煤粉在電廠高溫燃燒后生產(chǎn)粉煤灰,溫度急劇下降,極大的溫差使其具有一定的火山灰效應(yīng),主要物理形態(tài)為玻璃體,表面光滑、顆粒細(xì)、質(zhì)地緊密、對(duì)水的吸附力小,同時(shí)存在的形態(tài)還有石英、赤鐵礦、碳、云母、長(zhǎng)石、石膏、硫化物等礦物的形式,主要化學(xué)成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3,以及未燃燒盡的炭粒,SiO2含量為40%~60%;Al2O3含量為20%~30%;Fe2O3含量為5%~10%;CaO含量2%~8%,SiO2和Al2O3是粉煤灰中的主要活性成分。粉煤灰本身并無與水泥類似的膠凝性能,但如果在液相中存在堿性離子,其便會(huì)發(fā)生硅堿反應(yīng),混凝土中因水泥水化產(chǎn)生Ca(OH)2物質(zhì),粉煤灰會(huì)與其產(chǎn)生硅鈣水化反應(yīng),生成水硬性物質(zhì)。
世界上最早把粉煤灰有效地應(yīng)用在混凝土中約在20世紀(jì)70年代,如美國(guó)佛羅里達(dá)州的陽(yáng)光高架橋、英國(guó)的Garwick機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪、加拿大哈利佛克斯的帕克林購(gòu)物中心等國(guó)外工程實(shí)例,我國(guó)在20世紀(jì)80年代也在逐步的開始將粉煤灰添加到混凝土中,國(guó)家相應(yīng)規(guī)范在90年代也相續(xù)出臺(tái),21世紀(jì)初,我國(guó)預(yù)拌混凝土的蓬勃發(fā)展,在2006年后,粉煤灰在預(yù)拌混凝土中的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,成了高性能混凝土生產(chǎn)中不可或缺的重要活性摻和料,摻加的方法有替代水泥法、超摻法、代砂法、雙摻法及化學(xué)法。特別是2017年《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2017)的頒布出臺(tái),對(duì)提出粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)提出了更高的要求,同時(shí)界定了生活垃圾飛灰、工業(yè)固廢焚燒灰、流化床處理灰不能用作水泥或混凝土的摻合料。