粉煤灰的矿物组成_中_
混凝土中掺加粉煤灰的原理与应用
混凝土中掺加粉煤灰的原理与应用一、引言混凝土作为一种重要的建筑材料，在工程建设中具有不可替代的作用。
然而，传统的混凝土材料存在着一些缺陷，例如强度不稳定、耐久性差等问题，这些问题影响着混凝土材料的使用寿命和性能。
因此，在工程实践中，人们不断尝试寻找新的材料和技术来改进混凝土的性能和质量。
粉煤灰作为一种常见的混合材料，被广泛应用于混凝土中，能够有效地提高混凝土的性能和质量。
二、粉煤灰的基本特性粉煤灰是一种由燃烧煤炭时产生的副产物，具有以下基本特性：1. 粉煤灰的物理性质：粉煤灰是一种细粉末状的物质，通常呈灰白色或灰黑色。
其比表面积较大，可达到300~600m2/kg，具有良好的活性。
2. 粉煤灰的化学性质：粉煤灰主要由SiO2、Al2O3和Fe2O3等氧化物组成，其中SiO2和Al2O3含量较高，可达到50%以上。
此外，粉煤灰还含有少量的CaO、MgO和SO3等物质。
3. 粉煤灰的矿物组成：粉煤灰中主要含有无定形玻璃体、水合硅酸盐、水合铝酸盐、石英和褐铁矿等物质。
三、粉煤灰在混凝土中的应用粉煤灰作为一种常见的混合材料，被广泛应用于混凝土中，能够有效地提高混凝土的性能和质量。
其主要应用有以下几个方面：1. 改善混凝土的强度和耐久性：粉煤灰中含有大量的细小颗粒和无定形玻璃体，能够填充混凝土中的孔隙和缺陷，从而提高混凝土的密实性和强度。
此外，粉煤灰中还含有一定的硅酸盐和铝酸盐等物质，能够与水中的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝物质，从而进一步提高混凝土的强度和耐久性。
2. 减少混凝土的收缩和裂缝：混凝土在干燥过程中容易产生收缩和裂缝，影响着混凝土的性能和使用寿命。
粉煤灰中含有细小的颗粒和无定形玻璃体，能够填充混凝土中的孔隙和缺陷，从而减少混凝土的收缩和裂缝。
3. 提高混凝土的抗渗性和耐久性：粉煤灰中含有一定的硅酸盐和铝酸盐等物质，能够与水中的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝物质，从而提高混凝土的抗渗性和耐久性。
粉煤灰试题(习题教学)
考试题一、填空题（每题3分，共24分）1、GB/T8077-2012粉煤灰三氧化硫试验中高温电阻炉的温度控制度。
2、拌制混凝土和砂浆用的粉煤灰一般分为粉煤灰和粉煤灰。
3、粉煤灰细度筛工作负压范围，筛析时间为秒。
4、粉煤灰的常规检验项目有、、。
5、粉煤灰细度试验中筛网的校正规定：筛网校正系数的范围为，筛析个样品后进行筛网的校正。
6、粉煤灰的主要成分和。
7、粉煤灰的矿物组成、、。
8、筛网的校正采用粉煤灰细度标准样品的与的比值来计算。
二、选择题（每题5分，共25分）1、粉煤灰适用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。
A、Ⅰ级B、Ⅱ级C、Ⅲ级D、以上说法都不正确2、方孔筛筛余为粉煤灰细度的考核依据。
A.35μmB. 45μmC.50μm D 以上说法都不正确3、F类Ⅰ级粉煤灰细度，不大于。
A.10%B. 12%C.14% D、16%4、矿渣粉的烧失量试验，烧灼时间为min。
A.5-10B.10-15C.15-20D.20-255、粉煤灰需水量比是指试验胶砂和对比胶砂的流动度达到（）mm 时的加水量之比确定粉煤灰的需水量比。
A、140-150B、130-140C、150-160D、170-180三、判断题（每题5分，共25分）1、混凝土中掺入粉煤灰可以节约水泥，但不能改善砼的其他性能。
（）2、在冻融破坏环境下，粉煤灰的烧失量不宜大于3.0%。
（）3、将烘干至恒重的粉煤灰取出，放在干燥器中冷却至室温后取出称量，准确至0.1g（）4、GB/T176-2008粉煤灰烧失量试验时高温电阻炉是从低温开始逐渐升高温度。
（）5、粉煤灰水泥适用于有早强要求的混凝土工程。
（）四、问答题（每题26分，共26分）1、粉煤灰对混凝土性能的影响有哪些？答：。
粉 煤 灰 简 介
粉煤灰简介粉煤灰是一种火山灰质材料，本身并无胶凝性能，在常温下。
有水存在时，粉煤灰可以与混凝土中的进行二次反应，生成难溶的水化硅酸钙凝胶，不仅降低了溶出的可能，也填充了混凝土内部的孔隙，对混凝土强度和抗渗性都有提高作用。
粉煤灰对混凝土力学性能及耐久性的改善还有另外两个原因：第一，形貌效应。
粉煤灰的主要矿物组成是玻璃体，这些球形玻璃体表面光滑、粒度细、质地致密、内比表面积小、对水的吸附力小，因此，粉煤灰的加入使混凝土制备需水量减小，降低了混凝土早期干燥收缩，使混凝土密实性得到很大提高；第二，填充效应。
粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中，不仅能填充水泥颗粒间的空隙，而且能改善胶凝材料的颗粒级配，并增加水泥胶体的密实度。
因此，形貌效应、填充效应和火山灰效应并称为粉煤灰改善混凝土性能的三大效应。
一、粉煤灰的“形态效应”在显微镜下显示，粉煤灰中含有70%以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，质地致密。
这种形态对混凝土而言，无疑能起到减水作用、致密作用和匀质作用，促进初期水泥水化的解絮作用，改变拌和物的流变性质、初始结构以及硬化后的多种功能，尤其对泵送混凝土，能起到良好的润滑作用。
二、粉煤灰的“活性效应”粉煤灰的“活性效应”因粉煤灰系人工火山灰质材料，所以又称之为“火山灰效应”。
因粉煤灰中的化学成份含有大量活性SiO2及Al2O3，在潮湿的环境中与Ca（OH）2等碱性物质发生化学反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等胶凝物质，对粉煤灰制品及混凝土能起到增强作用和堵塞混凝土中的毛细组织，提高混凝土的抗腐蚀能力。
