混凝土和砂浆用硅灰检测 粉煤灰检测

混凝土和砂浆用硅灰检测 粉煤灰检测 

混凝土和砂浆用硅灰、粉煤灰检测全解析（依据Zui新国标）

硅灰与粉煤灰均为混凝土、砂浆的核心矿物掺合料，前者以 “超高活性、微填充效应” 提升强度与致密性，后者以 “火山灰活性、体积稳定性” 优化工作性能与耐久性。两者检测需严格遵循专属国标，聚焦 “活性贡献、杂质控制、适配性” 三大核心，以下是系统检测方案：

检测标准体系（核心执行国标）

1. 硅灰检测标准

GB/T 27690-2011《砂浆和混凝土用硅灰》（唯一专属国标，替代行业旧标）

辅助参考：GB/T 18736-2017《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（补充性能要求）

2. 粉煤灰检测标准

GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（Zui新版，替代 2005 版，明确 F 类、C 类分级）

关联标准：GB/T 50146-2014《粉煤灰混凝土应用技术规范》（工程应用配套要求）

硅灰核心检测项目与技术指标

硅灰（又称微硅粉）是硅铁合金或硅钢生产的副产品，主要成分为无定形 SiO₂，检测重点围绕 “活性、纯度、细度” 展开：

1. 化学性能检测

二氧化硅（SiO₂）含量：核心纯度指标，要求≥85%（优质硅灰≥90%），采用重量法或 X 射线荧光光谱法（XRF）检测。SiO₂含量直接决定火山灰活性，含量越高，与水泥水化产物 Ca (OH)₂反应的能力越强。

烧失量：反映未燃尽碳及杂质含量，要求≤6.0%（优质品≤3.0%），检测方法为 850℃±50℃灼烧 30 分钟，称量质量损失。烧失量过高会吸附水泥水化产物，降低混凝土强度与工作性。

含水率：要求≤3.0%，采用 105℃±5℃烘干至恒重法检测，水分过高会影响搅拌均匀性，导致局部凝结异常。

氯离子含量：要求≤0.02%，采用硝酸银滴定法检测，避免氯离子引发钢筋锈蚀。

碱含量（Na₂O+0.658K₂O）：要求≤1.5%，采用火焰光度法或 ICP-OES 检测，控制碱骨料反应风险。

2. 物理性能检测

比表面积：硅灰核心细度指标，要求≥15000 m²/kg（Blaine 透气法检测），是普通水泥的 10-20 倍。超高比表面积使其能填充水泥颗粒间隙，致密混凝土内部结构，提升抗压强度与抗渗性。

45μm 方孔筛筛余：要求≤10.0%，采用负压筛法检测，控制粗颗粒杂质含量，确保微填充效应。

火山灰活性指数：采用胶砂强度对比法，以硅灰取代水泥 10%（质量分数），测定 28 天胶砂抗压强度与基准胶砂（ 水泥）的比值，要求≥85%。该指标直接反映硅灰与水泥水化产物的反应能力，是评估强度贡献的关键。

3. 应用适配性检测

需水量比：要求≤120%，通过测定掺硅灰胶砂的标准稠度用水量与基准胶砂的比值计算。硅灰比表面积大，需水量偏高，需通过外加剂适配调整，避免混凝土流动性不足。

安定性：采用沸煮法检测，要求合格（雷氏夹膨胀值≤5.0mm），确保硅灰与水泥混合后无体积异常膨胀。

粉煤灰核心检测项目与技术指标

粉煤灰是燃煤电厂烟气除尘副产品，分 F 类（烟煤 / 无烟煤燃烧产物，低钙）和 C 类（褐煤 / 次烟煤燃烧产物，高钙），检测重点围绕 “活性、颗粒级配、杂质限量” 展开：

1. 化学性能检测

烧失量：F 类粉煤灰要求≤5.0%（Ⅰ 级）、≤8.0%（Ⅱ 级）、≤15.0%（Ⅲ 级）；C 类粉煤灰要求≤3.0%（Ⅰ 级）、≤6.0%（Ⅱ 级）、≤10.0%（Ⅲ 级）。检测方法同硅灰（850℃灼烧 30 分钟），烧失量过高会降低活性、增加需水量。

