一、来源煤种

褐煤

特点：褐煤的煤化程度较低，含有较高的碳酸钙（CaCO₃）等含钙矿物。

影响：燃烧后生成的粉煤灰中CaO含量显著增加，通常可达10%-30%。

次烟煤

特点：次烟煤的灰分中钙含量较高，燃烧时易形成高钙粉煤灰。

案例：部分矿区次烟煤燃烧产生的粉煤灰CaO含量可超过15%。

二、燃烧条件

燃烧温度

高温燃烧：温度超过1300℃时，煤中钙矿物更易分解并氧化，形成高钙粉煤灰。

低温燃烧：温度不足可能导致钙矿物未完全反应，降低CaO含量。

燃烧方式

循环流化床燃烧（CFB）：该工艺中石灰石（CaCO₃）常被添加作为脱硫剂，燃烧后生成高钙粉煤灰。

煤粉炉燃烧：若煤种本身含钙量高，燃烧后也可形成高钙粉煤灰。

三、典型高钙粉煤灰材料

自硬性胶凝材料

特点：高钙粉煤灰中CaO与水反应生成氢氧化钙（Ca(OH)₂），具有自硬性。

应用：用于快速修补材料、喷射混凝土等早期强度要求高的场景。

稳定土与基层材料

特点：高钙粉煤灰中的CaO可改善土壤或基层材料的胶凝性和抗水性。

案例：在道路基层材料中掺入高钙粉煤灰，可提升强度和耐久性。

高性能混凝土掺合料

特点：高钙粉煤灰的早期胶凝性可加速混凝土硬化，减少水泥用量。

注意：需控制游离氧化钙（f-CaO）含量，避免后期体积膨胀。

四、识别高钙粉煤灰的关键指标

氧化钙（CaO）含量

标准：CaO含量超过10%可判定为高钙粉煤灰。

检测方法：通过X射线荧光光谱（XRF）或化学滴定法分析。

游离氧化钙（f-CaO）含量

风险：f-CaO含量过高可能导致材料安定性问题。

控制：需通过陈化处理或添加外加剂降低f-CaO活性。

五、应用建议

选择依据

若需早期强度（如抢修工程），优先选用高钙粉煤灰。

若需长期耐久性（如大型基础设施），建议选用低钙粉煤灰。

质量控制

使用前检测CaO和f-CaO含量，确保符合工程要求。

对高f-CaO含量的高钙粉煤灰进行安定性处理。

总结

高钙粉煤灰主要来源于褐煤、次烟煤等含钙量高的煤种，并在高温或添加脱硫剂的燃烧条件下生成。其典型应用包括自硬性胶凝材料、稳定土和早期强度混凝土。实际应用中需结合工程需求和材料特性合理选择，并严格控制f-CaO含量以保障材料安定性。