第一部分 ：粉煤灰掺量测定原理与方法
粉煤灰是火力发电厂燃烧粉煤时从烟气中收集下来的微细烟灰，属火山灰质材料。由于其比表面积较其它火山灰质混合材大，加之用粉煤灰配制的水泥比其它火山灰水泥干缩性小、抗裂性好、和易性好等特点。因此，粉煤灰作为水泥混合材的开发和利用，愈来愈受到众多厂家的青睐，尤其是中小型水泥企业。在生产过程中对掺入水泥中粉煤灰的含量进行检验和控制，是保证水泥产品性能和质量的根本措施。目前，国内尚无通用的成熟方法来检验水泥中粉煤灰的掺量，据资料介绍，一般采用EDTA络合滴定氧化钙的方法、耗酸值法及比重法等。这些方法往往存在所用试剂较多、操作繁琐、测定时间长等缺点。经试验研究，笔者推荐滴定值法测定水泥中粉煤灰的掺加量。 1 测定原理
在水泥中熟料和粉煤灰的碳酸钙含量差值较大，但是，两者的碳酸钙滴定值波动却很小。因此，在相同的条件下进行熟料、粉煤灰、石膏和掺有粉煤灰的水泥碳酸钙滴定值的测定，从而根据滴定值的差异来求得粉煤灰水泥中粉煤灰的百分含量。
水泥中粉煤灰百分含量按下式计算:
（1-A）×BTc×A×ATc-CTC
F＝——————————————×100
BTc-DTc
式中:
F——水泥中粉煤灰的百分含量;
A——水泥中石膏的百分含量;
ATC、BTC、CTC、DTC——分别为石膏、熟料、水泥、粉煤灰的碳酸钙滴定值。
2 操作步骤
称取0.25g水泥试样(熟料称取0.1g，石膏和粉煤灰称取0.15g)置于干燥的锥形瓶中，用少量水使样品润湿，从滴定管中准确加入0.500mol/L盐酸15ml(熟料中过量10ml，石膏和
粉煤灰中过量5ml)。用少量水冲洗瓶口和瓶壁，然后放在电炉上加热至沸(在加热过程中将锥形瓶摇荡1～2次，以促进试样分解完全)，取下稍冷，用少量水冲洗瓶口，滴加5～6滴10 g/L酚酞指示剂，用0.250mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈微红，在30s内不褪为止，读取氢氧化钠标准滴定溶液消耗体积。
碳酸钙滴定值(即碳酸钙在水泥中的百分含量)按下式计算:
（C1V1-C2V2）×50.0
Tc=————————————×100
m
式中:
C1——盐酸标准滴定溶液的浓度，mol/L;
V1——加入盐酸标准滴定溶液的体积，ml;
C2——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L;
V2——滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml;
50.0——碳酸钙摩尔质量的一半，g/mol;
m——试样的质量，g。
3 实验
按上述操作对不同粉煤灰掺量水泥进行对比测定，结果见表。
不同粉煤灰掺量水泥测定结果对比表(%)
编号 熟料 石膏 粉煤灰 水泥Tc值 实测 误差
X1 86 8.0 6 97.75 6.03 +0.03
X2 82 8.0 10 93.25 10.27 +0.27
X3 77 8.0 15 88.00 15.23 +0.23
X4 72 8.0 20 82.75 20.18 +0.18
注:熟料∶石膏∶粉煤灰=112.5∶8.0∶6.5。
实践证明，在配方准确的前提下，本方法测定水泥中粉煤灰掺加量误差＜ 0.30％
4 评价与讨论
物联网实验设备 (1)本方法简单、快速、易*作，一个试样只需3min即可完成。试剂与测定生料中碳酸钙滴定值相同，不需另配其它标准溶液。
(2)由于各种物料的Tc值变化不大，所以掺加量的测定误差也不太大。若熟料质量波动较大时，可用本班熟料分析试样测Tc代入公式计算。若石膏掺加量波动较大时，可根据进厂石膏三氧化硫含量和本班三氧化硫的控制数据，算出石膏百分含量，再代入公式计算。一般水泥中石膏掺入量在6.0%左右，为了简化计算，可根据本厂实际情况把石膏含量及Tc值作为一个固定的常数值代入计算。
(3)临近终点时应缓慢滴定，并轻轻摇晃三角烧瓶，以免测定结果偏低。
(4)本方法同时也适用掺有沸石岩、炉渣、烧结煤矸石等火山灰质水泥中混合材掺加量的测定。
第二部分： 粉煤灰的基础知识
1、什么叫做粉煤灰?
