专利名称：一种辨别粉煤灰品质的快速检验方法
技术领域：
本发明涉及粉煤灰品质检验，具体涉及一种辨别粉煤灰品质的快速检验方法。 技术背景
粉煤灰广泛应用于水泥、混凝土行业。由于粉煤灰具有一定火山灰活性，常用作水泥混合材，既可增产水泥、降低成本，又可改善水泥后期强度等性能。同时，由于粉煤灰具有三大效应形态效应一珠状颗粒具有“滚珠轴承”的润滑作用，可改善拌合物和易性，减少用水量；微集料效应一微细颗粒可以填充孔隙，提高砂浆和混凝土的致密度；活性效应一具有一定的火山灰活性，可以发生二次水化反应，提高砂浆和混凝土的后期强度，因此粉煤灰常用作砂浆和混凝土的矿物掺合料。
近年来，由于建设工程的飞速发展，在大中城市粉煤灰的需求量也不断攀升，常常处于供不应求的状态，尤以珠江三角洲地区、北京、上海最为严重，因此出现了多起粉煤灰以次充好和“假粉煤灰”事件，甚至引发了工程事故。目前，市场上的粉煤灰质量事件主要有两种类别一是以次充好，将II级灰、III级灰充当优质I级灰，将III级灰、达不到技术要求等级的灰充当II级灰，或者将低等级灰磨制后充当高等级灰；二是以假当真，假粉煤灰主要有以下几类磨细石灰石粉、在粉煤灰中掺加石灰石粉冒充粉煤灰、以磨细石英砂、磨细火山灰、磨细煤渣等硅铝质材料组成的粉煤灰、或在粉煤灰中掺加这些硅铝质材料冒充粉煤灰等。作为建设工程用原材料，粉煤灰的品质直接关系到建设工程的安全性、耐久性，关系到人民的生命财产安全，不容忽视。因此，如何通过快速检验来辨别粉煤灰的品质，不仅关系到砂浆、混凝土生产商的切身利益，而且对材料界和工程界意义重大。
粉煤灰一般为散装运输到砂浆、混凝土生产企业，等待检测结果合格后泵送入库， 不合格则不接收。供应商停留时间不可能太长，因此要求检验时间越短越好，同时能保证准确性。依据国家标准GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，对粉煤灰的各项技术要求均有相应的检测方法，按此检测方法检验不仅耗时长，至少需要1 2天时间，甚至观天；而且不一定能辨别出粉煤灰的品质，因为有些假粉煤灰，如以磨细硅铝质材料组成的假粉煤灰，也可以完全符合国家标准中规定的技术要求。采用对粉煤灰进行化学成分分析来辨别粉煤灰的品质，同样存在上述两方面的问题。采用X射线衍射分析可辨别粉煤灰的真伪，因为粉煤灰中的主要矿物为石英、莫来石，还有少量赤铁矿，且检测需时短，然而X射线衍射分析仪价格昂贵，一般砂浆、混凝土生产企业都不具备该检测仪器，送样到科研院所检测则耗时长且不现实。同时，也有可能存在以石英、莫来石、少量赤铁矿组成的假粉煤灰或品质差的粉煤灰。
实际上，粉煤灰品质的好坏取决于其球形玻璃微珠(简称珠状颗粒)含量的多少， 珠状颗粒不仅具有“滚珠轴承”的润滑作用，可改善拌合物和易性，减少用水量；而且火山灰活性较高，可以发生二次水化反应，提高砂浆和混凝土的后期强度，这已是水泥、混凝土行业的技术共识，可以珠状颗粒含量的多少为指标来表征粉煤灰的品质好坏。
发明内容
为克服上述相关粉煤灰检测鉴别技术存在的缺点和不足，本发明提出一种辨别粉煤灰品质的快速检验方法。本发明的目的通过如下技术方案实现(1)采用质量百分比浓度为9. 5% 10. 5%的稀盐酸，滴在粉煤灰样品上，若有气泡产生则为假粉煤灰；若无气泡产生，采用步骤( 进一步检验；(2)采用透射光生物显微镜观察，放大倍数为300倍 800倍，在待测粉煤灰样品中加入无水乙醇并采用超声波分散，用胶头滴管取少量悬浮分散液滴于载玻片上，风干后盖上盖玻片，若能清晰地观察到视野中大于80%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为优质粉煤灰；若视野中50% 80%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为普通粉煤灰；若视野中20% 50%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为掺加了磨细硅铝质材料的假粉煤灰；若视野中20% 50%的观察面为尺寸较均齐的圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为磨细粉煤灰；若视野中大于80%的观察面为非圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为全部由磨细硅铝质材料组成的假粉煤灰。经本发明快速检测鉴别粉煤灰品质后，也可通过化学成分分析或者X衍射分析来进一步佐证快速检测的结果。