粉煤灰在加气混凝土中的作用主要是提供SiO2，同时，其中的Al2O3也具有较大作用（特别是在浇注以后的静停过程中）。传统上，按照排灰方式的不同，分别称之为干排灰和湿排灰，随着现代燃烧技术的发展，循环流化床锅炉和沸腾炉、垃圾发电锅炉应用日趋普及，粉煤灰中又有了性质与一般粉煤灰性能迥异的粉煤灰，前者因反复燃烧，且多使用劣质煤，所形成的粉煤灰活性较低并含钙较高；而沸腾炉采用液态排渣，需添加石灰石来降低熔点，因此粉煤灰的含钙量很高，而垃圾发电产生的粉煤灰含钙、铝较高，含硅较低，并含有有机污染物，本节仅讨论我国最普遍的煤粉发电锅炉产生的粉煤灰。
大约每燃烧1T煤，生成150~200kg粉煤灰，全国每年排放的粉煤灰已超过2.6亿吨，占用了大量土地（或山谷）、江河、湖泊。因此，如何利用粉煤灰是我国迫切需要解决的问题。
1、粉煤灰的特性
粉煤灰是从煤粉炉烟道气体中收集的粉未。煤中除可燃物外，主要含有粘土质矿物，所以，粉煤灰实际上是粘土质矿物的高温下燃烧后的产物。锅炉中煤粉的燃烧温度高达1100~1500度，由于煤粉中的粘土矿物在燃烧过程中生成的SiO2、AI2O3、Fe2O31000度时便成为熔融状，在排出炉外时经急速冷却，因大部分自由分子来不及形成晶体而成为细小的球形颗料状玻璃体，从而具有良好的活性。
（1）化学成分
粉煤灰的化学成分主要是SiO2和AI2O3，还有少量的Fe2O3\CaO、MgO及其它微量元素，此外，还有一定数量的未燃尽炭（以烧失量表示），所有化学成分的数量都随煤质及燃烧工艺的不同而不同，我国粉煤灰化学万分变动范围大致如下：烧失量不超过20%；SiO2：40-60%。AI2O3：20-35%；CaO：1-10%（高钙灰10-25%）；Fe2O3:3-10%;MgO：5%以内；SO3：2%以内；K2O+Na2O:3.5%以内。随着电力系统的技术改选和新电厂的投入运行，目前，粉煤灰的烧失量有了大幅度的降低，平均6.9%；而SO3则由平均0.32%提高到0.8%
（2）矿物组成
粉煤灰的主要矿物是硅铝玻璃体，其含量一般在70%左右，其它还有结晶矿物莫来石和石英，少量的碳酸钙、赤铁矿和磁铁矿等。此外尚残存少量形状不规则的焦炭颗粒和半焦炭颗粒。
（3）物理性质
粉煤灰是一种浅灰色或黑色细粉，含炭量越多，颜色越深。粉煤灰密度通常在1.8~2.5g/cm3之间，细度（0.08mm方孔筛筛余）3~30%，电收尘的干灰细度较小。颗粒料经一般为1~50um。标准稠度需水量变化在24.3~74.1%之间。粉煤灰颗粒表面粗糙多孔，而粗大并多孔隙的颗粒大多是未烯尽的炭粒。因此，衡量其品质的好坏，除了细度，标准稠度需水量是一个重要指标。
2、粉煤灰的活性及其影响因素
粉煤灰本身虽不具有单独的硬化性能，但当它与石灰、水泥等碱性材料加水混合以后，即能在空气中硬化，并在水中继续硬化，这就是粉煤灰的活性，活性是综合反映粉煤灰中各成分与CaO进行反应的能力指标。
（1）粉煤灰的活性及其影响因素
粉煤灰与石灰的反应主要靠其颗粒表面可溶物质的溶解并与Ca(OH)2生成水化硅酸钙，从而把尚未参加反应的颗粒残核粘结起来形成整体并具有一定强度。粉煤灰的细度直接反映了其参与水化反应的能力。另外，粉煤灰的细度还反映了煤粉燃烧的状态。一般来说，活性好的粉煤灰颗粒较小，根据最新研究成果，粉煤灰的细度与其它性能具有较好的相关性，也就是说，细度基本上反映了粉煤灰的质量特性。