三、粉煤灰的微集料效应粉煤灰中粒径很小的微珠和碎屑，在水泥石中可以相当于未水化的水泥颗粒，极细小的微珠相当于活泼的纳米材料，能明显的改善和增强混凝土及制品的结构强度，提高匀质性和致密性。
混凝土添加粉煤灰可以使混凝土拌和料和易性得到改善：（1）掺加适量的粉煤灰可以改善混凝土拌和料的流动性、粘聚性和保水性，使混凝土拌和料易于泵送、浇筑成型，并可减少坍落度的经时损失。
粉煤灰在桥涵混凝土中的应用
文 献 标 识 码 ： Ａ
粉煤灰 的矿物 组成 主要是 玻璃体 、 来石 、 莫 石英 和少量 其他 表面光滑致密 ， 在混凝土拌合物 中能起 一定作用 。对于素混凝 土 矿物 ， 为了正确 合理 的把 粉煤灰作 为一种活性 掺合料按一定 比例 和 细 集 料 用 量 不 足 的 混 凝 土 特 别 有 效 。另 外 ， 于粉 煤 灰 的 掺 人 由 加 入 到 混 凝 土 中 ， 新 拌 混凝 土或 是 硬 化 混 凝 Байду номын сангаас 的 性 能 都 有 良好 改善 了 混 凝 土 的 和 易 性 、 水 性 和 离 析 现 象 ， 此 有 利 于 较 长 距 对 泌 因
的改 善 作 用 ， 煤 灰 混凝 土 不 仅 可 以用 于 大 体 积 混 凝 土 和 道 路 工 离 的 运 输 和 泵 送 施 工 。 粉
程， 还可以用于桥梁等结 构混凝 土 中 ， 有很好 的社 会和经 济效 具 凝土 ， 并取得较好 的效果 ， 本文浅谈了粉煤灰在混凝土中的作 用。
土 时 ， 松 预 应 力 前 ， 煤 灰 混 凝 土 的 强 度 必 须 达 到 设 计 规 定 的 减 小 碱 一 骨 料 反 应 引 起 的混 凝 土 膨 胀 ， 大 地 提 高 了混 凝 土 的 耐 放 粉 极 强度 等级 ， 不 得 小 于 ２ ａ 且 ０ＭＰ 。 久性 。
２ 粉煤灰 的掺 量
钢筋混凝土和无筋混凝土 ； ） ３ Ⅲ级粉 煤灰 主要用 于无筋 混凝 土。 施 工 质 量 起 着 关 键 作 用 ， 大 降 低 水 化 热 ， 便 了施 工 且 降 低 了 大 方 对设计 强度 等级 Ｃ ０及 以上 的无筋粉煤灰 混凝土宜采用 Ｉ， ３ Ⅱ级 成 本 ， 在本 标段 南 河 大 桥 承 台 施 工 中 ， 个 承 台 的 混 凝 土 数 量 为 每 粉煤 灰 ；） ４ 用于预应 力钢 筋混凝 土 ， 钢筋混 凝土 及设计 强度 等级 １５ｍ ， ９ 用粉煤灰混凝土浇筑后未产生任何裂缝。 Ｃ ０及 以上 的无筋混凝 土的粉煤灰 等级。如经试验论证 ， 采用 ３ 可 ６ 耐久性。由于粉煤灰减少了混凝土 的孔隙 ， 混凝 土的抗 ） 使 低一级 的粉 煤灰 。粉煤 灰用于跨 度小 于 ６ ｍ的预应 力钢筋混凝 渗性 明显提高 ， 改善 了混 凝土 的抗化 学腐 蚀的 能力 ， 还能有 效地
粉煤灰检测标准
粉煤灰检测标准粉煤灰（Fly Ash）是烟煤燃烧产生的一种灰状物质，主要由细微的颗粒状碳质物质、无机颗粒物和液态滴溅物组成。
粉煤灰在工业上被广泛应用于水泥、混凝土、路基等材料的生产过程中。
为了确保粉煤灰质量的稳定性和安全性，需要进行粉煤灰的检测。
粉煤灰的检测标准主要涵盖了物理性质、化学性质、矿物组成等方面。
下面是相关参考内容，供参考：1. 物理性质检测1.1 粉煤灰粒径分析：通过颗粒分析仪或筛分法，确定粉煤灰中不同粒径范围颗粒的质量分数。
1.2 比表面积测定：使用比表面积仪（比如BET法）测定粉煤灰的比表面积，用来评估粉煤灰的活性。
2. 化学性质检测2.1 硅酸含量测定：粉煤灰中的硅酸是其主要成分之一，可以通过酸碱滴定法、X射线荧光光谱仪等方法测定硅酸含量。
2.2 氧化铁含量测定：粉煤灰中的氧化铁是其另一个重要成分，可以通过化学分析或光谱分析等方法进行测定。
2.3 水分含量测定：通过称重法、干燥法等方法测定粉煤灰中的水分含量。
2.4 无机物含量测定：通过酸碱滴定法、火花光谱分析仪等方法测定粉煤灰中的无机物含量，如氯酸盐、硫酸盐、弗酸盐等。
3. 矿物组成分析3.1 X射线衍射分析：通过X射线衍射技术，确定粉煤灰中的矿物组成，如蛭石、石英、方解石等。
3.2 热差示扫描分析：通过热差示扫描仪，对粉煤灰样品进行热分解过程中的释放和吸收热量进行分析，以了解不同温度下发生的矿物转化和相变。
4. 有害物质检测4.1 重金属元素含量测定：通过原子吸收分光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法等方法测定粉煤灰中的重金属元素含量，如铅、镉、汞等。
4.2 放射性元素测定：通过γ射线测量技术或其他放射性测量方法，测定粉煤灰中的放射性元素含量。
以上是粉煤灰检测的一些常见内容和方法，具体实施时应根据相关的国家或行业标准来操作。
这些检测内容有助于评估粉煤灰的质量、活性及是否满足特定要求。
通过科学的检测，可以确保粉煤灰在工业应用中的安全性和可靠性。
2018粉煤灰试题
考试题一、填空题（每题3分，共24分）1、GB/T8077-2012粉煤灰三氧化硫试验中高温电阻炉的温度控制度。
2、拌制混凝土和砂浆用的粉煤灰一般分为粉煤灰和粉煤灰。
3、粉煤灰细度筛工作负压范围，筛析时间为秒。
4、粉煤灰的常规检验项目有 ? 、?? ? 、? ? 。
5、粉煤灰细度试验中筛网的校正规定：筛网校正系数的范围为，筛析?? ???个样品后进行筛网的校正。
6、粉煤灰的主要成分和。
7、粉煤灰的矿物组成、、。
8、筛网的校正采用粉煤灰细度标准样品的与的比值来计算。
二、选择题（每题5分，共25分）1、??? ???粉煤灰适用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。
A、Ⅰ级?????????B、Ⅱ级??????????C、Ⅲ级?????D、以上说法都不正确2、??? ???方孔筛筛余为粉煤灰细度的考核依据。
