导致混凝土和砂浆缺陷的粉煤灰的鉴别方法技术

本发明专利技术涉及导致混凝土和砂浆缺陷的粉煤灰的鉴别方法。在X射线衍射仪上对样品进行物相分析，获得该样品的X射线衍射谱图；根据该粉煤灰样品的X射线衍射谱图对样品是否在28.4°、47.3°同时出现衍射峰核查；对于在28.4°、47.3°同时出现衍射峰样品，对粉煤灰单位质量所产生气体体积、产生气体持续时间进行测定；通过该项试验得到数据，与工程现场粉煤灰在混凝土和砂浆中实际使用情况对比，得到经验值：当产生气体持续时间2小时，且产生气体体积超过临界值0.20mL/g，其产生的气体不能在水泥凝固前排出，认为该粉煤灰样品导致混凝土和砂浆缺陷；否则，认为该样品无危害。在实际工程中，本发明专利技术在预防此类工程质量问题上效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料检测技术，特别是涉及导致混凝土和砂浆缺陷的粉煤灰的鉴 别方法。
技术介绍
粉煤灰是电厂煤粉烟道气体中收集的粉末，其用于混凝土可改善混凝土性能、降 低混凝土成本、节约资源能源。粉煤灰在使用前需有专业质量检测部门对其各项指标进行 测定，合格后方能使用，国家及地方标准、技术规程中对用于混凝土和砂浆的粉煤灰做出了 详细的技术要求和测试方法。在国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中规定了混凝土 和砂浆用粉煤灰的技术要求和测试方法，包括细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫、 游离氧化钙、安定性、放射性、碱含量、均匀性。在国家标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》 中又规定了粉煤灰配合比设计、取代水泥的最大限量、粉煤灰混凝土的施工。电力行业标准 《粉煤灰中砷、镉、铬、铜、镍、铅和锌的分析方法(原子吸收分光光度法)》规定了粉煤灰中元 素分析的原子吸收分光光度法。针对特殊场合，有《港口工程粉煤灰填筑技术规程》、《水工 混凝土掺用粉煤灰技术规范》；同时，有地方标准与施工规范中也对粉煤灰在混凝土中应用 进行规定。然而，电厂设施的改造、新建导致现在的粉煤灰与以往相比有所不同，这里实际表 现为在部分工程现场掺用了符合现有技术要求的粉煤灰的混凝土和砂浆中出现明显缺陷。 这种缺陷是由于粉煤灰在混凝土和砂浆浆液的碱性液相环境中放出气体，这些气体在初凝 后的混凝土和砂浆中无法排出，最终保留在硬化后的混凝土和砂浆中而产生的。而按照现 有的方法无法对粉煤灰的此项指标做出检测，因此，本专利专利技术了一种对可导致混凝土和 砂浆缺陷的粉煤灰的鉴别方法。
技术实现思路
在部分工程现场发现，掺用了符合现有技术要求的粉煤灰的混凝土和砂浆中存在 明显缺陷，强度严重丧失，不能满足设计、使用要求。而在现有标准、专利、科技文献中未见 与此类问题相关内容的解决方案。本专利技术的目的在于解决这种可导致混凝土和砂浆缺陷的 粉煤灰的鉴别问题，为相关质量检测机构对此监控提供了可行的技术解决方案，预防由此 产生的工程质量问题的发生。本专利技术的，具体步骤如下。1)在X射线衍射仪上对样品进行物相分析，获得该样品的X射线衍射谱图；2)根据该粉煤灰样品的X射线衍射谱图对样品是否在28. 4°、47. 3°同时出现衍 射峰核查；3)对于在28. 4°、47. 3°同时出现衍射峰样品，对粉煤灰单位质量所产生气体体 积、产生气体持续时间进行测定；4)通过该项试验得到数据，与工程现场粉煤灰在混凝土和砂浆中实际使用情况对t匕，得到经验值当产生气体持续时间2小时，且产生气体体积超过临界值0. 20mL/g，其产 生的气体不能在水泥凝固前排出，认为该粉煤灰样品导致混凝土和砂浆缺陷；否则，认为该样品无危吾。本专利技术使用的测试仪器为利用测量原理基于YS/T 617. 1-2007《铝、镁及其合金 粉理化性能测定方法第1部分活性铝、活性镁、活性铝镁量的测定气体容量法》中的气体测 量仪(其装置示意图见图1)对粉煤灰单位质量所产生气体体积、产生气体持续时间进行测 定。