粉煤灰水泥

粉煤灰水泥

粉煤灰水泥，全称粉煤灰硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰（粉煤灰的掺量为20～40％）、适量石膏共同磨细而制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰水泥。按现行国家标准，粉煤灰水泥的强度等级有：32.5、32.5R；42.5、42.5R；52.5、52.5R。

我国大多数粉煤灰的化学成分如下：40～60%SiO2;0.5～2.5%MgO；15～40%Al2O3；< 2%SO3；3～10%Fe2O3; >60%SiO2+Al2O3; 25%CaO;1～20%烧失量；1～6%未燃物（属于有害部分）。

粉煤灰中含玻璃相约50～80%，也有少量的晶体矿物及未燃尽的碳粒。玻璃体是粉煤灰具有活性的主要组成部分，可以认为，在其它条件相同时，玻璃体含量越多，活性越高。即，粉煤灰的活性决定于活性Al2O3 、SiO2的含量。但CaO对粉煤灰的活性极为有利。所以说粉煤灰是高度玻璃化并含少量晶质组分的硅铝质产品。生产原理

粉煤灰是发电厂燃烧煤粉时得到的一种灰渣，也称飞灰属于火山灰质混合材。由于目前世界上的粉煤灰产量很大，约达到数十亿吨，而利用率还不够高，所以它是一种令人日益关心的工业副产品。特别是当电厂可使用的油、气燃料日益减少时，粉煤灰的产量还会增加。

粉煤灰水泥的水化和硬化过程，与火山灰水泥的水化硬化过程极为相似，主要是熟料的水化反应，以及粉煤灰与Ca(OH)2之间相互交错的两级反应。即，硅酸盐水泥熟料水化生成的C-S-H和Ca(OH)2，被吸附在粉煤灰颗粒的表面，由于粉煤灰中高度分散的活性氧化物吸收Ca(OH)2，进而相互反应而形成以水化硅酸钙为主体的水化产物，水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙凝胶，这就是所谓的Ca(OH)2和粉煤灰进行的二次反应（也可称为火山灰反应）。

在粉煤灰颗粒表面上产生的大量的水化物结晶体，它们相互交叉连接，形成了很高的粘结强度，以致在劈裂时，即使粉煤灰颗粒被劈开，但粘结区还能保持完好，因而能达到相当高的力学强度。

此外，在粉煤灰水泥中除了火山灰反应以外，还有同其它矿物细粉一样的作用，那就是也可以进入水泥颗粒构成的絮凝结构中，使水化物析出的有效空间增大，从而加速了水泥的水化，这也叫做“微分效应”。

性能及用途

性能特点

粉煤灰水泥实质上也是一种火山灰水泥，虽然，它们之间有很多相似的性能，如比重小、水化热较低、抗腐蚀性较强等。但是由于粉煤灰的化学组成和物理结构特征与其它火山灰质混合材料有一定的差异，比如，从矿物内部结构上分析，粉煤灰是一种密实的玻璃质球，结构比较致密且稳定，内比表面积小，对水的吸附能力小，不易水化。所以，粉煤灰水泥就具有了一系列的性能特点。

由上可知，粉煤灰水泥具有一般火山灰水泥的共性，但与表面粗糙、多孔的火山灰质混合材的水泥相比，在性质上确有更为显著的特点。它不仅结构比较致密，内比表面积较小，而且对水的吸附能力小得多，同时水泥水化的需水量又小，所以粉煤灰水泥的干缩性就小，抗裂性也好。此外，与一般掺活性混合材的水泥相似，水化热低，抗腐蚀能力较强等，抗冻性也好于其它火山灰水泥。

材料应用

长期以来，粉煤灰水泥广泛用于工业与民用建筑，尤其适用于大体积水工混凝土、水工建筑、海港工程等。但应注意，粉煤灰水泥混凝土泌水较快，容易引起失水裂缝。施工过程中，要适当增加抹面次数，在硬化早期宜加强养护，以保证粉煤灰水泥混凝土强度的正常发展。

用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-2005)

1 主题内容与适用范围

本标准规定了用于水泥和混凝土中的粉煤灰的技术要求、试验方法和检验规则等。本标准适用于拌制水泥混凝土和砂浆时作掺合料的粉煤灰成品和水泥生产中作混合材料的粉煤灰。 2 引用标准

GB 176 水泥化学分析方法 GB 177 水泥胶砂强度检验方法 GB 2419 水泥胶砂流动度试验方法 3 定义

从煤粉炉烟道气体中收集的粉末称为粉煤灰。 4 技术要求

4.1 拌制水泥混凝土和砂浆时，作掺合料的粉煤灰成品应满足表１要求。表１

4.2 水泥生产中作活性混合材料的粉煤灰应满足表２要求。

5 试验方法

5.1 烧失量、含水量和三氧化硫按GB176进行。 5.2 细度

按附录A进行。

5.3 需水量比按附录C进行。 5.4 28天抗压强度比按附录C进行。 6 检验规则

6.1 组批与取样

6.1.1 以连续供应的200t相同等级的粉煤灰为一批。不足200t者按一批论，粉煤灰的数量按干灰（含水量小于1％）的重量计算。 6.1.2 取样方法

6.1.2.1 散装灰取样：从运输工具、贮灰库或堆场中的不同部位取15份试样，每份试样1 ￣3kg，混合拌匀，按四分法，缩取出比试验所需量大一倍的试样（称为平均样）。 6.1.2.2 袋装灰取样：从每批任抽10袋，从每袋中分取试样不少于1kg，按6.1.2.1的方法混合缩取平均试样。

6.1.3 拌制水泥混凝土和砂浆时作掺合料的粉煤灰成品，必要时，需方可对粉煤灰的质量进行随机抽样。 6.2 检验项目 6.2.1 型式检验

6.2.1.1 拌制水泥混凝土和砂浆作掺合料的粉煤灰成品，供方必须按4.1条规定的技术要求每半年检验一次。

6.2.1.2 水泥厂启用粉煤灰作活性混合材料时，必须按4.2条规定的技术要求进行检验。作为生产控制，要求烧失量，三氧化硫和含水量每月检验一次，28天抗压强度比每季度检验一次。

6.2.1.3 当电厂的煤种和设备工艺条件变化时，也应及时检验。 6.2.2 交货检验

6.2.2.1 拌制水泥混凝土和砂浆作掺合料的粉煤灰成品，供方必须按 6.1条要求，进行细度、烧失量和含水量检验。

6.2.2.2 水泥厂作活性混合材料使用的粉煤灰，供方必须按 6.1条要求，进行烧失量和含水量检验。 6.3 检验结果评定

6.3.1 符合本标准第４章各级技术要求的为等级品。若其中任何一项不符合要要求的，应重