粉煤灰理化性质
发表时间：2025-04-29
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废弃物，其理化性质受原煤性质、燃烧条件、收集方式等多种因素影响，以下从物理性质和化学性质两方面展开介绍：
一、物理性质
外观与颜色
粉煤灰通常呈灰色或灰白色粉末状，颜色深浅与含碳量相关。含碳量较高时，颜色偏深；含碳量低时，颜色偏浅。
粒度与细度
粒度分布：粉煤灰颗粒细小，粒径多在1-100微米之间，属于微米级颗粒材料。
细度特征：比表面积较大，通常为200-600 m2/kg，颗粒形态多样，包括球形玻璃微珠、多孔颗粒及不规则碎片等。
颗粒类型：
玻璃微珠：表面光滑，具有减水效应，可改善混凝土工作性。
多孔颗粒：孔隙率高，吸附性强，但需水量较大。
不规则碎片：由未燃尽碳粒及矿物质组成，对活性贡献较低。
密度与堆积密度
真实密度：约2.1-2.6 g/cm3，受成分与孔隙结构影响。
堆积密度：500-900 kg/m3，因颗粒形态与级配差异而波动。
吸水性与孔隙结构
吸水性：粉煤灰具有较高的吸水率，尤其是多孔颗粒。
孔隙结构：颗粒内部存在大量微孔，孔隙率可达50%-70%，对吸附性能有显著影响。
硬度与脆性
粉煤灰颗粒硬度较低，脆性大，在研磨或搅拌过程中易破碎，导致颗粒级配变化。
二、化学性质
主要化学成分
粉煤灰主要由氧化物组成，含量因原煤类型而异，典型成分如下：
二氧化硅（SiO?）：40%-60%，主要来源于煤中的黏土矿物及石英。
氧化铝（Al?O?）：15%-40%，以莫来石、刚玉等形式存在，赋予粉煤灰火山灰活性。
氧化铁（Fe?O?）：5%-15%，影响粉煤灰颜色与磁性。
氧化钙（CaO）：1%-10%，高钙粉煤灰中含量较高，具有自硬性。
氧化镁（MgO）、氧化钾（K?O）、氧化钠（Na?O）等：含量较低，但影响粉煤灰的碱度与活性。
未燃碳：含量变化大（0%-20%），降低活性，增加需水量。
矿物组成
玻璃体：含量50%-80%，为非晶态结构，是粉煤灰活性的主要来源。
晶体矿物：
莫来石：高温下形成，耐火度高。
石英：惰性成分，活性低。
赤铁矿、磁铁矿：赋予粉煤灰磁性。
石灰、石膏：高钙粉煤灰中存在，可参与水化反应。
未燃碳：以焦炭或半焦形式存在，影响粉煤灰活性。
