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掺假粉煤灰的化学成分会有什么变化

掺假粉煤灰的化学成分会因掺入物质的不同而产生多种变化,以下从常见掺假物质角度分析其化学成分变化情况:

掺入未燃尽炭黑或煤粉

碳含量升高:正常粉煤灰中碳以未燃尽碳的形式存在,含量相对较低。而掺入未燃尽炭黑或煤粉后,碳含量会显著增加。例如,优质粉煤灰的烧失量(主要反映碳含量)一般在5% - 15%之间,掺假后烧失量可能超过20%。碳含量的升高会影响粉煤灰的火山灰活性,降低其在混凝土中的反应能力。

其他元素变化较小:由于炭黑和煤粉主要成分是碳,对粉煤灰中其他主要化学元素(如二氧化硅、氧化铝、氧化铁等)的含量影响相对较小,但可能会引入少量的硫、氮等元素,不过含量通常较低。

掺入泥土类杂质

二氧化硅和氧化铝含量变化:泥土中二氧化硅和氧化铝的含量与粉煤灰有所不同。如果掺入富含二氧化硅的泥土,会使粉煤灰中二氧化硅含量升高;若掺入氧化铝含量较高的泥土,则氧化铝含量会增加。例如,正常粉煤灰中二氧化硅含量一般在40% - 60%,氧化铝含量在20% - 35%,掺入泥土后,这两种元素的含量可能会超出此范围。

氧化铁和氧化钙含量可能降低:泥土中氧化铁和氧化钙的含量通常低于粉煤灰,掺入泥土会导致粉煤灰中氧化铁和氧化钙的相对含量降低。氧化铁和氧化钙对粉煤灰的火山灰活性和水泥的水化反应有重要影响,其含量降低会影响粉煤灰的性能。

引入其他杂质元素:泥土中可能含有钾、钠、镁等杂质元素,掺入后会增加粉煤灰中这些元素的含量。这些杂质元素可能会影响混凝土的耐久性,例如钾、钠离子可能导致混凝土发生碱 - 骨料反应。

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掺入工业废渣

成分复杂多样:工业废渣的种类繁多,成分差异较大。例如,钢渣中含有较高的氧化钙、氧化铁和氧化镁,掺入粉煤灰后会使这些元素的含量显著增加。同时,钢渣中还可能含有少量的磷、硫等有害元素,对粉煤灰的质量产生不利影响。

可能引入重金属元素:某些工业废渣中可能含有铅、汞、镉等重金属元素。掺入这些废渣后,会使粉煤灰中重金属元素含量升高,不仅会影响粉煤灰在混凝土中的应用性能,还可能对环境和人体健康造成危害。

掺入石灰或石膏

氧化钙含量升高:石灰的主要成分是氧化钙,石膏的主要成分是硫酸钙(含有氧化钙成分)。掺入石灰或石膏后,粉煤灰中氧化钙的含量会明显增加。氧化钙含量的变化会影响粉煤灰的碱度,进而影响其与水泥的水化反应和混凝土的凝结时间。

引入硫酸根离子:石膏中含有硫酸根离子,掺入后会增加粉煤灰中硫酸根离子的含量。硫酸根离子含量过高可能会导致混凝土发生硫酸盐侵蚀,影响混凝土的耐久性。