二氧化硅（SiO₂）+ 三氧化二铝（Al₂O₃）+ 三氧化二铁（Fe₂O₃）总含量：F 类粉煤灰要求≥70%，C 类粉煤灰要求≥50%，是火山灰活性的核心物质基础，采用 XRF 或化学分析法检测。

含水率：要求≤1.0%（Ⅰ 级）、≤3.0%（Ⅱ 级 /Ⅲ 级），烘干法检测，避免影响混凝土凝结时间。

氯离子含量：要求≤0.02%（Ⅰ 级 /Ⅱ 级）、≤0.06%（Ⅲ 级），硝酸银滴定法检测。

碱含量：无强制限值，但需结合工程碱骨料反应风险控制，一般要求≤3.0%。

游离氧化钙（f-CaO）：C 类粉煤灰要求≤4.0%（Ⅰ 级 /Ⅱ 级）、≤6.0%（Ⅲ 级），采用甘油 - 乙醇法检测，避免游离 CaO 水化导致体积膨胀。

2. 物理性能检测

颗粒级配：采用激光粒度仪或筛分法检测，要求 45μm 方孔筛筛余≤12%（Ⅰ 级）、≤25%（Ⅱ 级）、≤45%（Ⅲ 级）；80μm 方孔筛筛余≤5%（Ⅰ 级）、≤15%（Ⅱ 级）、≤30%（Ⅲ 级）。细颗粒含量越高，活性越强、填充效果越好。

比表面积：要求≥250 m²/kg（Ⅰ 级）、≥200 m²/kg（Ⅱ 级 /Ⅲ 级），Blaine 透气法检测，反映颗粒细化程度与活性潜力。

需水量比：要求≤95%（Ⅰ 级）、≤105%（Ⅱ 级）、≤115%（Ⅲ 级），影响混凝土流动性与外加剂掺量。

3. 活性指数检测（核心性能指标）

采用胶砂强度对比法，粉煤灰取代水泥 30%（质量分数），分别测定 7 天和 28 天胶砂抗压强度，与基准胶砂强度的比值即为活性指数：

Ⅰ 级粉煤灰：7 天≥75%、28 天≥85%；

Ⅱ 级粉煤灰：7 天≥65%、28 天≥75%；

Ⅲ 级粉煤灰：7 天≥55%、28 天≥65%。

7 天活性指数反映早期强度贡献，适配预制构件、冬季施工等场景；28 天活性指数是等级划分的核心依据，决定混凝土长期强度与耐久性。

4. 安定性检测

采用沸煮法或压蒸法，要求合格（雷氏夹膨胀值≤5.0mm），避免因含游离 CaO、MgO 导致混凝土后期开裂。

硅灰与粉煤灰检测流程共性与差异

1. 共性检测流程

样品采集：硅灰（袋装）按总袋数 5% 抽样（不足 20 袋全检），每袋取样≥500g，合并后缩分至 1kg；粉煤灰（袋装 / 散装）按 GB/T 1596 规定抽样，缩分至 2kg（检测样 1kg + 留样 1kg）。

样品制备：105℃±5℃烘干至恒重，去除杂物，粉碎后过 0.075mm 筛，确保样品均匀性。

核心测试逻辑：化学性能聚焦 “纯度与杂质控制”，物理性能聚焦 “细度与流动性”，活性指数聚焦 “强度贡献潜力”。

2. 关键差异点

活性检测配比：硅灰取代水泥比例为 10%，粉煤灰为 30%，因硅灰活性远高于粉煤灰，取代比例更低。

细度指标：硅灰比表面积（≥15000 m²/kg）是粉煤灰（≥200 m²/kg）的数十倍，检测方法均为 Blaine 法，但仪器精度要求更高。

重点控制杂质：硅灰侧重烧失量（未燃尽碳），粉煤灰侧重游离 CaO（尤其是 C 类）、烧失量与颗粒级配。