1.1 實驗材料
在對異常粉煤灰的原因進行實驗分析時,主要采用以下幾種材料:一是粉煤灰。本次實驗的粉煤灰主要分為普通粉煤灰和異常粉煤灰。普通粉煤灰來自于三個不同的煤炭發(fā)電廠,分別標(biāo)記為F1、F2和F3,而異常粉煤灰來自于兩個不同的混凝土攪拌站,均散發(fā)強烈刺鼻的氨味,且在混凝土澆筑過程中發(fā)生冒泡現(xiàn)象,分別標(biāo)記為F4和F5;二是基準(zhǔn)水泥,主要選擇初凝時間為240分鐘,終凝時間為270分鐘,比表面積為350m2/kg,抗折強度和抗壓強度分別為7.3~8.1MPa、40.1~49.5MPa的P·Ⅰ42.5級水泥。
1.2 實驗方法
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(xì)參照,從而分析粉煤灰的燒失量、細(xì)度、活性指數(shù)和化學(xué)組成等內(nèi)容。
具體來看,粉煤灰的基本性能包括以下內(nèi)容:F1號粉煤灰的燒失量為1.0%,細(xì)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(shù)為64%;F2號粉煤灰的燒失量為1.0%,細(xì)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(shù)為77%;F3號粉煤灰的燒失量為0.2%,細(xì)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(shù)為62%;F4號粉煤灰的燒失量為6.3%,細(xì)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(shù)為64%;F5號粉煤灰的燒失量為6.0%,細(xì)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(shù)為71%。
粉煤灰的化學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)成分含量分別為41.05%、27.04%、11.89%、5.13%、1.83%、1.96%和0.98%。
1.3 結(jié)果分析
根據(jù)實驗得出的粉煤灰基本性能和化學(xué)組成可以看到,普通粉煤灰的燒失量、細(xì)度、活性指數(shù)和化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)要求,而異常粉煤灰的燒失量、細(xì)度、活性指數(shù)普遍較高,二氧化硅和氧化鋁的含量偏低,三氧化硫、五氧化二磷等化學(xué)成分含量偏高,因此不符合粉煤灰質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
(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(fā)出刺激性氨味,這主要因為粉煤灰在電廠經(jīng)歷脫硝工藝,因此氨會殘留在粉煤灰中?,F(xiàn)階段電力行業(yè)的發(fā)展水平不斷提升,因此燃煤發(fā)電廠的污染治理力度越來越大,由于在治理過程中會應(yīng)用到煙氣脫硝技術(shù),因此會應(yīng)用到尿素、氨成分的脫硝劑,而粉煤灰本身屬于多孔結(jié)構(gòu),因此會大量吸收催化反應(yīng)殘留的硫酸氫銨,從而導(dǎo)致氨氣問題發(fā)生。
(2)膨脹問題。普通粉煤灰與堿性溶液混合時不會發(fā)生膨脹反應(yīng),而異常粉煤灰的膨脹反應(yīng)非常明顯,這主要是因為異常粉煤灰會在堿性溶液中散發(fā)爆燃性氣體,因此體積會發(fā)生顯著變化。導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)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(fā)生膨脹。