本发明所述的粉煤灰为国家标准GB/T1596-2005中定义的“电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末”，以及由该粉末(原状粉煤灰)经磨制而得到的磨细粉煤灰，否则定义为假粉煤灰。所述掺加了部分碳酸钙质矿物或全部由碳酸钙质矿物为主的粉体组成的假粉煤灰，是指将石灰石、方解石、大理石、泥灰岩、白垩、贝壳等磨制而得到的碳酸钙粉掺加到粉煤灰中或直接冒充粉煤灰。所述掺加了部分磨细硅铝质材料或全部以磨细硅铝质材料组成的假粉煤灰，是指以天然火山灰质材料，包括火山灰、凝灰岩、浮石、沸石岩、硅藻土、硅藻石、蛋白石等，或以人工的火山灰质材料，包括烧页岩、烧粘土、煤渣、煤矸石、炉渣等，或石英砂，经磨制而得到的粉体，掺加到粉煤灰中或直接冒充粉煤灰。作为优选的，每一样品取三个平行样进行检测，严格按照上述检测步骤进行。相对于现有技术，本发明具有如下优点(1)本发明抓住了粉煤灰在组成、结构上的特征——粉煤灰不含碳酸盐，含有大量尺寸大小不一的珠状颗粒，从而可以快速、准确的辨别粉煤灰的品质；(2)采用本发明的方法进行检测，不仅基本上可辨别市场上各种粉煤灰的品质，而且具有方便、快捷、准确、成本低廉等特点，适用于水泥、混凝土行业在线快速检测，检测一个样品不超过30分钟；(3)本发明提出的辨别粉煤灰品质的快速检验方法，不仅为砂浆、混凝土生产商提供了一种便捷的粉煤灰检验方法，而且对确保建设工程质量和安全性意义重大。
图1为实施例3的粉煤灰样品的SEM图；图2为实施例4的粉煤灰样品的SEM图3为实施例
图4为实施例
图5为实施例
图6为实施例
图7为实施例
图8为实施例
图9为实施例5的粉煤灰样品的SEM图； 6的粉煤灰样品的SEM图； 7的粉煤灰样品的SEM图； 2的粉煤灰样品的X射线衍射图谱 5的粉煤灰样品的X射线衍射图谱 6的粉煤灰样品的X射线衍射图谱 7的粉煤灰样品的X射线衍射图谱t具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。
实施例1
取粉煤灰样品适量装入烧杯中，用胶头滴管取事先配制好的质量百分比浓度为 10 %的稀盐酸，分散滴入烧杯中，沸腾起泡，另两个平行样品有相同现象。经检测，该样品为全部以碳酸钙质矿物为主的粉体组成的假粉煤灰，检验需时10分钟。
后经化学成分分析表明，该样品化学成分主要为Ca(K45. 68% )且烧失量大 (36. 43% )，验证该样品为全部以碳酸钙质矿物为主的粉体的假粉煤灰。
实施例2
取粉煤灰样品适量装入烧杯中，用胶头滴管取事先配制好的质量百分比浓度为 10%的稀盐酸，分散滴入烧杯中，有气泡产生，另两个平行样品有相同现象。经检测，该样品为假粉煤灰，检验需时10分钟。
后经化学成分分析和X射线衍射分析表明，该样品化学成分为烧失量17. 82%, CaO 22. 65%, SiO2 :14. 76%, Al2O3 :26. 14% ；矿物组成有方解石、石英、莫来石；透射光生物显微镜观察，含有部分圆形颗粒，尺寸大小不一，验证该样品为在粉煤灰中掺加了部分以碳酸钙质矿物为主的粉体的假粉煤灰。
实施例3
取粉煤灰样品适量装入烧杯中，用胶头滴管取事先配制好的质量百分比浓度为 9. 5%的稀盐酸，分散滴入烧杯中，无气泡产生，另两个平行样品有相同现象。
进一步采用透射光生物显微镜观察，放大倍数为500倍，在粉煤灰样品中加入无水乙醇并采用超声波分散，用胶头滴管取少量悬浮分散液滴于载玻片上，风干后盖上盖玻片观察，可清晰地看到大量尺寸大小不一的圆形颗粒，占视野中颗粒数量的80%以上(见图1)，另两个平行样品情况相同。经检测，该样品为优质粉煤灰，检验需时20分钟。
实施例4
取粉煤灰样品适量装入烧杯中，用胶头滴管取事先配制好的质量百分比浓度为 9. 5%的稀盐酸，分散滴入烧杯中，无气泡产生，另两个平行样品有相同现象。
进一步采用透射光生物显微镜观察，放大倍数为600倍，在粉煤灰样品中加入无水乙醇并采用超声波分散，用胶头滴管取少量悬浮分散液滴于载玻片上，风干后盖上盖玻片观察，基本上看不到圆形颗粒(见图2)，另两个平行样品情况相同。经检测，该样品为全部以磨细硅铝质材料组成的假粉煤灰，检验需时20分钟。
