粉煤灰是預拌混凝土主要原材料之一，它的質量直接影響混凝土的質量和性能。為了嚴格控制進場粉煤灰質量，更好地利用這一資源來改善混凝土性能，本文總結出粉煤灰質量快速鑒定方法。

粉煤灰是從煤粉爐煙道氣中收集到的粉末，屬人工火山灰質材料，顆粒很小，多呈球形(通稱微珠)。摻入混凝土中，它的顆粒形態(tài)效應可產生減水勢能，能；從而起到減少需水量，提高耐久性和抗?jié)B能力，微集料效應產生致密勢能，火山灰質效應產生活化勢減少收縮，降低內部溫升，提高抗拉強度，抗硫酸鹽侵蝕，減少泌水和抑制堿一骨料反應等多方面的作用。摻粉煤灰不僅可以節(jié)約混凝土生產成本，還能改善和提高混凝土的性能，因此在混凝土生產中被廣泛使用。

隨著水電、風電、核電等清潔能源的不斷發(fā)展，火電廠的比重越來越低，產生的粉煤灰也越來越少，不能滿足市場需求。粉煤灰也因供需不平衡出現價格上漲，并出現以次充好、以假亂真的現象，嚴重影響混凝土質量。由于GB/T1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》和GB/T50146《粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范》中只規(guī)定了細度、三氧化硫、需水量比、含水量、游離氧化鈣等常規(guī)參數及檢測方法，且檢測時間偏長，不能快速有效鑒定粉煤灰質量好壞及真?zhèn)危槐阌糜谶M場粉煤灰質量驗收，因此，研究并確定粉煤灰質量快速鑒定方法，可以有效控制進場粉煤灰質量，確保滿足混凝土質量控制要求。

3.1改變取樣方式

粉煤灰傳統取樣都是打開粉料罐車頂蓋，使用鐵鏟或樣瓢取表面樣品。部分供應商為謀取更大利潤，先將質量較差或偽劣粉煤灰裝入中下部，最后在面部裝入質量較好的粉煤灰，使得收料人員每次都取到較好樣品，從而蒙混過關。

為了防止供方作假，訂做了不銹鋼取樣器，長2.5m，大管直徑40mm，小管直徑36mm，前端錐形，分別從錐段200mm處開1500mm長1/3直徑的口，里外兩根取樣管可以轉動，使取樣口關閉或打開。通過實際取樣使用發(fā)現，打開取樣口后，樣品會往下端掉落，存在不同層樣品混合現象，不能觀察各分層樣品情況。經改進，分別在上、中、下設置隔板，使不同層樣品不會混合，基本實現了分層取樣觀察的目的。

由于分層取樣器容積較小，一次取樣量不足1kg，倒出不方便，每車取夠樣品需要十多分鐘，取樣人員不愿意使用，取樣器內外管之間容易進灰，取樣器經常被沉積樣品卡死，無法旋轉，而且需要取樣人員上車項，打開粉料罐車蓋，非常麻煩，又不安全。

通過在粉料罐進灰口處安裝帶閥門的取樣管，調節(jié)閥門大小改變出樣量多少。采用這種方式取樣方便、快捷、安全，可以在進料過程中隨時取樣。而分層取樣器僅作為樣品分層鑒定用，不作為取樣使用。

3.2顏色鑒定質量

同一電廠相同質量的粉煤灰顏色基本一致，若顏色發(fā)生變化，雖然不能判定質量好壞，但至少說明粉煤灰質量可能發(fā)生變化。粉煤灰顏色變化存在幾種可能：一是電廠煤質或煅燒工藝發(fā)生變化；二是粉煤灰來源非同一廠家；三是磨細粉煤灰原料或配方發(fā)生變化；四是供應商弄虛作假等。

除粉煤灰顏色變化非常明顯，可以一眼發(fā)現，但粉煤灰顏色變化不明顯時，很難發(fā)現顏色變化。將進場粉煤灰與上批次(或正常樣色)樣品進行對比，可以明顯觀察到顏色是否有變化。對比方法是將本次進場樣品裝在樣盤上，用取樣勺底部壓成凹型，再取2～5g留樣放在凹面中間，再使用樣勺底部壓平，通過觀察分界面，可以很明顯判斷兩批次樣品是否有顏色差異。

3.3密度鑒定質量

粉煤灰的表觀密度一般在2100～2400Kg/m3，而石粉、礦渣等材料的表觀密度一般在2700～2900Kg/m3，如果粉煤灰密度偏高，說明粉煤灰質量可能存在問題。但粉煤灰表觀密度測定較為繁瑣，用時較長，不便用于及時檢測進場粉煤灰質量。而粉煤灰堆積密度一般在700～900Kg/m3，如果粉煤灰堆積密度偏高也可判定其表觀密度偏高。粉煤灰堆積密度測定簡單、快捷，檢測需要的儀器較少。檢測方法可參考砂子堆積密度檢測方法，將粉煤灰通過漏斗裝入測砂子松散堆積密度的容量筒內，自由放滿1L，用直尺從中間往兩邊刮平，稱重去皮計算。當進場粉煤灰過磅重量與正常情況偏差較大時，也應懷疑其質量存在問題。