A.35μm?B.?45μm?C.50μm?? D?以上说法都不正确3、F类Ⅰ级粉煤灰细度，不大于??? ?。
A.10%???B.?12%???C.14%????D、16%?4、矿渣粉的烧失量试验，烧灼时间为??? ????min。
A.5-10??????B.10-15????C.15-20????D.20-255、粉煤灰需水量比是指试验胶砂和对比胶砂的流动度达到（? ）mm 时的加水量之比确定粉煤灰的需水量比。
A、140-150???B、130-140???C、150-160??D、170-180三、判断题（每题5分，共25分）1、混凝土中掺入粉煤灰可以节约水泥，但不能改善砼的其他性能。
（? ）2、在冻融破坏环境下，粉煤灰的烧失量不宜大于3.0%。
（?? ??）3、将烘干至恒重的粉煤灰取出，放在干燥器中冷却至室温后取出称量，准确至0.1g（）4、GB/T176-2008粉煤灰烧失量试验时高温电阻炉是从低温开始逐渐升高温度。
（）5、粉煤灰水泥适用于有早强要求的混凝土工程。
?（? ?）四、问答题（每题26分，共26分）1、粉煤灰对混凝土性能的影响有哪些？答：考试题三、填空题（每题3分，共24分）9、GB/T8077-2012粉煤灰三氧化硫试验中高温电阻炉的温度控制在950±25 度。
粉煤灰成分
粉煤灰成分
粉煤灰是一种多成分的物质，主要成分包括碳、氮、氧、磷、硫、矿物质、有机质和铝等。
粉煤灰的组成成分大部分是由燃烧煤而形成的，因此其中也含有大量的煤灰。
粉煤灰的主要成分是碳、氮、氧及其它微量元素，这些元素的含量受燃烧条件的影响，例如火焰温度、烟气流速等。
碳（C）是粉煤灰中最主要的成分，其含量一般在50%左右。
氮（N）及氧（O）含量则一般在3-5%之间，但实际上粉煤灰中所含的氮和氧还会比这个数值略微高一些，因为有些氮和氧不能完全燃烧，而以游离态存在于粉煤灰中。
粉煤灰中还含有较多的矿物质，其中有些矿物质是来自于煤中的原始矿物，例如铁、钙、镁、锰等，而其它的则是形成于煤灰烧成过程中的，例如硅酸盐、硫酸钙等。
粉煤灰中的矿物质的含量一般在10-15%之间。
此外，粉煤灰中还含有一定量的有机质，这些有机质主要是由燃烧煤时生成的，其中会含有一些挥发性的有机物质，例如烷烃、芳香烃、醛类等。
粉煤灰中的有机质含量一般在1-2%之间。
另外，粉煤灰中还含有一定量的铝，但其含量较少，一般在0.5-1%之间。
如果煤灰烧成温度较低，则铝的含量会更高一些。
总之，粉煤灰是一种复杂的成分，主要由碳、氮、氧及其它微量元素、矿物质、有机质和铝组成。
粉煤灰的组成成分受燃烧条件的影响，如果火焰温度和烟气流速调节得当，则粉煤灰的各成分比例会更加理想。
粉煤灰分析报告
粉煤灰分析报告1. 引言粉煤灰是一种煤燃烧过程中产生的副产品，主要由非燃烧物质组成。
粉煤灰在建筑材料、混凝土、石灰土改良等领域具有广泛的应用。
本报告旨在对粉煤灰进行分析，以评估其物理和化学特性，并提供相应的数据和结果。
2. 实验方法本次实验采用以下方法对粉煤灰进行分析：2.1 样品准备从工业煤燃烧设备中收集样品，将样品进行粉碎和筛分，以获得粉末状的粉煤灰样品。
2.2 物理分析2.2.1 粒径分析采用激光粒度仪对粉煤灰样品进行粒径分析，测定其粒径分布和平均粒径。
2.2.2 密度测定使用薄壁烧瓷法测定粉煤灰的表观密度和真实密度。
2.3 化学分析2.3.1 元素分析采用X射线荧光光谱仪对粉煤灰样品进行元素分析，测定其主要元素含量。
2.3.2 矿物组成分析利用X射线衍射仪分析粉煤灰的矿物组成，鉴定主要的矿物相并计算其相对含量。
3. 结果3.1 物理分析结果根据粒径分析，粉煤灰的颗粒主要分布在0.1 ~ 100 μm的范围内，平均粒径为30 μm。
表观密度为1.2 g/cm³，真实密度为2.5 g/cm³。
3.2 化学分析结果粉煤灰样品的元素分析结果如下表所示：元素含量 (%wt)Si 45.2Al 25.6Fe 5.9Ca 2.1K 1.8Na 0.9Mg 0.7矿物组成分析结果表明，粉煤灰主要含有硅酸盐、铝酸盐等矿物，其中硅酸盐的相对含量最高，约为60%。
4. 结论通过对粉煤灰的物理和化学分析，得出以下结论：1.粉煤灰的颗粒分布在0.1 ~ 100 μm的范围内，平均粒径为30 μm。
2.粉煤灰的表观密度为1.2 g/cm³，真实密度为2.5 g/cm³。
3.粉煤灰中的主要元素是硅、铝、铁、钙、钾等，并且硅的含量最高。
4.粉煤灰含有硅酸盐、铝酸盐等矿物，硅酸盐相对含量最高。
这些结果对于粉煤灰在建筑材料和土壤改良领域的应用具有指导意义，为合理利用粉煤灰提供了基础数据和参考依据。
粉煤灰的成分
粉煤灰的成分
粉煤灰是一种工业废弃物，其主要成分是煤燃烧后产生的灰烬。
它在煤炭的燃烧过程中，随着煤炭中的杂质和矿物质一同被释放出来，经过燃烧后残留下来的灰烬。
根据其来源和性质不同，粉煤灰可以分为多种类型。
1. 烟煤粉煤灰
烟煤粉煤灰是烟煤在高温下燃烧后产生的灰烬，其主要成分是氧化铁、氧化钙、氧化硅等。
烟煤粉煤灰的颜色较深，具有较高的粘附性和活性，可用于制造水泥、混凝土、砖等建材产品。
2. 烟煤燃烧后的灰渣
烟煤燃烧后的灰渣是指烟煤在锅炉中燃烧后产生的灰烬，其成分主要是氧化铝、氧化钙、氧化硅等。
烟煤燃烧后的灰渣可以用于道路铺设、填埋场覆盖等。
3. 烟煤气化后的灰烬
烟煤气化后的灰烬是指烟煤在气化过程中生成的灰烬，其主要成分是氧化铝、氧化钙、氧化硅等。
烟煤气化后的灰烬可以用于制造水泥、砖等建材产品，也可以用于铺路、填埋场覆盖等。
4. 褐煤粉煤灰
褐煤粉煤灰是褐煤在高温下燃烧后产生的灰烬，其主要成分是氧化铝、氧化钙、氧化硅等。
褐煤粉煤灰的颜色较浅，具有较低的粘附性和活性，主要用于路基填充、覆盖材料等。
5. 煤泥粉煤灰
煤泥粉煤灰是指煤泥在高温下燃烧后产生的灰烬，其主要成分是氧化铁、氧化钙、氧化硅等。
