摘要：调研了大量快速有效的方法，主要通过技术并辅以管理手段对粉煤灰品质进行鉴别。当一种方法无法对粉煤灰的品质进行有效鉴别时，可联合采用两种或以上的方法，来提高鉴别的准确率。一些鉴别手段由于没有标准支持，在实际使用过程中，各方可能无法达到一致认同。粉煤灰资源供应的紧张形势在今后可能长期存在，提出了相关建议。

关键词：粉煤灰;品质;鉴别;对策;探讨

1 引言

粉煤灰是从电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末，粒径大约在1-50μm微细球状颗粒，表面光滑，主要活性成分是SiO2、Al2O3，做为重要的建筑材料，已广泛应用于公路、铁路、房建、海工等工程项目中。为规范粉煤灰的生产及使用，国家、地方和行业都制定了较多的标准规范，现行的有GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、GB/T 50146-2014《粉煤灰混凝土应用技术规范》、DB31/T 932-2015《粉煤灰在混凝土中应用技术规程》、JC/T 409-2016《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》、DL/T 5055-2007《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》等。粉煤灰的大量使用节约了自然资源，保护了生态环境，提高了经济效益。

2 粉煤灰应用现状

在取得一系列社会效益和经济效益的同时，由于国家环保政策的调整，以及我国南北方火电分布不均匀，随着大量基建工程的建设和推进，粉煤灰的供需在一定程度上出现了不平衡，这种矛盾在南方地区尤为凸显，于是，一些地方出现了以次充好的劣质粉煤灰，甚至产生了假粉煤灰的产业制造链条，一旦大量的劣质灰和假灰流入到施工现场，将给工程实体造成了极大的质量风险。

3 品质鉴别方法与对策

粉煤灰的品质，通常采用标准规范规定的检测方法进行判定，如45μm方孔筛筛余、烧失量、需水量比等，但由于制假技术的升级，常规检测对粉煤灰品质的鉴别已经出现了瓶颈，因此总结出一套有效的、针对性强的方法，应用于粉煤灰品质的鉴别，来提升和丰富质量管控人员的判别手段，已迫在眉睫。通过调研，目前可用于粉煤灰品质鉴别的方法与对策，可分为指标类、观察类和源头把控类。

3.1指标类

现行规范中已规定了一些较实用的试验方法，或通过其他非标准方法得到的试验数据，将这些测定结果与标准值或经验值进行比对后，可对粉煤灰的品质进行鉴别。相关的指标类方法大致有以下几种：

3.1.1活性指数

也称为强度活性指数，指试验胶砂与对比胶砂在规定龄期的抗压强度之比，通常检测28d的活性指数，当活性指数<70%时，可认为粉煤灰品质不佳或假粉煤灰[1]。这是由于，一些劣质粉煤灰或假粉煤灰由于活性成份二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）和氧化铁（Fe2O3）含量不足，或掺入了没有水硬性且不参与后期二次水化的惰性材料，如石灰石粉、砖粉等，因此在进行活性指数检测时，数值偏低。该方法适用范围广，可以定性鉴别劣质灰或假灰。但因28d检测结果用时过长，难以在短时间内得出结论，故已有相关学者通过试验研究，得到了较快速的活性指数测定方法[2][3]，大大提高了检测效率。

3.1.2矿物成份分析

一般认为，粉煤灰的主要成份为二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）和氧化铁（Fe2O3），当三种成份总含量在70%以上时，为真粉煤灰。通过化学分析试验方法或使用电子扫描能谱分析[4][5]，得到目标矿物成份及含量后与标准值进行比较，从而得出粉煤灰品质。该法准确度高，但试验步骤复杂，或设备昂贵，不容易掌握并在基层实施。

3.1.3需水量比

按GB/T2419测定试验胶砂和对比胶砂的流动度，二者的流动度达到145～155mm的范围时，加水量之比即为粉煤灰的需水量比。优质粉煤灰因经过高温燃烧，其颗粒中含有较多表面光滑的玻璃态微珠，但等量替代部分水泥时，试验胶砂的用水量几乎不增加甚至略有减少，因此当测得的需水量比较大时，基本可以判定为劣质灰或假灰。但也存在假灰的需水比满足要求的情况，因此，该方法的使用，需要结合其他检测方法进行综合判定。

3.1.4密度

不同材料的密度是有差异的。GB/T 1596-2017规定，粉煤灰的密度≤2.60g/cm3;根据实践经验，粉煤灰的密度大约在2.20～2.30g/cm3之间，而石灰石粉的密度大约为2.70g/cm3，若实测的粉煤灰密度接近2.70g/cm3或更高，则可能是采用石灰石粉或其他材料冒充了粉煤灰，因此可以从密度指标上进行真假灰的鉴别。

3.2观察类

有一类方法并不能测得试验数据，鉴别的主要依据是通过观察外观形貌、有无异味等观感特征，可称为观察类方法。这类方法都是从真假灰或劣质灰的某一特性出发，符合该特性即可进行品质鉴别。