（2）标准稠度需水量
如前所述，粉煤灰颗粒表面往往是粗糙多孔的，且粗大并多孔的颗粒大多是未燃尽的炭。另外，由于冷却条件的限制，粉煤灰中玻璃体含量降低，也表现在粉煤灰颗粒的粗大多孔上，多孔的颗粒必定使混合的水料比增大，标准稠度需水量能比较准确反映粉煤灰的颗粒形貌。
（3）玻璃体的含量
粉煤灰中的玻璃体物质是粘土矿物在燃烧后，成熔融状经急冷而成的无定形的SiO2和AI2O3，我们已经知道，无定形的玻璃体具有较高的内能，易参加与Ca(OH)2的水热合成反应。因此，玻璃体含量高，粉煤灰的活性就好。
3、粉煤灰的技术要求（JC/T409-2001）
I级 II级
细度（0.045mm方孔筛筛余）≤ 30% 45%
（0.080mm方孔筛筛余）≤ 15% 25%
烧失量 ≤ 5.0% 10.0%
SiO2 ≥ 45% 40%
SO2 ≤ 1.0% 2.0%
以上质量要求是以普通粉煤灰（CaO:≤10%)而制定，若采用高钙粉煤灰，因CaO的形成温度波动较大，其性质也有较大的不同，应作专门试验后方可使用。一般来说，生产工艺上应有较大的调整，才能适用高钙粉煤灰，循环流化床锅炉的粉煤灰，虽有其特殊性，经生产实践，也基本上都适用于加气混凝土。
石灰
石灰是石灰石（主要成分CaCO3）经高温煅烧，分解释放出CO2，但尚未达到烧结状态的白色块状物。其主要成分CaO，其分解反应式如下：
CaCO3900--1000度CaO+CO↑
CaCO3的分解反应是吸热反应，分解1kg的CaCO3理论上需要1780kJ的热量。CaCO3分解时，按重量约44%的CO2，逸出，但其体积仅缩小10~15%。因而石灰具有多孔结构。
1、化学成分
石灰的化学成分主要是CaO，也含有少量的MgO、Fe2O3和SiO2等。由于在煅烧时CaCO往往不是很安全，所以石灰中常含有未分解的CaCO3和其它化合物。因此，石灰的成分可分为两部分。一是从CaCO3分解出来是游离状态（非死烧）的CaO，是活性部分，是加气混凝土中参与水热合成反应的效成分。故又称之为有效氧化钙（以A-CaO表示）。另一部分是非活性部分，包括未分解的CaCO3，死烧的CaO等，此部分不参与水热合成反应。
2、分类
石灰可按加工方式、MgO含量及消化速度分类。
按煅烧后的加工方式不同，可分为：
（1）块状石灰：由原料煅烧而得到的未加工产品。主要成分CaO；
（2）磨细石灰：由块状石灰磨细而得到的石灰粉。主要成分CaO；
以上两种都是生石灰。
（3）消石灰：将生石灰用适量的水消化而得到的粉未，亦称熟石灰。主要成分Ca（OH）2；
（4）石灰浆：将生石灰用较多的水（约为生石灰体积的3-4倍）消化而得到的可塑浆体，亦称石灰膏。主要成分是Ca(OH)2和H2O。
根据MgO含量可分为：
（1）钙质石灰：MgO含量不大于5%；
（2）镁质石灰；MgO含量5~20%；
（3）白云质石灰（亦称高镁石灰）：MgO含量20~40%。
根据消化速度，可分为：
（1）快速石灰；消化速度在10以内。
（2）中速石灰：消化速度10-30min，
（3）慢速石灰：消化速度30min以上。