煤泥粉煤灰具有较高的活性和粘附性，可用于制造水泥、混凝土、砖等建材产品。
粉煤灰的成分和特性决定了它在不同领域的应用。
粉煤灰不仅可以减轻环境污染，还可以为建材、道路、填埋场等领域提供便利。
但同时，粉煤灰中也含有一定量的重金属等有害物质，因此在应用过程中需要采取措施进行有效处理和管理。
粉煤灰,炉渣,脱硫石膏主要成分
粉煤灰,炉渣,脱硫石膏主要成分粉煤灰、炉渣和脱硫石膏都是一些工业废弃物或副产品，在工业生产过程中广泛产生并有不同的用途。
以下将分别对这三种物质的主要成分进行详细介绍。
粉煤灰是煤燃烧过程中产生的固体残留物，主要由煤炭中不可燃的无机矿物质组成。
根据燃烧方式的不同，粉煤灰可以分为以下两种类型：1.火力发电粉煤灰：这种粉煤灰主要来自于燃煤发电厂的燃烧工艺中，其成分主要包括硅酸盐、氧化物和硫酸盐等。
其中，硅酸盐和氧化物的含量较高，可达到70%以上，而硫酸盐含量较低，一般在10%以下。
2.工业粉煤灰：这种粉煤灰主要来自于其他工业生产中的煤燃烧过程，其成分与火力发电粉煤灰相似，但由于不同工艺和煤种的差异，其具体成分可能会有所不同。
根据粉煤灰的矿物组成，可以将其进一步分为以下几种类型：1.硅酸盐类粉煤灰：主要由硅酸盐矿物质组成，如石英、长石、榍石等。
这种类型的粉煤灰一般具有较高的硅含量，可用于生产水泥、混凝土和砖块等建筑材料。
2.铝酸盐类粉煤灰：主要由铝酸盐矿物质组成，如黏土矿物质、石榴石等。
这种类型的粉煤灰对水泥的硬化和增强作用较强，适合用于制造高性能水泥。
3.铁酸盐类粉煤灰：主要由铁酸盐矿物质组成，如榴石、硅酸铁等。
这种类型的粉煤灰可以用于生产矿渣水泥，具有较高的硬化强度和抗压强度。
炉渣是在冶金、炼铁、炼钢等工业过程中产生的一种废弃物或副产品。
炉渣主要由铁酸盐、钙酸盐、硅酸盐和铝酸盐等矿物质组成，其中铁酸盐是最主要的成分之一。
根据燃烧温度和物料组成的不同，炉渣可分为以下几种类型：1.高炉炉渣：这种炉渣是在炼铁高炉中产生的，主要由铁酸盐和钙酸盐等矿物质组成。
高炉炉渣可以通过冷却和粉碎等处理工艺，用于生产水泥、混凝土和路基材料等。
2.转炉炉渣：这种炉渣是在炼钢转炉中产生的，主要由硅酸盐和铁酸盐等矿物质组成。
转炉炉渣可以用于生产高炉水泥和轻骨料等建筑材料。
3.电炉炉渣：这种炉渣是在电炉中产生的，主要由硅酸盐和铝酸盐等矿物质组成。
粉煤灰的矿物组成
粉煤灰的矿物组成引言粉煤灰是燃烧煤炭时产生的一种矿物质残留物。
随着煤炭的广泛使用，粉煤灰的产生量也在不断增加。
了解粉煤灰的矿物组成对于煤炭利用和环境保护具有重要意义。
本文将探讨粉煤灰的矿物组成及其相关特性。
矿物组成粉煤灰主要由煤炭燃烧过程中生成的无机残留物组成。
根据其矿物组成的不同，粉煤灰可以分为AB型和C型两类。
AB型粉煤灰AB型粉煤灰主要由氧化硅、氧化铝和氧化钙等矿物组成。
以下是AB型粉煤灰中常见的矿物成分：•氧化硅（SiO2）：是AB型粉煤灰主要的矿物组成，其含量通常在50%以上。
氧化硅是一种广泛存在于大自然中的矿物，具有很高的稳定性和化学惰性。
•氧化铝（Al2O3）：是AB型粉煤灰中的另一个重要矿物成分，其含量通常在10%左右。
氧化铝具有良好的耐热性和电绝缘性能，因此在一些特殊领域有重要的应用价值。
•氧化钙（CaO）：是AB型粉煤灰中含量较高的矿物成分，其含量通常在10%以上。
氧化钙在水中具有较强的碱性，可以起到中和酸性物质的作用。
除了以上三种矿物成分外，AB型粉煤灰还可能含有少量的镁、钾、钠等元素。
C型粉煤灰C型粉煤灰主要由碳质残留物组成，其中含碳量通常在10%以上。
C型粉煤灰的矿物组成相对简单，主要由高温下煤的部分燃烧产生的未燃的煤质颗粒组成。
C型粉煤灰中的碳质残留物对于土壤改良有一定的作用，可以增加土壤的肥力和保水性。
矿物组成影响因素粉煤灰的矿物组成受多种因素的影响，包括煤炭的种类、燃烧条件和燃烧设备等。
1.煤炭的种类：不同种类的煤炭中矿物质的含量和组成都有所不同，因此其燃烧后产生的粉煤灰的矿物组成也会有差异。
2.燃烧条件：煤炭的燃烧条件（如燃烧温度、烟气中氧气含量等）会影响粉煤灰中矿物质的生成和转化过程。
不同的燃烧条件可能导致不同的矿物组成。
3.燃烧设备：燃烧设备的不同也会对粉煤灰的矿物组成产生影响。
例如，燃烧炉的类型和结构会影响燃烧过程中的温度和气氛，从而影响矿物质的生成和转化。
粉煤灰
从粉煤灰中回收工业原料：回收煤炭资源，利用浮选法在含煤炭粉煤灰的灰浆水中加入浮选药剂， 然后采用气浮技术，使煤粒粘附于气泡上浮与灰渣分离；回收金属物质粉煤灰中含有Fe2O3、 Al2O3、和大量稀有金属；分选空心微珠，空心微珠具有质量小、高强度、耐高温和绝缘性好，
20世纪70年代，世界性能源危机，环境污染以及矿物资源的枯竭等强烈地激发了粉煤灰利用的研 究和开发，多次召开国际性粉煤灰会议，研究工作日趋深入，应用方面也有了长足的进步。粉煤 灰成为国际市场上引人注目的资源丰富、价格低廉，兴利除害的新兴建材原料和化工产品的原料， 受到人们的青睐。
现状
对粉煤灰的研究工作大都由理论研究转向应用研究，特别是着重要资源化研究和开发利用。利用 粉煤灰生产的产品在不断增加，技术在不断更新。国内外粉煤灰综合利用工作与过去相比较，发 生了重大的变化，主要表现为：粉煤灰治理的指导思想已从过去的单纯环境角度转变为综合治理、 资源化利用；粉煤灰综合利用的途径已从过去的路基、填方、混凝土掺和料、土壤改造等方面的 应用外，发展到在水泥原料、水泥混合材、大型水利枢纽工程、泵送混凝土、大体积混凝土制品、 高级填料等高级化利用途径。
组成与性质