3.2.1显微镜法

在100-500倍的普通显微镜下，粉煤灰中的玻璃态微珠清晰可见，这是真粉煤灰的重要标志，并且视野中的玻璃微珠越多，粉煤灰的品质越高。当观察不到或只有极少的玻璃微珠时，可以鉴别该粉煤灰为假灰或劣质灰。该鉴别方法投入少，操作简单，检测用时短，适合广泛推广。但局限性也非常明显，即遇到半真半假的粉煤灰时，无法进行准确定性。

3.2.2酸性溶液联合显微镜法

粉煤灰中掺入石灰石粉，或全部用石灰石粉冒充粉煤灰时，可通过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，则为掺加了其他材质的假粉煤灰;若该圆形颗粒尺寸较均齐，则为磨细粉煤灰;若全部为非圆形颗粒，则为其他材质组成的假粉煤灰[6]。

3.2.3碱性溶液法

将粉煤灰和碱性溶液混合时（碱性溶液可通过在水中添加NaOH、水泥或其他碱性物质得到），若能嗅到刺鼻的氨气味，则是粉煤灰在脱氮工艺过程中残留了过量的氨（俗成脱销灰），遇到碱性溶液后，生成了一定量的氨气并释放出来[7]。若将这种粉煤灰使用在混凝土生产中，则会造成含气量的异常增加，因此，通过该方法可以发现和排除脱销灰。

3.2.4受潮后状态

粉煤灰是非水硬性材料，受潮后会结团但不结块、不发硬。将粉煤灰放入浅盘中并置于潮湿的空气中暴露2～3d，若粉煤灰发硬基本可以证实是脱硫粉煤灰，原因是脱硫粉煤灰中含有脱水石膏（即无水石膏），遇水反应后变为具有强度的二水石膏（CaSO4-2H2O），故可用此方法排除脱硫灰。

3.2.5悬浮液法

电厂发电用煤在燃烧时，需要加入助燃剂，或煤在燃烧过程中可能会产生一些油性物质，附着在粉煤灰上，这种粉煤灰称为浮黑灰，掺加到混凝土中后，其外观会发黑发亮，导致砼颜色异常。通常可采用将粉煤灰加入到一定量的水中，经搅拌后，表层若有黑色漂浮物或黑色泡沫出现，则该粉煤灰为浮黑灰。少量出现则正常，一般不影响使用，若黑色物质较多时则要引起重视。

3.2.6PH试纸法

正常的粉煤灰中几乎不含有溶于水的酸碱性物质，其与水混合后的悬浮液应是中性的，若用PH试纸测得的悬浮液为酸性或碱性，则粉煤灰中一定含有特别的物质，导致了酸碱度及自身品质的改变，这种粉煤灰一旦用于混凝土中，将会引起混凝土凝结时间的异常变化，甚至对强度、体积安定性等其他性能造成严重影响。

3.3源头把控类

采用信息化的手段，对粉煤灰运输车辆进行追踪定位，只要运动轨迹在指定的粉煤灰生产厂---拌和站两点间活动，并未途径其他可疑地点，可视为轨迹正常，材料来源符合要求。

也可采用驻厂建造的方法，对每一出厂运输车辆进行铅封、登记，到达拌和站后对铅封和车辆信息进行核实，也可做为一种保证粉煤灰来源可靠的手段。

4 结语

（1）通过技术并辅以管理手段对粉煤灰品质进行鉴别，保证了材料来源及质量，降低了工程建设风险。

（2）当一种方法无法对粉煤灰的品质进行有效鉴别时，可联合采用两种或以上的方法，来提高鉴别的准确率。

（3）一些鉴别手段由于没有标准支持，在实际使用过程中，各方可能无法达到一致认同;还有一些鉴别手段的严谨程度可能也值得商榷，仅供讨论和参考。

（4）粉煤灰资源供应的紧张形势在今后可能长期存在，在不影响混凝土性能的情况下，允许在粉煤灰中掺加一定比例的惰性材料，在“堵”假粉煤灰漏洞的同时，也不失为一种“疏”的方法，来缓解资源的紧张局面。

参考文献

[1]初志明， 李雪琼， 杨旸. 浅析混凝土用粉煤灰的真假优劣[J]. 建材发展导向， 2015，13（4）：55-58.

[2]赵劲松， 武斌， 罗鑫，等. 一种粉煤灰活性快速检测方法[J]. 粉煤灰综合利用， 2015（5）：51-52.

[3]郑学奇， 张武宗， 兰聪，等. 一种粉煤灰活性指数的快速检测方法： CN， CN113985002A[P].

[4]徐铜鑫， 张梦真， 敬海鑫. 混凝土用粉煤灰＼”真假＼”检测的分析[J]. 河南建材， 2019（5）：91-93.

[5]陈予婕， 刘明乐， 樊毅. 粉煤灰真伪鉴别方法研究[J]. 商品混凝土， 2019（10）：52-55.

[6]殷素红， 文梓芸， 林坚钦，等. 一种辨别粉煤灰品质的快速检验方法： CN， CN102520114A[P].

[7]马昭， 李超群. 粉煤灰的类别鉴定方法及对混凝土质量的影响分析[J]. 工程建设与设计， 2019（4）：251-253.

作者简介：张然然（1983～），女，本科，研究方向：材料及混凝土。

通讯作者：张立勃（1984～），男，本科，研究方向：材料及混凝土。