粉煤灰（ fly ash) 也叫飞灰 , 是由热电站烟囱收集的灰尘 , 属于火山灰性质的混合材料 , 其主要成分是硅、铝、铁、钙、镁的氧化物 , 具有潜在的化学活性 , 即粉煤灰单独与水拌合不具有水硬活性 , 但在一定条件下 , 能够与水反映生成类似于水泥凝胶体的胶凝物质 , 并具有一定的强度 . 由于煤粉微细 , 且在高温过程中形成玻璃珠 , 因此粉煤灰颗粒多成球形。
从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。
粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。因此，粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。
2、粉煤灰使用的优点
在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土地修饰性。 3、粉煤灰的用途
卷对卷丝网印刷机国标一级：采用优质粉煤灰和高效减水剂复合技术生产高标号混凝土的现代混凝土新技术正在全国迅速发展。
国标二级：优质粉煤灰特别适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐混凝土和抗软水侵蚀混凝土及地下、水下工程混凝土、压浆混凝土和碾压混凝土。
国标三级：粉煤灰混凝土具有和易性好、可泵性强、终饰性改善、抗冲击能力提高、抗冻性增强等优点。
4 粉煤灰是怎么产生的?
从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。
粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融．同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一。现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，
污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。因此粉煤灰的处理和利用问题引起人们广泛的注意。
5 粉煤灰的品种及主要用途
煤在锅炉中燃烧后有两种形状的固态残留物——灰和渣。随烟气从锅炉尾部排出的，主要是经除尘器收集下来的固体颗粒即为粉煤灰，简称灰或飞灰；颗粒较大或呈块状的，是从炉堂底部收集出来的称为炉底渣，简称渣。我们通常讲粉煤灰综合利用，也包括渣在内。
根据燃煤电厂燃烧的煤种不同,排放收集的粉煤灰就有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分.按照上海市标准DBJ08—230—98<高钙粉煤灰混凝土应用技术规程>的规定,凡氧化钙含量大于8%或游离氧化钙含量大于1%的粉煤灰称为高钙粉煤灰.故一般情况下,高钙灰和低钙灰都是以测定粉煤灰中氧化钙含量或游离氧化钙含量的数值来区分的.通常高钙粉煤灰的颜偏黄,低钙粉煤灰的颜偏灰。led球泡灯罩
随着人们对煤灰研究开发利用的不断深入,粉煤灰综合利用途径趋广泛。目前粉煤灰可应用于墙体材料,水泥生产,混凝土和砂浆,筑路,回填等领域。
6 电子设备包括哪些我国粉煤灰的主要应用途径及评价
目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200项，其中得到实施应用的近70项，主要有以下几类：
1) 建材制品方面的应用
此类用灰量约占粉煤灰利用总量的35％左右，主要技术有：粉煤灰水泥(掺量30％以上)，代粘土做水泥原料，普通水泥(掺量30％以下)，硅酸盐承重砌块和小型空心砌块，加气混凝土砌块及板，烧结陶粒，烧结砖，蒸压砖，蒸养砖，高强度双免浸泡砖，双免砖，钙硅板等。
2) 建设工程方面 usb mass
此项用灰量占利用总量的10％，主要技术有：粉煤灰用于大体积混凝士，泵送混凝土，高低标号混凝土，粉煤灰用于灌浆材料等。
3) 用于道路工程
这部分用灰量占利用总量的20％，主要技术有：粉煤灰、石灰石砂稳定路面基层，粉煤灰沥青混凝土，粉煤灰用于护坡、护提工程和刚粉煤灰修筑水库大坝等。
4) 农业应用
该部分用灰量占利用总量的15％，主要技术有：改良土壤，制作磁化肥，微生物复合肥，农药等。
5) 静压主轴作为填筑材料
填筑用灰量占利用总量的15%，主要有：粉煤灰综合回填，矿井回填，小坝和码头等的填筑等。
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