粉煤灰中少量的MgO、Na2O、K2O等生成较多玻璃体，在水化反应中会促进碱硅反应。但MgO含量 过高时，对安定性带来不利影响。 粉煤灰中的未燃炭粒疏松多孔，是一种惰性物质不仅对粉煤灰的活性有害，而且对粉煤灰的压实 也不利。过量的Fe2O3对粉煤灰的活性也不利。 粉煤灰的矿物组成 由于煤粉各颗粒间的化学成分并不完全一致，因此燃烧过程中形成的粉煤灰在排出的冷却过程中， 形成了不同的物相。比如：氧化硅及氧化铝含量较高的玻璃珠，另外，粉煤灰中晶体矿物的含量 与粉煤灰冷却速度有关。一般来说，冷却速度较快时，玻璃体含量较多：反之，玻璃体容易析晶。 可见，从物相上讲，粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物。其矿物组成的波动范围较大。
粉煤灰在混凝土中的作用原理
粉煤灰在混凝土中的作用原理
1、定义
电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末。
2、主要性能指标
上述指标中，性能的优劣：I级＞II级＞III级，性能越好，在下述原理中发挥的作用越明显。
3、在混凝土中的作用原理
粉煤灰在混凝土中的作用原理，主要表现在以下三方面：形态效应、火山灰效应、微集料效应。
（1）形态效应：粉煤灰的主要矿物组成是铝硅酸盐玻璃珠和海绵体（包括球状颗粒、不规则碎屑颗粒的粘连体），球状玻璃体如同玻璃球一般，质地致密、表面光滑、粒度细、比表面积小，对水的吸附力小，流动性好，在混凝土拌和物中起“滚珠轴承”作用。
这一系列的物理特性，不仅使水泥浆需水量减小，显著地改善了新拌混凝土
的工作性；而且，它们往往填充于水泥浆的孔隙中，使硬化混凝土的密实性得到很大改善。
（2）火山灰效应：粉煤灰的活性也称火山灰效应，是粉煤灰中的活性成分Si02和A1203等与水泥水化产物在有水存在的情况下发生化学反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等有强度的物质。
粉煤灰的火山灰反应滞后于水泥熟料的水化，上述这些反应的产物填充于水泥水化产物的孔隙中，大大降低了混凝土内部的孔隙率，导致孔径细化。
孔径细化和粒径细化均能改变孔结构，提高了混凝土各组分的粘结作用。
（3）微集料效应：粉煤灰中的微细颗粒均匀分布于水泥浆体中，阻止了水泥颗粒的相互粘聚，起到了分散和润滑作用，打破了水泥浆的絮凝结构。
这有助于新拌和硬化混凝土均匀性的改善，有利于混合物的水化反应。
同时，粉煤灰还可以弥补混凝土中细粉料的不足，阻塞泌水通道，有利于泌水率的降低。
水泥浆中粉料的增加，也使浆体体积增加，改善了混凝土的粘聚性，抑制了混凝土的离析泌水现象。
粉煤灰完整介绍
粉煤灰被忽略的巨大作用(1) 基本特性粉煤灰又称烟灰，外观为灰白色的粉末，是以煤粉为燃料的火力发电厂排放的工业废料。
煤粉燃烧时刹下的不可燃杂质以及一部分未烧尽的碳作为废物被排放出来，此即粉煤灰。
在一些对颜色没有严格要求的建筑涂料产品，例如腻子、防水涂料和保温隔热涂料以及瓷砖胶粘剂中可以适当的使用一些粉煤灰，以降低产品成本，改善性能，并能够利用工业废料。
粉煤灰的化学成分主要是二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O3)以及少量的三氧化二铁(Fe203),氧化钙(Ca0),氧化镁(Mg0),气化钠(Na20),氧化钾(K20)和氧化硫(S03)等。
其中未燃烧的碳含量在3%-15%之间，碳含量越高，粉煤灰的品质越低。
粉煤灰的化学成分如表1所示表1 粉煤灰的化学成分和物理性能粉煤灰中含有大最的玻瑞体物质，颗粒很细，也有一些黏结在一起的粘连颗粒。
粉煤灰具有水硬性。
煤粉在燃烧过程中粉煤灰中的杂质发生了复杂的学反应，反应产物有偏高岭土(Al2O3·2Si02),游离二氧化硅和三氧化二铝。
这些物质如果用碱性物质来“激发”，则能够表现出水化硬化能力粉煤灰在水泥基材料中应用的最大性能优势在于其后期水化性能。
这既能够提高水泥基材料的强度，又能够改善水泥基材料中的矿物结构，提高抗冻融耐久性。
粉煤灰在水泥水化的后龄期，在氢氧化钙的激发作用下开始水化，由于这时水泥已经进行了充分的水化，在结构中存在着大量毛细孔隙（这也是为什么水泥多空，易渗水的原因），粉煤灰的水化产物能够堵塞结构中的这些毛细孔隙，提高水泥砂浆的密实性和抗渗性。
粉煤灰在水泥砂浆中的用量一般视要求和所达到的目的的不同8%~35%。
在粉状建筑涂料中应用则视产品、目的以及成本等因素的不同，有着更大的范围。
粉煤灰的水硬性能用活性指数h来表示，h按照下式计算h=Al2O3含量/烧失量h值越大，粉煤灰的活性就越高，即Al2O3含量越高，活性越高，烧失量越高(反应碳含量)，活性越低。
粉煤灰试题
试验检测试题(矿物掺合料试验)一、填空题(15题)1、混凝土得总碱含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂及水得碱含量之与。
其中,矿物掺合料得碱含量以其所含可溶性碱计算。
粉煤灰得可溶性碱量取粉煤灰总碱量得1/6,矿渣粉得可溶性碱量取矿渣总碱量得1/2,硅灰得可溶性碱量取硅灰总碱量得1/2。
2、按TB10424规范中要求,预应力混凝土中粉煤灰得掺量不宜大于30%。
3、拌制混凝土与砂浆用得粉煤灰一般分为F类粉煤灰与C类粉煤灰。
4、胶凝材料就是指用于配制混凝土得水泥与粉煤灰、磨细矿渣粉与硅灰等活性矿物掺与料得总称。
水胶比则就是混凝土配制时得用水量与胶凝材料总量之比。
5、测定试验样品与对比样品得流动度,两者流动度之比评价矿渣粉得流动度比。
6、矿渣粉活性指数试验就是分别测定对比胶砂与试验胶砂得7d与28d抗压强度。
7、粉煤灰用于混凝土中有四种功效火山灰效应、形态效应、微集料效应、稳定效应。
8、粉煤灰得需水量比对混凝土影响很大除了强度外,还影响流动性与早期收缩,因此做好需水量比为混凝土试配提供依据。
9、测定试验样品与对比样品得抗压强度,采用两种样品同龄期得抗压强度之比来评价矿渣粉得活性指数。
10、矿渣粉28d活性指数计算,计算结果保留至整数。
11、粉煤灰得矿物组成结晶矿物、玻璃体、炭粒。
12、粉煤灰对混凝土性能得影响工作性、抗渗性、强度、耐久性、水化热、干缩及弹性模量。