后经化学成分分析表明，该样品化学成分主要为Si02(60 . 7% )，Al2O3(15.6% )， 验证该样品为以磨细硅铝质材料组成的假粉煤灰。实施例5取粉煤灰样品适量装入烧杯中，用胶头滴管取事先配制好的质量百分比浓度为 10. 5%的稀盐酸，分散滴入烧杯中，无气泡产生，另两个平行样品有相同现象。进一步采用透射光生物显微镜观察，放大倍数为800倍，在粉煤灰样品中加入无水乙醇并采用超声波分散，用胶头滴管取少量悬浮分散液滴于载玻片上，风干后盖上盖玻片观察，可见有较多尺寸大小不一的圆形颗粒，约占视野中颗粒数量的65% (见图幻，另两个平行样品情况相同。经检测，该样品为普通粉煤灰，检验需时30分钟。后经X射线衍射分析表明，该样品矿物组成主要为石英，莫来石，还有赤铁矿，验证该样品为粉煤灰。实施例6取粉煤灰样品适量装入烧杯中，用胶头滴管取事先配制好的质量百分比浓度为 10. 5%的稀盐酸，分散滴入烧杯中，无气泡产生，另两个平行样品有相同现象。进一步采用透射光生物显微镜观察，放大倍数为400倍，在粉煤灰样品中加入无水乙醇并采用超声波分散，用胶头滴管取少量悬浮分散液滴于载玻片上，风干后盖上盖玻片观察，可见有部分尺寸大小不一的圆形颗粒，约占视野中颗粒数量的40% (见图4)，另两个平行样品情况相同。经检测，该样品为掺加了部分磨细硅铝质材料的假粉煤灰，检验需时 30分钟。后经X射线衍射分析表明，该样品矿物组成主要为石英、莫来石、偏高岭石，验证该样品为掺加了部分磨细硅铝质材料的假粉煤灰。实施例7取粉煤灰样品适量装入烧杯中，用胶头滴管取事先配制好的质量百分比浓度为 10. 5%的稀盐酸，分散滴入烧杯中，无气泡产生，另两个平行样品有相同现象。进一步采用透射光生物显微镜观察，放大倍数为600倍，在粉煤灰样品中加入无水乙醇并采用超声波分散，用胶头滴管取少量悬浮分散液滴于载玻片上，风干后盖上盖玻片观察，有部分尺寸大小较均齐的圆形颗粒，约占视野中颗粒数量的30% (见图幻，经检测，该样品为磨细粉煤灰，检验需时30分钟。后经X射线衍射分析表明，该样品矿物组成主要为石英、莫来石，验证该样品为磨细粉煤灰。
权利要求
1.一种辨别粉煤灰品质的快速检验方法，其特征在于步骤如下(1)采用质量百分比浓度为9.5% 10. 5%的稀盐酸，滴在待测粉煤灰样品上；若有气泡产生则为假粉煤灰；若无气泡产生，则采用步骤( 进一步检验；(2)采用透射光生物显微镜观察，放大倍数为300倍 800倍，在待测粉煤灰样品中加入无水乙醇并采用超声波分散，用胶头滴管取少量悬浮分散液滴于载玻片上，风干后盖上盖玻片，若能清晰地观察到视野中有大于80%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为优质粉煤灰；若视野中50% 80%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒， 则待测粉煤灰样品为普通粉煤灰；若视野中20% 50%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为掺加了磨细硅铝质材料的假粉煤灰；若视野中20% 50%的观察面为尺寸较均齐的圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为磨细粉煤灰；若视野中大于80%的观察面为非圆形颗粒，则待测粉煤灰样品为全部由磨细硅铝质材料组成的假粉煤灰。
2.根据权利要求1所述的快速检验方法，其特征在于所述步骤(1)和步骤( 均采用三次平行样试验。
全文摘要
本发明提供一种辨别粉煤灰品质的快速检验方法，将稀盐酸滴在待测粉煤灰样品上观察是否有气泡产生，若有则为假粉煤灰；若无，则再加入无水乙醇并超声分散，用透射光生物显微镜观察，若视野中大于80％的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒，则为优质粉煤灰，若为非圆形颗粒，则为全部由磨细硅铝质材料组成的假粉煤灰；若视野中50～80％的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒，则为普通粉煤灰；若视野中20～50％的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒，则为掺加了磨细硅铝质材料的假粉煤灰，若该圆形颗粒尺寸较均齐，则为磨细粉煤灰。采用本发明可快速检测辨别各种粉煤灰的品质，方便、快捷、准确、成本低廉。
文档编号G01N15/02GK102520114SQ20111042306
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者张晓燕, 文梓芸, 林坚钦, 殷素红 申请人:华南理工大学