粉煤灰就是燃煤電廠煙道里收集的粉末，在30年前是火電廠令人頭疼但又必須處理的廢棄物，但現(xiàn)已廣泛用于水泥廠的混合材以及替代部分水泥作為混凝土的摻和料。摻加了粉煤灰的混凝土對(duì)拌合物的保水性、和易性、黏聚性、泵送性以及密實(shí)度都有較大幅度的提高和改善，坍落度損失也較小，同時(shí)，對(duì)混凝土的后期強(qiáng)度和耐久性也有一定益處。由于需求量不斷增大，其價(jià)格也越來(lái)越高。因?yàn)槿济旱姆N類(lèi)較多、火電廠的生產(chǎn)工藝各不一樣。另外，一些商家為了經(jīng)濟(jì)利益制造和銷(xiāo)售假的和劣質(zhì)粉煤灰，按照GB/T1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》等現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，很難從燒失量、細(xì)度、SO3含量、體積安定性、含水率、需水量比及活性指數(shù)等檢驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)判定粉煤灰的類(lèi)別、真假和質(zhì)量?jī)?yōu)劣。本文主要介紹幾種鑒定想粉煤灰類(lèi)別、真假的簡(jiǎn)便和快捷的方法，并分析了這些粉煤灰對(duì)混凝土質(zhì)量的影響。

一  “真假”粉煤灰

假的粉煤灰一般是商家將火電廠燃煤的爐渣或煤矸石或石灰石等用磨機(jī)磨細(xì)后摻入粉煤灰中，這種摻假的粉煤灰從外觀和顏色來(lái)看與真粉煤灰沒(méi)有明顯差別，其化學(xué)成分（CaO、SO3 含量、燒失量等）和物理指標(biāo)（體積安定性、含水率、需水量比及活性指數(shù)等）也無(wú)多大差別，但在100 倍以上的顯微鏡下觀察基本上看不見(jiàn)粉煤灰的核心物質(zhì)即玻璃球體，這種摻假粉煤灰活性指數(shù)極其低或根本沒(méi)有活性，在拌制混凝土中需水量大，流動(dòng)性和泵送效果也沒(méi)有真粉煤灰好，對(duì)混凝土強(qiáng)度和耐久性也有極大的不良影響，且混凝土實(shí)體表面無(wú)光澤，外觀質(zhì)量差。

圖1 和圖2 是用100 倍放大鏡辨認(rèn)的圖片，正常粉煤灰屬于球狀玻璃體，即使經(jīng)過(guò)球磨機(jī)磨細(xì)后，破碎后的顆粒也像粉碎的鵝卵石一樣，存在1個(gè)非破碎面但還是成球形（見(jiàn)圖1），假粉煤灰則完全像碎石一樣基本上都是破碎面，顆粒形狀棱角比較分明清晰（見(jiàn)圖2）。

對(duì)于摻入石灰石或白云石的粉煤灰，還可以用稀鹽酸檢驗(yàn)，方法簡(jiǎn)單快捷直觀，其具體方法為：稱(chēng)取10g 左右的烘干樣品放入干凈的燒杯中，先加入50mL 蒸餾水并充分?jǐn)嚢?，再加?span>10mL 左右的稀鹽酸，如果有大量的氣泡（即二氧化碳?xì)怏w）產(chǎn)生，就證明該粉煤灰中摻有石灰石質(zhì)的材料。這種摻入石灰石或白云石的粉煤灰往往顏色偏白，燒失量非常大，一般在25%以上，活性指數(shù)比真粉煤灰明顯低或根本沒(méi)有活性。對(duì)于摻假的粉煤灰可以用化學(xué)分析的方法進(jìn)行檢驗(yàn)鑒定，這種方法較復(fù)雜，耗時(shí)也較長(zhǎng)，具體可采用GB/T 176—2017《水泥化學(xué)分析方法》，如果樣品中氧化鈣含量在25%~40%，證明是摻有石灰石的粉煤灰，如果樣品中氧化鈣和氧化鎂總含量在25%~40%之間，且氧化鎂含量在8%以上，證明是摻有白云石的粉煤灰[1]；如果三氧化二鋁含量大于25%，證明是摻有煤矸石或煤渣的粉煤灰；如果二氧化硅的含量大于65%，證明是摻有頁(yè)巖或石英砂的粉煤灰。上述這些化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果越高，其摻假程度也越嚴(yán)重，對(duì)混凝土的質(zhì)量影響也越大.

二  “浮黑”粉煤灰

現(xiàn)在很多火電廠為了節(jié)約成本和資源使用劣質(zhì)燃煤發(fā)電，這種煤含煤矸石多，發(fā)熱量低，燃點(diǎn)低，一般在燃煤過(guò)程中添加柴油或重油或木柴作為助燃劑，這些助燃劑一般不能完全燃燒，殘留的有機(jī)物（如油分和固定碳）也一起收集在粉煤灰當(dāng)中。當(dāng)拌制和振搗這種摻有“浮黑”粉煤灰的混凝土?xí)r，由于這些油分和碳粉比重小，會(huì)上浮到混凝土表面（大坍落度混凝土更為明顯），形成漂浮的1 層黑色狀物，導(dǎo)致混凝土實(shí)體色差，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)外觀。另外，由于含碳量偏高的粉煤灰將增大混凝土需水量，提高了水膠比，最終會(huì)降低混凝土強(qiáng)度，同時(shí)，也影響混凝土的耐久性。