13、筛网得校正采用粉煤灰细度标准样品得标准值与实测值得比值来计算。
14、粉煤灰细度筛工作负压范围4000-6000Pa,筛析时间为180秒,若有成球、粘筛情况可延长筛析时间1-3分钟,直到筛分彻底为止。
15、矿渣粉烧失量检测由于硫化物得氧化引起得误差,可通过检测灼烧前后得SO3来进行校正。
二、单选题(15题)1、在粉煤灰化学成分中, C 约占 45%—60%。
A、Al2O3B、Fe2O3C、SiO2D、CaO2、A粉煤灰适用于钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土。
试验检测试题解析
试验检测试题（矿物掺合料试验）一、填空题（15题）1、混凝土的总碱含量包括水泥、矿物掺合料、外加剂及水的碱含量之和。
其中，矿物掺合料的碱含量以其所含可溶性碱计算。
粉煤灰的可溶性碱量取粉煤灰总碱量的1/6，矿渣粉的可溶性碱量取矿渣总碱量的1/2，硅灰的可溶性碱量取硅灰总碱量的1/2。
2、按TB10424规范中要求，预应力混凝土中粉煤灰的掺量不宜大于30%。
3、拌制混凝土和砂浆用的粉煤灰一般分为F类粉煤灰和C类粉煤灰。
4、胶凝材料是指用于配制混凝土的水泥与粉煤灰、磨细矿渣粉和硅灰等活性矿物掺和料的总称。
水胶比则是混凝土配制时的用水量与胶凝材料总量之比。
5、测定试验样品和对比样品的流动度，两者流动度之比评价矿渣粉的流动度比。
6、矿渣粉活性指数试验是分别测定对比胶砂和试验胶砂的7d和28d抗压强度。
7、粉煤灰用于混凝土中有四种功效火山灰效应、形态效应、微集料效应、稳定效应。
8、粉煤灰的需水量比对混凝土影响很大除了强度外，还影响流动性和早期收缩，因此做好需水量比为混凝土试配提供依据。
9、测定试验样品和对比样品的抗压强度，采用两种样品同龄期的抗压强度之比来评价矿渣粉的活性指数。
10、矿渣粉28d活性指数计算，计算结果保留至整数。
11、粉煤灰的矿物组成结晶矿物、玻璃体、炭粒。
12、粉煤灰对混凝土性能的影响工作性、抗渗性、强度、耐久性、水化热、干缩及弹性模量。
13、筛网的校正采用粉煤灰细度标准样品的标准值与实测值的比值来计算。
14、粉煤灰细度筛工作负压范围4000-6000Pa，筛析时间为180秒，若有成球、粘筛情况可延长筛析时间1-3分钟，直到筛分彻底为止。
15、矿渣粉烧失量检测由于硫化物的氧化引起的误差，可通过检测灼烧前后的SO3来进行校正。
二、单选题（15题）1、在粉煤灰化学成分中， C 约占45%—60%。
A、Al2O3B、Fe2O3C、SiO2D、CaO2、A粉煤灰适用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。
粉煤灰和硅灰的化学组分
粉煤灰和硅灰的化学组分
粉煤灰的化学成分与矿物组成
粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物。
因此粉煤灰化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主(氧化硅含量在48%左右，氧化铝含量在27%左右)，其它成分为三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质(烧失量)。
不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。
粉煤灰以玻璃质微珠为主，其次为结晶相，主要结晶相为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、方解石等。
玻璃相是粉煤灰的主要结晶相，粉煤灰玻璃质微珠及多孔体均以玻璃体为主，玻璃体含量为50%～80%，玻璃体在高温缎烧中储存了较高的化学内能，是粉煤灰活性的来源。
莫来石是粉煤灰中存在的二氧化硅和三氧化二铝在电厂锅炉燃烧过程中形成的。
SEM下偶尔可以见到莫来石的针状形集合晶体，莫来石含量在1.3%～3.6%之间，其变化与煤粉中三氧化二铝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。
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。
水泥粉煤灰化学分析技术分析
水泥粉煤灰化学分析技术分析水泥粉煤灰是一种常用的混凝土掺合材料，它能够提高混凝土的力学性能、保护环境和节约资源，因此受到了广泛的关注和应用。
为了确保水泥粉煤灰的质量，需要进行化学分析，以确保其符合相关国家标准和要求。
本文将介绍水泥粉煤灰的化学分析技术，并进行分析和讨论。
1. 水泥粉煤灰的化学成分水泥粉煤灰主要由硅酸盐、铝酸盐、铁酸盐和氧化物组成。
硅酸盐主要来自粉煤灰中的硅酸盐物质，铝酸盐和铁酸盐主要来自水泥中的铝酸盐和铁酸盐物质，而氧化物主要来自粉煤灰和水泥中的氧化物。
水泥粉煤灰中还含有一定量的氧化钙、氧化镁和硫酸盐等物质。
这些化学成分的含量和性质对水泥粉煤灰的质量和性能有着重要的影响。
2. 化学分析技术为了准确地分析水泥粉煤灰的化学成分，需要采用一系列的化学分析技术，包括物理性能测试、化学成分分析、矿物组成分析和有害物质分析等。
下面将分别介绍这些化学分析技术。
2.1 物理性能测试物理性能测试是了解水泥粉煤灰的基本性能和特性的重要手段，包括颗粒大小分析、比表面积测试、容重测试和水分含量测试等。
这些测试可以帮助我们了解水泥粉煤灰的物理性能指标，为化学成分的分析提供基础数据。
化学成分分析是水泥粉煤灰质量控制的重要环节，常用的化学成分分析技术包括化学滴定法、光谱分析法、离子色谱法和原子荧光光谱法等。
这些技术能够精确地分析水泥粉煤灰中各种化学成分的含量，包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3等。