3.4粉煤灰中摻石粉的鑒定

部分供應商通過摻入石粉來降低成本，獲取更大的利潤。由于摻入石粉會降低粉煤灰活性，影響混凝土施工性能。為了防止供應商在粉煤灰中摻石粉，可采用草酸、鹽酸等酸溶液來檢測石粉含量，原理是石粉中的碳酸鈣遇到酸，會分解出二氧化碳，產生氣泡。測試方法是將鹽酸或草酸稀釋到10～20％，將約1g粉煤灰樣品放入裝有約200ml稀釋酸的燒杯中，觀察是否有氣泡或產生氣泡聲音，根據氣泡多少判定石粉含量。

以上方法只適用于摻入含有碳酸鹽的石粉，而花崗巖、沉積巖、玄武巖中基本不含碳酸鈣，使用酸檢測不會產生氣泡。因此，若供應商摻入非碳酸鹽石粉，是無法用酸檢測出來?；◢弾r、沉積巖、玄武巖中主要成分為二氧化硅，如果摻入上述石粉，會使粉煤灰中二氧化硅大幅增加。因此通過檢測粉煤灰中二氧化硅成分，可以判定摻入硅質石粉。粉煤灰二氧化硅成分檢測方法參照GBT176《水泥化學分析方法》中二氧化硅檢測方法。粉煤灰中二氧化硅成分化學分析方法較復雜，用時較長。由于石粉密度和堆積密度比粉煤灰重得多，可以采用表觀密度或堆積密度方法初步判定。

3.5顯微鏡鑒定質量

由于風選粉煤灰多呈玻璃體球形(通稱微珠)，在顯微鏡下能明顯觀察到透明的球形玻璃體；磨細粉煤灰可以在顯微鏡下觀察到很多半球形玻璃體，也有少量圓球形玻璃體；某廠家煤渣粉，呈不規(guī)則形狀，無圓球形或半球形玻璃體。

因為粉煤灰細度較細，肉眼無法觀察到粉煤灰形狀，可以使用高倍電子顯微鏡觀察。未篩分的粉煤灰粒徑大小不一，顯微鏡在相同倍數和焦距下很難觀察清楚。通過試驗，用45um方孔篩篩余在顯微鏡下觀察，效果最佳。

3.6需水量比鑒定

需水量比是粉煤灰質量的一項重要指標，其嚴重影響混凝土用水量和施工性能。但標準方法需要膠砂攪拌機、跳桌等設備，操作復雜，要求操作技能較高，很容易操作失敗，需重新檢測。通過試驗，總結出一種簡單快捷的測試方法。直接將100g粉煤灰裝入400ml燒杯中，加入50ml水，用玻璃杯或刮刀攪拌均勻，通過觀察粉煤灰稠度判定粉煤灰需水量比。也可以達到一定稠度所需的用水量來判定需水量比。

根據對比試驗結果看，簡易方法能準確反映粉煤灰需水量比，用于進場初判完全可行。

3.7三氧化硫測定

電廠為了減少SO3的排放，往往需要采取脫硫措施，產生的粉煤灰即CFB脫硫粉煤灰。它含有大量的硫化物或硫酸鹽，容易造成混凝土開裂。在水介質中，用氫型陽離子交換樹脂對粉煤灰中的硫酸鈣進行兩次靜態(tài)交換，生成等物質的氫離子，以酚酞為指示劑，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定，可以快速檢測出粉煤灰中三氧化硫含量。具體操作步驟為：稱取約0.2g試樣，精確至0.0001g，置于己放有5g樹脂，10mL熱水及一根磁力攪拌子的150mL燒杯中，搖動燒杯使試樣分散。然后加人40mL沸水，立即置于磁力攪拌器上，加熱攪拌10min取下，以快速濾紙過濾，用熱水洗滌燒杯和濾紙上的樹脂4～5次，濾液及洗液收集于己放有2g樹脂及一根磁力攪拌子的150mL燒杯中(此時溶液體積在l00mL左右)。將燒杯再置于磁力攪拌器上，攪拌3min。取下，以快速濾紙將溶液過濾于300mL燒杯中，用熱水洗滌燒杯和濾紙上的樹脂5～6次。向溶液中加人5～6滴酚酞指示劑溶液，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定至微紅色。三氧化硫的質量百分數等于氫氧化鈉標準滴定溶液對三氧化硫的滴定度乘以滴定時消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積，再除以0.1倍試樣質量。如果需要檢測粉煤灰中準確三氧化硫含量，可以按照GBTl76《水泥化學分析方法》中硫酸鋇重量法測定三氧化硫含量。

3.8氨氣鑒定

電廠為了減少燃煤過程中NOx的排放，需要在燃煤過程中進行“脫硝”處理，脫硝工藝不當可能會造成粉煤灰中殘留一部分的NH4+，當粉煤灰與水泥攪拌時，遇到堿性環(huán)境就會釋放出NH3(氨氣)，在混凝土塑性階段產生大量氣體，影響混凝土質量。由于氨氣屬于刺激性氣體，可以將約300g粉煤灰、700g水泥、500ml水在合適的容器中攪拌，用手輕輕將容器內的空氣扇入鼻子處，如果聞到刺激性的氨氣味道，則判斷有粉煤灰中有NH4+。若想準確測定粉煤灰中NH4+含量，可參考河南省建筑科學研究院有限公司研發(fā)的粉煤灰中氨釋放量檢測方法。

通過以上快速鑒定方法，可以有效控制進場粉煤灰質量，確保粉煤灰能夠滿足混凝土質量要求。

（文章來源砼話）