消化速度是指在标准容器中消化石灰试样时，达到最高温度的时间。影响石灰消化速度的因素，主要是石灰的煅烧温度和时间。通常。正火石灰（煅烧温度800-1000度）为快速石灰；过火石灰（煅烧温度1200-1400度）为慢速石灰；而欠火石灰则A-CaO含量及消化温度较低。
3、石灰在加气混凝土中的
石灰是生产加气混凝土的主要钙质材料，其主要作用是提供有效氧化钙，使之在水热条件下与硅质材料中SiO2、AI2O3作用，生成水化硅酸钙，从而使制品获得强度，石灰也提供了铝粉的发气条件下，使铝粉进行发气反应，其反应式为
AI+H2O O H AI（OH）3+H2↑
石灰水化时放出大量放热能力，不仅为加气混凝土料浆提供了热源，而且坯体硬化阶段可以使坯体升温达80-90度，促进坯体中胶凝材料的进一步凝结硬件化，从而促进了坯体强度的迅速提高。
石灰水化时，其体积将膨胀约44%左右，对于磨细生石灰来说，这一膨胀过程大部分发生在开始水化后30min内，因此，放热和体积膨胀一方面种进加气混凝土坯体的硬化，同时，也有可能因调控不当，造成放热过多，温度过高或体积膨胀发生在坯体具有一定强度而失去塑性时，造成坯体的开裂等。
4、对石灰的要求
（1）采用磨细生石灰
在加气混凝土生产中，一般均采用磨细生石灰粉，而不宜使用消石灰。因为生石灰粉消化时，放出大量的热量，促进了水化凝胶的生成，有利于生产工艺的控制，从而保证了产品质量。而采用消石灰，大大提高了需水量，加之不能提供消化热。从而延缓了坯体的硬化，不利于形成良好的坯体，既增加了工艺控制难度，也降低了产品的质量。
（2）消化速度
在加气混凝土生产中，石灰的消化速度对加气混凝土的浇注稳定性具有较大影响。加气混凝土料浆在浇注后的初期。铝粉大量发气，料浆缓慢稠化，保持足够的流动性，使发顺畅，并形成良好的气孔结构。而一旦发氯结束，料浆应迅速稠化，稳住气泡，同时支撑住浆体，以形成一定强度的坯体。这就要求以石灰来保证料浆稠化速度与铝粉发气速度的相互适应，一般来说，生产加气混凝土以8-15min的中速石灰为好。
（3）化学成分
石灰中的A-CaO含量是直接参与水化反应的成分，因此，要求越高越好。虽然A-caO含量也决定了石灰消化热，但因检验方法的限制，测试所得A-CaO数值不能真实反应实际消化热，石灰极易吸收空气中水份而部分消化，使消化热降低。因此，应同时提出消化温度的要求。
石灰中的MgO因过烧而消化极慢，往往会在坯体硬化之后或在蒸压过程中消化，从而，因其体积的膨胀而破坏坯体。因此，NgO应属严格控制的指标。
（4）细度
提高石灰的细度，一方面可增加石灰的溶解度，促进与硅质材料的反应，生成较多的水化产物。另一方面，可以减少石灰消化过程中的体积膨胀，避免坯体的开裂。但过高的细度，会提高消化速度，影响浇注稳定性，同时，于经济上也不合理。
（5）石灰的技术要求（JC/T621-1996）
优等品 一等品 合格品
A（CaO+MgO),% ≥ 90 75 65
MgO,% ≤ 2 5 8
SiO2 ,% ≤ 2 5 8
CO2,% ≤ 2 5 7
消化速度，min ≤ 5-15 5-15 5-15
消化温度，。C ≥ 60-90 60-90 60-90
未消化残渣，% ≤ 5 10 15
细度
（0.080mm方孔筛筛余量），% ≤ 10 15 20
皖公网安备34011102001812号