2.3 矿物组成分析矿物组成分析是评价水泥粉煤灰合成度和活性的重要手段，主要通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等技术进行。
这些技术能够对水泥粉煤灰中的各种无机物相进行定性和定量的分析，帮助我们了解水泥粉煤灰的矿物组成及其含量。
2.4 有害物质分析水泥粉煤灰中存在一些有害物质，如游离钙、氧化铁、氯离子和硫酸盐等，对混凝土的性能和耐久性可能产生不利影响。
有必要对水泥粉煤灰中的有害物质进行分析，以确保水泥粉煤灰的质量安全。
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收稿日期:2000203215作者简介:钱觉时,男,1962年生,重庆大学建材系教授、博士生导师粉煤灰的矿物组成(中)钱觉时 王 智 吴传明(重庆大学建材系) 摘 要:首先分析玻璃体的结构特征,然后介绍有关粉煤灰中玻璃体变异特性的研究结果,最后叙述粉煤灰中可能存在的玻璃体类型,并就粉煤灰中氧化物以玻璃体形式出现的顺序进行了分析。
关键词:粉煤灰,矿物组成,玻璃体,改性剂中图分类号:O741.2 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2001)02-0037-05 煤燃烧达到1600℃高温时其中绝大多数无机物熔化。
尽管煤中含有几十种矿物,但主要分为五大类,其它则很少,几乎痕量。
这五大类矿物是:铝硅酸盐(粘土矿物)、碳酸盐、硫酸盐、氧化物和氯化物(或磷酸盐)。
只有硅在这样高的温度下其化学性质未发生大的变化,而其它所有矿物都将发生分解。
粉煤灰的玻璃相首先是煤中的粘土矿物失水后形成的,冷却方式的不同又会产生不同类型的玻璃相甚至晶体。
随着反应的进一步进行,物理性质相近的矿物成分也可能形成新的玻璃相和晶相。
在高温下,粉煤颗粒能发生一系列物理化学变化,最为显著的是受表面张力作用使表面能达到最小从而使粉煤颗粒变为球状。
这些熔化的球状颗粒能在煤粉燃烧过程中产生的CO 、CO 2、SO 2和水蒸气中漂浮,当这些颗粒离开火焰区域后将迅速移至温度较低的区域,然后淬灭成固体玻璃相,淬灭的速度取决于这些颗粒的大小,大颗粒移动缓慢使得颗粒内部形成晶相物质。
尽管这些颗粒也可能发生爆裂,但一般情况下都会以固态颗粒状离开火焰区然后淬灭成中空壁厚的球状颗粒。
基于这些原因,不同粒径和密度的粉煤灰颗粒化学组成与矿物组成差别很大,小颗粒的粉煤灰比大颗粒的粉煤灰有更多的玻璃相。
由于CO 、CO 2、SO 2和水蒸气的存在,在玻璃化过程中,粉煤灰颗粒可能与之发生二次反应从而使得硅酸盐产生聚合和解聚。
本文着重分析粉煤灰中的玻璃体特性。
1 玻璃体结构很多熔融液体急剧冷却形成固体时,原子不能达到晶体所需的有序程度,称为非晶状,玻璃相是非晶态的特殊一类。
在硅和硅铝系统中,结构的无序可从三个影响因素来考虑:(1)由于迅速淬灭的无序;(2)由于网架的同晶形替换的无序;(3)由于阳离子改性的无序。
(2)(3)属于两种不同聚合类型。
由于淬灭带来的无序可以SiO 2从熔融到冷却两种形态来解释,见图1a 、b 。
图1 晶体二氧化硅(a )、玻璃体二氧化硅(b )和钠硅玻璃体二氧化硅(c )的二维结构示意图纯SiO 2缓慢冷却时结晶成方石英,在方石英的结构中,有规律的重复单元,SiO 4四面体网架为长程有序。
纯SiO 2熔融后淬冷能形成玻璃相,这种玻璃相在通常温度下比较稳定,其中的SiO 2的长程有序不再存在,三维网架发生扭曲。
假定SiO 2四面体只有局部的・73・变化,这种玻璃相仍保持短程有序,即具有相似的SiO 关系。
研究这两种形式的三维网架结构很有意义,一种是规则而另一种是不规则的聚合体,但都是具有桥氧原子的连续结构。
但是,大多数玻璃体都比玻璃相的SiO 2更为复杂。
这些玻璃态可能是由于硅与其它氧化物共熔而形成的,这些氧化物能提供配位数通常为3或4(如Al ,Fe ,B 等)的元素,这些元素在氧的四面体聚合物结构中能取代Si 原子,特别是碱金属或碱土金属(如Na ,K ,Ca ,Mg )的氧化物,它们提供元素的配位数大于或等于6,将会诱发聚合物网架解聚。
这些金属阳离子被称为网架的改性剂,其浓度越高,基体解聚就越多。
为了保持电中性,Si -O -Si 连接将断裂,桥氧和非桥氧原子(NBO )将同时存在,后者具有偶极可与改性的金属元素发生作用(图1(c ))。
处于四面体中的硅为四价(Si Ⅳ),因此如果低化合价的原子(Al III )引入网架,网架连续的聚合结构将破裂,额外的负电荷必须通过引入阳离子(M +或0.5M2+)保持电中性:O Si OOOSi O OO0.5Al 2O 3+M +Si O OOSi O O OAl OO O- M+ (Si 2O 4网架) (铝硅体)这样由于替代作用在原来扭曲玻璃体结构中加入了另两种无序:网架中的原子被随机替代和必需引入阳离子所产生的化学无序、三维结构的解聚。
改性剂元素(金属氧化物)将更进一步增加这种无序。
例如当硅在熔融过程中引入Na 2O 后淬灭,相对于纯SiO 2玻璃体来说,由于通过下列反应其结构的解聚程度更大。
OSi OOOSi O OOSi O OONa 2OOSi O OOSi OOO - -O Na + Na +Si OO O当Na 2O (或K 2O ,CaO ,MgO 等)加入后,网架可能显现出进一步地解聚,所形成的玻璃体为越来越小的硅(或铝硅体)的齐聚物,这些齐聚物具有大量带负电荷的非氧桥原子的终端。
随改性剂量的增加,形成的玻璃体齐聚物结构变化非常大,如NBO/Si 比为0时结构为充分聚合的四面体(Si 2O 4),NBO/Si 为1时为片状(Si 2O 5),比值为2时为链状(Si 2O 7),而比值为4时就是单体(SiO 4),如图2所示。
当然,这些结构单元也能在结晶度很好的矿物中发现。
