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建筑工程項目管理軟件

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粉煤灰混凝土

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1. 概述

1.1粉煤灰的產(chǎn)生

粉煤灰是從煤粉爐排出的煙氣中收集到的細顆粒粉末,是工業(yè)“三廢”之一。鍋爐在操作時,煤粉與高速氣流混合在一起,噴入爐膛的燃燒帶中,使煤粉顆粒里的有機物質(zhì)得到充分的燃燒,但燃燒的完全程度取決于鍋爐的效率和操作的水平,爐膛溫度一般是很難測準(zhǔn)的,運行良好的現(xiàn)代化電廠的煤粉爐爐膛最高溫度可能達到或超過1600℃,足以使灰分中除了少量石英(細粒的結(jié)晶)以外的所有礦物全部熔融??墒嵌鄶?shù)舊電廠鍋爐的實際燃燒溫度要比上述溫度低得多,在較低的溫度下,只能熔融一小部分的無機物質(zhì),而且爐膛溫度并不是十分均勻的,因此即使在同一鍋爐中,粉煤灰燒成的條件也不相同,更不必說不同的鍋爐了。在燃燒過程中,煤炭中的無機雜質(zhì)也發(fā)生了一系列的反應(yīng)和變化,包括達到不同的溫度時,含水的礦物如粘土、石膏等一一脫水,碳酸鹽中二氧化碳與硫化物中三氧化硫的排出,還有堿在高溫下也要揮發(fā),其中較細的粒子隨氣流掠過燃燒區(qū),立即熔融,到了爐膛外面,受到驟冷,就將熔融時由于表面張力作用形成的圓珠形態(tài)保持下來,成為玻璃微珠,煤粉粒子越細,越容易成球。其中有些熔融的微珠內(nèi)部,截留了爐內(nèi)氣體,形成了空心微珠。另有一些微珠,團聚在一
起或粘連在一起,就形成魚卵狀的復(fù)珠(即子母珠)和粘連體,也有一些來不及完全變成液態(tài)的粗灰,結(jié)果變成了渣狀的多孔玻璃體(海綿狀玻璃)。在冷卻過程中也有一些冷卻比較緩慢而再結(jié)晶的礦物以及在顆粒表面上生成的結(jié)晶礦物、化合物和獨自存在的未熔融石英等礦物。從煤塊磨成煤粉,把原來團聚的礦物磨粹,因此每一顆煤粉粒子的礦物成分也是不同的,燃燒以后,每一粒粉煤灰的成分當(dāng)然也不可能相同,所以粉煤灰化學(xué)成分分析也只能是表示粉煤灰中各種顆?;旌衔锏幕瘜W(xué)成分平均值。

1.2 粉煤灰的物理性質(zhì)

粉煤灰的比重在1.95~2.36之間,松干密度在450 kg/m3~700kg/m3范圍內(nèi),比表面積在220 kg/m3~588 kg/m3之間。由于粉煤灰的多孔結(jié)構(gòu)、球形粒徑的特性,在松散狀態(tài)下具有良好的滲透性,其滲透系數(shù)比粘性土的滲透系數(shù)大數(shù)百倍。粉煤灰在外荷載作用下具有一定的壓縮性,同比粘性土其壓縮變形要小的多。粉煤灰的毛細現(xiàn)象十分強烈,其毛細水的上升高度與壓實度有著密切關(guān)系。

粉煤灰是一種高度分散的微細顆粒集合體,主要由氧化硅玻璃球組成,根據(jù)顆粒形狀可分為球形顆粒與不規(guī)則顆粒。球形顆粒又可分為低鐵質(zhì)玻璃微珠與高鐵質(zhì)玻璃微珠,若據(jù)其在水中沉降性能的差異,則可分出飄珠、輕珠和沉珠;不規(guī)則顆粒包括多孔狀玻璃體、多孔碳粒以及其他碎屑和復(fù)合顆粒。

  通常用掃描電鏡來觀察粉煤灰的顆粒形貌。掃描電鏡可以觀察到粉煤灰的絕大部分粒徑范圍,可以從1μm到400μm。通過電鏡可以觀察到,小顆粒粉煤灰表面為表面光滑的球形顆粒,較大顆粒的粉煤灰(>250μm)形狀則不規(guī)則。圖1是一組粉煤灰顆粒形貌的電鏡照片,(a)為低鈣粉煤灰,(b)為高鈣粉煤灰,比較之下,高鈣粉煤灰的顆粒表面粘附有很多微粒,而低鈣粉煤灰的表面則顯得比較光滑。

低鈣粉煤灰(b)高鈣粉煤灰

圖1 粉煤灰的顆粒形貌掃描電鏡圖片

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發(fā)布:2007-08-14 11:14    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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