如何解決粉煤灰遇堿釋放氣體和試塊體積膨脹問題
粉煤灰廣泛用于建筑建材領(lǐng)域,其作為摻合料用于混凝土的生產(chǎn)技術(shù)和市場應(yīng)用已較為成熟。但在各地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了粉煤灰異常導(dǎo)致混凝土(自保溫砌塊)施工出現(xiàn)問題,具體表現(xiàn)為混凝土有氨異味,澆筑后持續(xù)冒泡,成型后可見混凝土體積明顯膨脹,嚴(yán)重者需拆除重建,這給粉煤灰的資源化利用和建設(shè)工程質(zhì)量安全帶來了極大隱患。接下來德森環(huán)境粉煤灰陶粒設(shè)備廠家?guī)Т蠹伊私庖幌隆?/p>
普通粉煤灰不會在堿溶液中釋放氣體導(dǎo)致試塊膨脹,但在試驗過程中異常粉煤灰制備的膠砂試塊體積明顯膨脹,其中膠凝材料中粉煤灰摻量為30%,水膠比為1∶2,該膨脹是由粉煤灰在堿溶液中發(fā)氣引起的,且該氣體具有爆燃性。在堿溶液中釋放的無機氣體且具有爆燃性的為氫氣,由此倒推可知粉煤灰中含有單質(zhì)鋁。
粉煤灰是在1400 ℃左右燒結(jié)而成,該溫度下單質(zhì)鋁會被氧化成Al2O3,因此粉煤灰中單質(zhì)鋁的來源僅可能為粉煤灰收集過程和運輸過程。近年在粉煤灰收集過程加裝了脫硝裝置并引入了還原劑氨氣,但氨的標(biāo)準(zhǔn)電極電位φ(N/N3-)=0.27,為弱還原劑,鋁的標(biāo)準(zhǔn)電極電位φ(Al3+/Al)=-1.662,為強還原劑,在400℃的脫硝溫度下,氨氣不會還原產(chǎn)生單質(zhì)鋁。
單質(zhì)鋁的來源確定為粉煤灰在運輸過程中摻入了其它組分,異常粉煤灰的細(xì)度、需水量比、燒失量及其SiO2、Al2O3、CaO、SO3、P2O5 等含量與普通粉煤灰差別較大也從側(cè)面印證了粉煤灰組分存在問題。在試驗過程中將垃圾焚燒灰渣磨細(xì)后加入堿溶液中同樣產(chǎn)生爆燃性氣體、制備的膠砂體積膨脹,異常粉煤灰中摻入的其它組分最有可能為垃圾焚燒灰渣。
由此可以確定異常粉煤灰氨味、配制混凝土成型后冒泡和體積膨脹的原因。氨味為脫硝工藝異常導(dǎo)致硫酸銨、硫酸氫銨等銨鹽殘留,冒泡和膨脹為粉煤灰中摻入垃圾焚燒灰渣等其它含有單質(zhì)鋁組分引起。