图2 硅酸盐结构示意图因此玻璃体的无序主要是由于改性剂的引入导致大量NBO 存在而引起网架的置换和解聚。
虽然粉煤灰的玻璃体有更为复杂的化学性质,但可以认为粉煤灰中的玻璃体无序的主要因素也是这两种。
从组成上,根据改性剂的量,粉煤灰中的铝硅玻璃体介于高硅质材料如硅灰和高钙的高炉矿渣之间,有时类似于一些商业玻璃,其典型化学组成列于表1。
表1 典型玻璃组成范围[2]材料网架构成(S iO 2+Al 2O 3+Fe 2O 3)网架改性剂(N a 2O +K 2O +CaO +M gO )硅灰>90<10沥青煤粉煤灰84～9010～16亚沥青煤粉煤灰81～8416～19褐煤粉煤灰7228高炉矿渣4752窗用玻璃7426耐热玻璃9634容器玻璃76243包括B 2O 32 粉煤灰玻璃体的变异粉煤灰在形成过程中受多种因素影响,致使其玻璃相性质差异较大,如:(1)煤种的变化和煤层的变化使得夹层中矿物的变化很大,主要是Fe 和Ca 的变化较大,而Na/K 和Al/Si 的变化相对较小;(2)不同电厂由于粉煤灰形成与收集的差异(如粉磨条件、空气供给、负荷以及粉煤灰的收集、场地差异等)。
所有这些因素使粉煤灰玻璃相具有独特的非均质现象,而其它硅质玻璃体副产品,如高炉矿渣、硅灰则不象粉煤灰这・83・样。
一些研究者建议粉煤灰中玻璃相的特性可按粒径大小、密度和磁性系数的差异来进行区分[1]。
2.1 粒径采用电子收尘的现代化电厂从烟道中收集的粉煤灰,其粒径通常从0.5μm以下大到200μm以上。
对于不同灰源、不同区域和不同除尘系统,这种粒径的区域甚至更宽。
通常在小颗粒中有更高的玻璃相,但Hemmings等观察到[2,3],尽管粉煤灰的粒径相关很大,但整体的化学和矿物组成差异不大,也有不少研究者报道在小颗粒粉煤灰中富集有更多的金属物质[4]。
2.2 颗粒容重很多研究表明,粉煤灰的颗粒容重表现出连续的分布,且容重范围比较大,小可到0.8g/cm3,大可到4.0g/cm3(Hemmings等)[2,3]。
Hemmings等[2]根据粉煤灰颗粒容重不同将某种粉煤灰分为6种容重等级,然后测定不同容重等级粉煤灰中的玻璃相比例及玻璃相的化学组成。
表2是研究结果。
表2 粉煤灰中玻璃相与颗粒容重的关系粉煤灰类型原状灰D1D2D3D4D5D6比例(重量%)100 1.47.023.228.829.29.9矿物相组成 α-石英611210113 莫来石141522221300 玻璃体80847776778997 微量矿物a,b-b b a,b a a,c玻璃相化学组成 SiO265.064.767.669.763.251.243.1 Al2O315.723.518.115.623.320.919.2 Fe2O3 3.4 3.3 3.2 2.3 2.6 4.7 6.4 CaO10.5 2.8 5.9 5.2 6.817.523.9 MgO 1.1 1.3 1.3 1.10.9 1.5 1.7 Na2O 2.2 3.6 2.6 2.2 2.1 2.3 1.7 K2O0.40.10.30.40.30.20.3注:(1)D1,D2,D3,D4,D5,D6分级粉煤灰的容重等级分别为: <0.79,0.79～1.5,1.5～2.0,2.0～2.5,2.5～2.85,>2.85g/ cm3;(2)微量矿物:a-石灰,b-钙长石,c-C2S表2表明,不同容重粉煤灰颗粒的玻璃相含量不同,相对来说,轻粉煤灰颗粒和比较重的粉煤灰颗粒有较多的玻璃相,从容重上看,接近铝硅玻璃体密度(2.5～2.7g/cm3)的粉煤灰颗粒含有更多的玻璃体;从化学组成上,不同容重粉煤灰颗粒中的玻璃体组成也有差异,特别是颗粒容重较大的粉煤灰玻璃体中的CaO 含量更高。
2.3 磁性系数粉煤灰特别是烟煤的粉煤灰中,含有Ⅱ价铁和Ⅲ价铁(FeⅡ,FeⅢ),很多铁是以分散的氧化铁颗粒存在,形成与磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(γFe2O3)和赤铁矿(Fe2O3)有关的尖晶石形态,分布于一些矿物中。
其余铁既可能存在于玻璃相中也可能存在于莫来石中或其它晶相中置换离子(铁离子形成)出现。
由于粉煤灰中铁的这种性质,一些颗粒可受磁场作用从其它非磁性颗粒中分离出来,这就是粉煤灰的磁选技术。
通过磁选分离出的粉煤灰颗粒越多,表明粉煤灰中铁以尖晶石氧化物形式存在的比例越大,也说明这种粉煤灰的玻璃相相对比较低。
Hower等[5]研究结果非常清楚地说明了这一点,他们采用高钙粉煤灰,通过磁选,分离出的粉煤灰含有比较低的玻璃相,见表3。
表3 粉煤灰经磁选后不同粒径颗粒中玻璃体的含量变化颗粒尺寸(目)比例(%wt)灰份(%)烧失量(%)玻璃体莫来石尖晶石石英>1000.6090.169.0077.20.810.80.4未100～200 4.0496.69 1.6586.60.69.60.4磁200～3257.9497.74 1.3983.60.414.20.2选325～50014.3798.650.7685.40.612.80.0 <50073.0499.280.2376.2 1.022.40.0颗粒尺寸(目)比例(%wt)灰份(%)烧失量(%)玻璃体莫来石尖晶石石英>1000.800.2771.50.024.00.00.5386.40.0 3.40.8磁100～200 3.90 1.0161.8 1.525.8 6.02.8994.0 1.0 1.0 1.2选200～3258.40 2.6551.5 1.042.0 1.55.7596.20.40.6 1.0325～50016.20 6.0350.00.047.80.810.1797.60.00.40.2<50070.7029.2757.30.042.30.041.4398.80.00.20.03 粉煤灰玻璃体的类型根据化学组成推算,粉煤灰中大约有50%以上颗粒容重低于实际固体材料密度,这主要因为是粉煤灰中含有大量中空球状颗粒的缘故。