粉煤灰的作用 粉笔灰对人身体有害吗

粉煤灰是一种重要的矿物外加剂，主要由火力发电厂燃烧煤炭后排出的烟道灰制成。它的成分主要包括结晶体、玻璃体和少量未燃尽的碳粒，广泛应用于建筑材料中。本文将详细介绍粉煤灰的性质、应用以及其对混凝土性能的影响。

粉煤灰的生成源于现代火力发电厂的煤粉燃烧。经过高温（1200-1600℃）的燃烧过程，煤中的大部分可燃物被燃尽，留下的灰分随气流上升。在引风机的作用下，这些熔融灰在温度骤降时凝缩，形成中空的球状颗粒，外表则由于表面张力的影响而变得光滑。最终，这些颗粒经过除尘器的过滤，成为粉煤灰。

根据成分的不同，粉煤灰分为C类和F类。C类粉煤灰的CaO含量超过10%，通常来源于褐煤或次烟煤；而F类粉煤灰则来自于无烟煤或烟煤，其CaO含量低于10%。这种分类对于选择合适的粉煤灰在建筑中的应用具有重要意义。

在外观上，粉煤灰的颜色变化丰富，从乳白色到灰黑色不等。其颜色不仅影响美观，更能反映出含碳量的高低以及粒度的大小。粉煤灰的颗粒呈现多孔的蜂窝状，具有较大的比表面积和良好的吸附性能。其粒径范围为0.5到300μm，孔隙率高达50%至80%，使其具备出色的吸水性。

粉煤灰的性能在混凝土中发挥着重要作用。粉煤灰的“形态效应”使其含有大量的玻璃微珠，这些微珠的光滑表面和密实结构能够有效减水，从而提高混凝土的工作性能，改善流动性和密实性。粉煤灰的“活性效应”使其具备增强混凝土结构的能力，能够堵塞混凝土中的毛细孔，提升抗腐蚀能力。这一效应是由于粉煤灰的火山灰质特性所致，使其在化学反应中发挥积极作用。

粉煤灰中的微集料效应也不容忽视。微小的粉煤灰颗粒在水泥中相当于未水化的水泥颗粒，能够提升混凝土的强度和致密性，进而改善制品的整体性能。这三种效应相互关联，共同提升了粉煤灰在混凝土中的应用效果。

在实际应用中，粉煤灰混凝土表现出了优越的工作性能。其需水量低于纯水泥混凝土，从而改善了泵送性能，减少了水化热，对于大体积混凝土尤为适用。粉煤灰还能够有效减少混凝土的泌水与离析现象，降低坍落度损失，进一步提升混凝土的耐久性和极限强度。

尽管粉煤灰具有许多优点，但其使用中也存在一些缺点。混凝土的碱度可能降低，进而影响钢筋的防锈保护性能。当粉煤灰的含碳量较高时，可能会影响混凝土外加剂的适应性，如引气剂的效果等。降低用水量也对养护提出了更高的要求。

粉煤灰的成分和性质受到多种因素的影响，其中包括固体燃料中矸石的化学和矿物成分、燃烧时的温度、煤粉制备的粒径、炉膛结构及其工作条件等。这些因素相互作用，决定了粉煤灰的最终性能。在生产和应用过程中，应对这些因素进行充分考虑。

粉煤灰的火山灰活性与硅铝玻璃体的含量密切相关。在适当的养护条件下，粉煤灰的活性能够充分发挥，而在标准养护条件下，其活性则相对较低。合理的养护措施对于提高粉煤灰的应用效果至关重要。

粉煤灰作为一种优质的矿物外加剂，其丰富的性质和性能使其在建筑行业中得到了广泛应用。尽管在使用过程中需关注一些潜在问题，但通过科学合理的使用与管理，粉煤灰必将为混凝土的性能提升和可持续发展贡献更多力量。