  “浮黑”粉煤灰可用簡(jiǎn)易的方法鑒別：在500mL 燒杯或錐形瓶中加入蒸餾水200mL 左右，再稱(chēng)取100g 樣品，邊加入燒杯邊用玻璃棒攪拌，根據(jù)水面上漂浮黑色物質(zhì)的多少，可以大致判定粉煤灰中的含碳量大??；如果粉煤灰顏色發(fā)黑并且有異常氣味，水面上有油珠，這種粉煤灰應(yīng)為浮油灰，如果進(jìn)一步做一個(gè)燒失量試驗(yàn)，其結(jié)果一般高于普通粉煤灰一兩個(gè)百分點(diǎn)，因此，建議慎重使用或作退場(chǎng)處理。

三  “脫硫”粉煤灰

現(xiàn)在國(guó)家對(duì)火電廠環(huán)保要求高，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，燃煤火電廠為了達(dá)到二氧化硫的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須采取脫硫措施，脫硫措施具體原理為：加入的石灰石或白云石高溫下會(huì)分解成生石灰（即CaO），生石灰與煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣（即石膏）.

這種含有硫酸鹽的粉煤灰對(duì)混凝土的危害性主要表現(xiàn)為：

（1）導(dǎo)致混凝土凝結(jié)時(shí)間有較大變化，因?yàn)樗嗌a(chǎn)過(guò)程中本身就加入了石膏（主要為硫酸鈣）作為緩凝劑，如果再使用脫硫粉煤灰就導(dǎo)致混凝土中硫酸鈣的成分超標(biāo)，會(huì)延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間，使混凝土現(xiàn)場(chǎng)難于控制；

（2）導(dǎo)致混凝土體積安定性不良，水泥標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)三氧化硫的含量有嚴(yán)格控制，超標(biāo)了就會(huì)造成安定性不良，如果使用脫硫粉煤灰，混凝土中三氧化硫的含量將變大，多余的三氧化硫與水泥中鋁酸三鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣，使混凝土體積發(fā)生膨脹從而產(chǎn)生開(kāi)裂和崩解現(xiàn)象。

脫硫粉煤灰的鑒別方法：稱(chēng)量粉煤灰50g 放入燒杯中，加蒸餾水100mL 并充分?jǐn)嚢?span>1min 以上，滴入幾滴1%酚酞酒精試劑，溶液呈紅色，用pH 試紙檢驗(yàn)pH 值大于10 即溶液為中強(qiáng)堿性，表明該粉煤灰可能為脫硫粉煤灰，再進(jìn)一步用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 176—2017《水泥化學(xué)分析方法》測(cè)定三氧化硫含量和游離氧化鈣含量，如果這兩項(xiàng)指標(biāo)中有一項(xiàng)或兩項(xiàng)嚴(yán)重超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的指標(biāo)要求，就證實(shí)該粉煤灰為脫硫粉煤灰。脫硫粉煤灰的另一種更直接的鑒別方法：將粉煤灰放入淺盤(pán)中并置于潮濕的空氣中暴露2~3d，如果粉煤灰不是變潮濕而是發(fā)硬就基本證實(shí)是脫硫粉煤灰，原因是脫硫粉煤灰中含有脫水石膏（即無(wú)水石膏），遇水反應(yīng)后變?yōu)榫哂袕?qiáng)度的二水石膏（CaSO4·2H2O）。

四  “脫硝”粉煤灰

因?yàn)榄h(huán)保嚴(yán)格的需要，燃煤火電廠為了達(dá)到二氧化氮的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須采取脫氮工藝，脫氮工藝過(guò)程中往往殘留過(guò)量的氨（NH4+）在粉煤灰中，在混凝土攪拌和振搗過(guò)程中NH4+會(huì)與水泥水化產(chǎn)生OH-反應(yīng)生成氨氣，氨氣在混凝土中釋放需要一段時(shí)間，如果在混凝土初凝后或抹面后釋放出來(lái)，最終會(huì)停留在混凝土表面形成大量氣泡或氣孔或炮眼，嚴(yán)重影響混凝土外觀質(zhì)量和實(shí)體質(zhì)量以及力學(xué)性能和耐久性能，圖3是摻入“脫硝”粉煤灰的混凝土澆筑的路面。

圖3 摻入“脫硝”粉煤灰的混凝土澆筑的路面

鑒別脫硝粉煤灰的方法較為簡(jiǎn)單而且快捷方便：先分別稱(chēng)取200g 粉煤灰和100g 水泥于500mL 錐形瓶中，加200g 蒸餾水并充分?jǐn)嚢?，立即在錐形瓶口蓋上濕潤(rùn)的試紙（用1%酚酞酒精溶液浸漬過(guò)），若試紙變紅（氨氣遇水即為氨水，呈中強(qiáng)堿性），并且可以聞到刺鼻的氨氣氣味，可判定該樣品為脫硝粉煤灰[3]。

五  結(jié)語(yǔ)

 綜上所述，現(xiàn)在建筑市場(chǎng)上的粉煤灰種類(lèi)繁多，真假魚(yú)目混珠，為了保證混凝土拌合物的和易性和混凝土實(shí)體的質(zhì)量，需要試驗(yàn)檢測(cè)人員具有比較全面的理論知識(shí)和鑒別能力，同時(shí)，要有強(qiáng)烈的責(zé)任心、事業(yè)心和職業(yè)道德，首先憑借自己的專(zhuān)業(yè)能力和經(jīng)驗(yàn)積累對(duì)粉煤灰進(jìn)行初步篩選和鑒別，然后嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)按批次對(duì)每批材料進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，將不合格或劣質(zhì)粉煤灰拒之于門(mén)外，讓不法分子無(wú)機(jī)可乘，以達(dá)到凈化建筑市場(chǎng)的目的。(作者：馬昭，李超群)