2011年6月7日 星期二

2-2-2飛灰的化學成分及要求


飛灰的化學成分主要取決於煤礦源的品質,成分中約85%以上是矽、鋁、鐵、鎂、鉀及鈉等的氧化物。由於不同煤源的品質互異,使其飛灰的化學成分百分比有不小的差異,導致其飛灰的品質較不穩定,且其於化學及相態組成的範圍上是相當複雜的,含有玻璃質和結晶相的異質混合[14]。基於對飛灰品質的要求,各國都在其標準規範內對其成分有所限制,目前各工程所採用的飛灰品質與我國CNS規範大多採用美國材料協會所制定之ASTM-C168的規定,以下基於規範對飛灰的化學成分做簡單的探討。
非鈣質氧化物(SiO2+Al2O3+Fe2O3)
規範對F級飛灰中非鈣質氧化物的總百分率,要求最小值應在70%以上,而C級飛灰為50%。非鈣質氧化物為進行卜作嵐反應的主要物質,且具有改善品質的特性,其中尤以玻璃質SiO2的含量越高越好。因SiO2會與水泥中之CaO結合形成矽酸鈣,此產物會使水泥漿體的緻密度隨齡期增加而提升。
氧化鈣(CaO)
氧化鈣是水泥中的主要成分,是水泥水化活性的主要來源。意指飛灰中若氧化鈣含量愈多,則飛灰本身膠結利愈佳,若於混凝土中加入此類飛灰,對提升混凝土的早期強度有明顯的幫助。一般而言,F級飛灰其CaO含量在10%以下較不具水化活性,但卜作嵐反應活性較佳,C級飛灰則相反。
三氧化硫(SO3)
過多的硫酸根於水泥中會與鋁酸三蓋(C3A)或單硫鋁酸鈣共同水化形成鈣礬石(Ettringite),造成體積膨脹,影響混凝土強度及體積穩定性。其規範規定含量應在5%以下。
氧化鎂(MgO)
若飛灰中含有氧化鎂化合物,愈水則會產生體積較大之氫氧化鎂,造成體積膨脹,影響混凝土強度及體積穩定性。其規範規定含量應在5%以下。

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