该仪器锥形瓶中反应生成的气体进入量气管中，量气管中水位刻度产生变化，通过读反 应前后刻度差得到气体体积；锥形瓶与量气管由量气管活塞连接；水槽与夹层水分别在锥 形瓶与量气管外层，起到使其中气体温度保持一致的作用；量气管另一端接水准瓶，水准瓶 用于量气管初始刻度调零。使用步骤如下1)将粉煤灰样品置于称量管中，移入预先盛有 NaOH溶液的锥形瓶中，拧紧胶塞。2)转动量气管活塞，使量气管与活塞的排气孔相通。提 升水准瓶，排尽量气管的空气。转动量气管活塞，使量气管与反应瓶相通，放置lOmin。3) 水槽中的冷却水的温度、量气管夹层中水的温度与室温保持一致，每隔7min左右对一次起 点，两次不变，记下此时起点读数和时间。4)轻轻摇动锥形瓶，使粉煤灰样品与NaOH溶液反 应，将锥形瓶置于水槽中，每隔lOmin左右摇动一次。5)待反应结束后，取出锥形瓶，放置 lOmin,每隔7min左右对一次终点，两次不变,记下此时终点读数和时间。根据该粉煤灰样品的X射线衍射谱图对样品是否具有导致混凝土和砂浆缺陷的 潜在危险进行判断正常的粉煤灰的X射线衍射谱图一般包括莫来石、石英、氧化铝、无定 形相。这种正常的粉煤灰不会在碱性液相环境中生成气体。当粉煤灰样品在28. 4° ,47. 3° 同时出现衍射峰，表明样品中含有单质娃，单质娃在碱性液相环境中产生氢气，能够导致混 凝土、砂浆中缺陷的产生。因此，当粉煤灰样品X射线衍射谱图中同时出现28. 4°、47.3° 两衍射峰，可认为该样品具有可导致混凝土和砂浆缺陷的潜在危险；否则，可认为该样品无 危害。对于样品中认为具有可导致混凝土和砂浆缺陷的潜在危险的粉煤灰样品，利用气 体测量仪对其在pH为13的NaOH碱性溶液中单位质量所产生气体体积(V)、产生气体持续 时间(t)进行测定，这里pH值的给出是模拟粉煤灰在混凝土或砂浆灰浆中的实际反应条 件。为保持碱性液相环境在测试过程中的稳定，NaOH碱性溶液用量宜在300 500mL，粉煤 灰加入量为10g。量气管起点、终点读数差值除以粉煤灰质量得到V,反应起始、终止时间差 值得到t。当V和t均超过临界值0. 20mL/g和2h时，其产生的气体不能在水泥凝固前排 出，可认为该粉煤灰样品可导致混凝土和砂浆缺陷；否则，可认为该样品无危害。本专利技术中描述的方法利用具有可导致混凝土和砂浆缺陷的潜在危险的粉煤灰在X 射线谱图上存在的特征峰，首先对无危害粉煤灰进行排除，此过程简单、快速；而后对认为 具有潜在危险的粉煤灰进行V、t测定，此两项结果均超过临界值则认为该样品可导致混凝 土和砂浆缺陷，此过程基于对实际环境的模拟，提高了鉴别结果的准确性。在实际工程中，在混凝土和砂浆中掺用本专利方法进行鉴别认为无危害的粉煤灰 后，未发现其中存在缺陷引起的质量事故。可见，本专利技术在预防此类工程质量问题上效果显 著。附图说明图I :气体测量仪装置示意2 :实施例I的样品的X射线衍射谱图；图3 :实施例2的样品的X射线衍射谱图；图4 :实施例3的样品的X射线衍射谱图；图5 :实施例4的样品的X射线衍射谱图。具体实施例方式本专利技术使用的测试仪器为利用測量原理基于YS/T 617. 1-2007《铝、镁及其合金 粉理化性能測定方法第I部分活性铝、活性镁、活性铝镁量的测定气体容量法》中的气体测 量仪(其装置示意图见图I)对粉煤灰单位质量所产生气体体积、产生气体持续时间进行测 定。该仪器锥形瓶中反应生成的气体进入量气管中，量气管中水位刻度产生变化，通过读反 应前后刻度差得到气体体积；锥形瓶与量气管由量气管活塞连接；水槽与夹层水分别在锥 形瓶与量气管外层，起到使其中气体温度保持一致的作用；量气管另一端接水准瓶，水准瓶 用于量气管初始刻度调零。使用步骤如下1)将粉煤灰样品置于称量管中，移入预先盛有 NaOH溶液的锥形瓶中，拧紧胶塞。2)转动量气管活塞，使量气管与活塞的排气孔相通。提 升水准瓶，排尽量气管的空气。转动量气管活塞，使量气管与反应瓶相通，放置lOmin。3) 水槽中的冷却水的温度、量气管夹层中水的温度与室温保持一致，每隔7min左右对一次起 点，两次不变，记下此时起点读数和时间。4)轻轻摇动锥形瓶，使粉煤灰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白锡庆，张鹏宇，刘彤，刘风东，徐一飞，王素段，
申请(专利权)人：天津市建筑材料产品质量监督检测中心，
类型：发明
国别省市：