粉煤灰质量快速鉴定方法

粉煤灰是预拌混凝土主要原材料之一，它的质量直接影响混凝土的质量和性能。为了严格控制进场粉煤灰质量，更好地利用这一资源来改善混凝土性能，本文总结出粉煤灰质量快速鉴定方法。

粉煤灰是从煤粉炉烟道气中收集到的粉末，属人工火山灰质材料，颗粒很小，多呈球形(通称微珠)。掺入混凝土中，它的颗粒形态效应可产生减水势能，能；从而起到减少需水量，提高耐久性和抗渗能力，微集料效应产生致密势能，火山灰质效应产生活化势减少收缩，降低内部温升，提高抗拉强度，抗硫酸盐侵蚀，减少泌水和抑制碱一骨料反应等多方面的作用。掺粉煤灰不仅可以节约混凝土生产成本，还能改善和提高混凝土的性能，因此在混凝土生产中被广泛使用。

随着水电、风电、核电等清洁能源的不断发展，火电厂的比重越来越低，产生的粉煤灰也越来越少，不能满足市场需求。粉煤灰也因供需不平衡出现价格上涨，并出现以次充好、以假乱真的现象，严重影响混凝土质量。由于GB/T1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》和GB/T50146《粉煤灰混凝土应用技术规范》中只规定了细度、三氧化硫、需水量比、含水量、游离氧化钙等常规参数及检测方法，且检测时间偏长，不能快速有效鉴定粉煤灰质量好坏及真伪，不便用于进场粉煤灰质量验收，因此，研究并确定粉煤灰质量快速鉴定方法，可以有效控制进场粉煤灰质量，确保满足混凝土质量控制要求。

3.1改变取样方式

粉煤灰传统取样都是打开粉料罐车顶盖，使用铁铲或样瓢取表面样品。部分供应商为谋取更大利润，先将质量较差或伪劣粉煤灰装入中下部，最后在面部装入质量较好的粉煤灰，使得收料人员每次都取到较好样品，从而蒙混过关。

为了防止供方作假，订做了不锈钢取样器，长2.5m，大管直径40mm，小管直径36mm，前端锥形，分别从锥段200mm处开1500mm长1/3直径的口，里外两根取样管可以转动，使取样口关闭或打开。通过实际取样使用发现，打开取样口后，样品会往下端掉落，存在不同层样品混合现象，不能观察各分层样品情况。经改进，分别在上、中、下设置隔板，使不同层样品不会混合，基本实现了分层取样观察的目的。

由于分层取样器容积较小，一次取样量不足1kg，倒出不方便，每车取够样品需要十多分钟，取样人员不愿意使用，取样器内外管之间容易进灰，取样器经常被沉积样品卡死，无法旋转，而且需要取样人员上车项，打开粉料罐车盖，非常麻烦，又不安全(如图1)。

根据对比试验结果看，简易方法能准确反映粉煤灰需水量比，用于进场初判完全可行。

3.7三氧化硫测定

电厂为了减少SO3的排放，往往需要采取脱硫措施，产生的粉煤灰即CFB脱硫粉煤灰。它含有大量的硫化物或硫酸盐，容易造成混凝土开裂。在水介质中，用氢型阳离子交换树脂对粉煤灰中的硫酸钙进行两次静态交换，生成等物质的氢离子，以酚酞为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，可以快速检测出粉煤灰中三氧化硫含量。具体操作步骤为：称取约0.2g试样，精确至0.0001g，置于己放有5g树脂，10mL热水及一根磁力搅拌子的150mL烧杯中，摇动烧杯使试样分散。然后加人40mL沸水，立即置于磁力搅拌器上，加热搅拌10min取下，以快速滤纸过滤，用热水洗涤烧杯和滤纸上的树脂4～5次，滤液及洗液收集于己放有2g树脂及一根磁力搅拌子的150mL烧杯中(此时溶液体积在l00mL左右)。将烧杯再置于磁力搅拌器上，搅拌3min。取下，以快速滤纸将溶液过滤于300mL烧杯中，用热水洗涤烧杯和滤纸上的树脂5～6次。向溶液中加人5～6滴酚酞指示剂溶液，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至微红色。三氧化硫的质量百分数等于氢氧化钠标准滴定溶液对三氧化硫的滴定度乘以滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，再除以0.1倍试样质量。如果需要检测粉煤灰中准确三氧化硫含量，可以按照GBTl76《水泥化学分析方法》中硫酸钡重量法测定三氧化硫含量。

3.8氨气鉴定

电厂为了减少燃煤过程中NOx的排放，需要在燃煤过程中进行“脱硝”处理，脱硝工艺不当可能会造成粉煤灰中残留一部分的NH4+，当粉煤灰与水泥搅拌时，遇到碱性环境就会释放出NH3(氨气)，在混凝土塑性阶段产生大量气体，影响混凝土质量。由于氨气属于刺激性气体，可以将约300g粉煤灰、700g水泥、500ml水在合适的容器中搅拌，用手轻轻将容器内的空气扇入鼻子处，如果闻到刺激性的氨气味道，则判断有粉煤灰中有NH4+。若想准确测定粉煤灰中NH4+含量，可参考河南省建筑科学研究院有限公司研发的粉煤灰中氨释放量检测方法。

通过以上快速鉴定方法，可以有效控制进场粉煤灰质量，确保粉煤灰能够满足混凝土质量要求。