如何解决粉煤灰遇碱释放气体和试块体积膨胀问题
粉煤灰广泛用于建筑建材领域,其作为掺合料用于混凝土的生产技术和市场应用已较为成熟。但在各地陆续发现了粉煤灰异常导致混凝土(自保温砌块)施工出现问题,具体表现为混凝土有氨异味,浇筑后持续冒泡,成型后可见混凝土体积明显膨胀,严重者需拆除重建,这给粉煤灰的资源化利用和建设工程质量安全带来了极大隐患。接下来德森环境粉煤灰陶粒设备厂家(jia)带(dai)大家(jia)了解一下。
普通粉煤(mei)灰(hui)不会在(zai)碱溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)释(shi)放(fang)气体(ti)(ti)导致(zhi)试块(kuai)膨(peng)胀(zhang),但(dan)在(zai)试验(yan)过程中(zhong)(zhong)异常粉煤(mei)灰(hui)制备(bei)的(de)胶(jiao)砂试块(kuai)体(ti)(ti)积(ji)明显膨(peng)胀(zhang),其(qi)中(zhong)(zhong)胶(jiao)凝(ning)材料中(zhong)(zhong)粉煤(mei)灰(hui)掺量为(wei)(wei)30%,水(shui)胶(jiao)比为(wei)(wei)1∶2,该膨(peng)胀(zhang)是由粉煤(mei)灰(hui)在(zai)碱溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)发气引起的(de),且(qie)该气体(ti)(ti)具有爆燃性(xing)。在(zai)碱溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)释(shi)放(fang)的(de)无(wu)机气体(ti)(ti)且(qie)具有爆燃性(xing)的(de)为(wei)(wei)氢气,由此倒推可知粉煤(mei)灰(hui)中(zhong)(zhong)含有单质铝(lv)。
粉(fen)煤(mei)灰是在1400 ℃左右烧结而成(cheng),该温(wen)度下单质铝(lv)(lv)(lv)会被氧化成(cheng)Al2O3,因此粉(fen)煤(mei)灰中单质铝(lv)(lv)(lv)的(de)(de)来源(yuan)仅可能(neng)为(wei)(wei)粉(fen)煤(mei)灰收集过程(cheng)和运输过程(cheng)。近年在粉(fen)煤(mei)灰收集过程(cheng)加装了脱(tuo)硝装置并(bing)引(yin)入了还(hai)(hai)原剂(ji)氨(an)气,但氨(an)的(de)(de)标准电极(ji)电位φ(N/N3-)=0.27,为(wei)(wei)弱还(hai)(hai)原剂(ji),铝(lv)(lv)(lv)的(de)(de)标准电极(ji)电位φ(Al3+/Al)=-1.662,为(wei)(wei)强还(hai)(hai)原剂(ji),在400℃的(de)(de)脱(tuo)硝温(wen)度下,氨(an)气不会还(hai)(hai)原产生单质铝(lv)(lv)(lv)。
单质铝的(de)来(lai)源确定为粉煤灰在(zai)(zai)运(yun)输过程中掺(chan)入(ru)(ru)了其(qi)它组(zu)分(fen),异常(chang)粉煤灰的(de)细(xi)度、需水量比、烧(shao)失量及其(qi)SiO2、Al2O3、CaO、SO3、P2O5 等含量与普(pu)通粉煤灰差别(bie)较大也从侧(ce)面(mian)印证了粉煤灰组(zu)分(fen)存在(zai)(zai)问题(ti)。在(zai)(zai)试验过程中将垃圾(ji)焚(fen)(fen)烧(shao)灰渣(zha)磨细(xi)后(hou)加入(ru)(ru)碱溶(rong)液中同样产生爆燃性气体(ti)、制备的(de)胶(jiao)砂体(ti)积膨(peng)胀,异常(chang)粉煤灰中掺(chan)入(ru)(ru)的(de)其(qi)它组(zu)分(fen)最(zui)有可能(neng)为垃圾(ji)焚(fen)(fen)烧(shao)灰渣(zha)。
由此可以确定异常(chang)粉(fen)煤灰(hui)氨味、配制混凝土成型后冒泡和体积(ji)膨(peng)胀的原因。氨味为(wei)脱硝工艺(yi)异常(chang)导致硫酸铵、硫酸氢铵等(deng)铵盐残留,冒泡和膨(peng)胀为(wei)粉(fen)煤灰(hui)中掺入垃圾焚烧灰(hui)渣等(deng)其(qi)它含有单质(zhi)铝组(zu)分(fen)引起。