煤灰的化學成分含量依次為48.40%、33.25%、3.46%、3.78%、2.40%、0.25%和0.26%；F3號粉煤灰的化學成分含量分別為50.47%、25.53%、7.62%、5.27%、1.25%、0.50%和0.43%；F4號粉煤灰的化學成分含量分別為39.00%、23.02%、13.74%6.95%、1.72%、1.80%和1.63%；F5號粉煤灰的化學成分含量分別為41.05%、27.04%、11.89%、5.13%、1.83%、1.96%和0.98%。

根據實驗得出的粉煤灰基本性能和化學組成可以看到，普通粉煤灰的燒失量、細度、活性指數和化學成分含量均達到GC/T1596－2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的標準要求，滿足蒸壓加氣混凝土砌塊、板材的生產的主要原材料。

二、粉煤灰異常檢測方法分析

(1)氨味問題。

與沒有氣味的普通粉煤灰相比，異常粉煤灰散發出刺激性氨味，這主要因為粉煤灰在電廠經歷脫硝工藝，因此氨會殘留在粉煤灰中。現階段電力行業的發展水平不斷提升，因此燃煤發電廠的污染治理力度越來越大，由于在治理過程中會應用到煙氣脫硝技術，因此會應用到尿素、氨成分的脫硝劑，而粉煤灰本身屬于多孔結構，因此會大量吸收催化反應殘留的硫酸氫銨，從而導致氨氣問題發生。

在對異常粉煤灰的氨氣問題進行檢測時，主要經歷以下幾個步驟：首先，檢驗人員要嚴格將溫度控制在18℃～22℃之間，并且對實驗裝置的氣密性進行檢查；其次，檢驗人員要定量稱取粉煤灰5.00g，并且準備500mL的0.1mol/L氫氧化鈉溶液；第三，檢驗人員要將二者分別加入錐形瓶和分液漏洞中，然后對測量管和平衡管的高度進行調節，使其與液面保持平衡，然后對計量數據V1進行準確記錄；第四，檢驗人員要對分液漏洞的閥門進行調整，從而使粉煤灰充分混合在氫氧化鈉溶液中，并用電磁攪拌器混合均勻；第五，檢驗人員需要再次對測量管和平衡管的高度進行調節，從而保障與液面的一致性，再次準確讀取數據V2；第六，根據以下公式對單位氣體釋放量進行計算：c=(V2－V1)/m。最終測量出普通粉煤灰的單位氣體釋放量均為0，而F4號異常粉煤灰的單位氣體釋放量為5.46mL/g，F5號異常粉煤灰的單位氣體釋放量為0.50mL/g。

（2）膨脹問題。

普通粉煤灰與堿性溶液混合時不會發生膨脹反應，而粉煤灰的膨脹反應非常明顯，這主要是因為粉煤灰會在堿性溶液中散發爆燃性氣體，因此體積會發生顯著變化。導致這一現象發生的主要原因在于粉煤灰的采集運輸過程，由于粉煤灰中混入大量垃圾焚燒后的殘渣，因此會造成膠砂體積發生膨脹。

在對粉煤灰的膨脹問題進行檢測時，主要經歷以下幾個步驟：首先，檢驗人員要選用摻有30%粉煤灰的基準水泥，然后根據0.5的固定水膠比制備水泥凈漿；其次，檢驗人員要準備質量為48g～52g的玻璃板和長、寬、高分別為100mm的試模，并且將水泥凈漿注入到試模中，一直到另一側溢出試模邊緣2mm，再用濕潤的棉布覆蓋在上方；第三，檢驗人員用千分表讀取加水攪拌時的數據，最后用以下公式計算出檢測結果：c=（h1－h0）/100×100%，最后可知普通煤粉灰性能正常，而F4和F5的豎向膨脹率均達到0.20%以上。

結論

綜上所述，針對固體廢棄物粉煤灰原因及檢測方法的探究是非常必要的。現階段粉煤灰已經在建筑工程材料領域得到廣泛應用，但是粉煤灰現象卻嚴重影響蒸壓加氣混凝土砌塊板材生產質量的問題，因此必須對粉煤灰的異常原因及質量檢測方法給予深入分析。研究可得，不同類型的粉煤灰在應用中具有不同效果，而經過不同的工藝配方處理的粉煤灰蒸壓加氣混凝土砌塊和板材強度較高，能夠有效替代砂作用。

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