粉煤灰摻入在混凝土中不但可以改善拌合物的和易性，降低水化熱，減少干縮，提高混凝土的抗裂能力，而且與水泥水化產物二次反應可以提高混凝土后期強度，改善混凝土。但隨著環保力度的加大，要求燃煤電廠的SO₂和NO_x等實行“超低排放”和“近零排放”，使得脫硝脫硫技術在全國范圍內普及，粉煤灰的質量發生不容忽視的變化。

（一）脫硫粉煤灰

國內脫硫工藝主要采用爐內噴鈣/爐后增濕活化與一體的干法脫硫工藝，該法主要分兩個階段，第一階段是以石灰石作為吸收劑，將其磨細噴入爐膛上的高溫區（900℃～1250℃），石灰石受熱分解。分解形成的CaO在懸浮狀態下與SO₂、SO₃和O₂反應生成固態的硫酸鈣；第二階段是在爐膛內沒有完全反應的石灰與與活化器上部噴入的霧化水反應生成氫氧化鈣。后者在與煙氣中的剩余的SO₂反應，生成固態的亞硫酸鈣，部分亞硫酸鈣會被氧化成硫酸鈣，最終與粉煤灰一起由電除塵器收集下來。

（1）脫硫灰用于混凝土會帶來什么后果

由于各電廠脫硫工藝和煤質不同，脫硫灰成分不固定，因此使用脫硫灰，混凝土不一定緩凝。而當脫硫灰中亞硫酸鈣占的比例高時，會造成水泥和外加劑的相容性變差，混凝土安定性下降，干縮增大，混凝土出現緩凝現象，緩凝時間超過48小時，甚至更長。而且混凝土的后期強度還可能降低。有資料表明，當亞硫酸鈣含量達到60%時，脫硫灰會使混凝土90d強度降低10MPa。

（2）如何鑒別脫硫灰

由于脫硫灰是煙塵中的細灰和氧化鈣發應生成的以石膏為主的產物，因此其外觀顏色淺，手感比粉煤灰細膩。又因為其中含有氧化鈣，將其放入器皿中，稍加水攪拌，滴入酚酞溶液呈堿性，酚酞變紅。而且因氧化鈣（石灰），石灰與水反應是放熱過程，水溫會上升。又因其主要成分是石膏，這種灰放在空氣中若干天就會發硬。脫硫灰目前主要用作水泥的調凝劑，但許多時候粉煤灰供應商也把它運到攪拌站，當做“粉煤灰”使用。

（3）怎么鑒別脫硫灰是否含有亞硫酸鈣

用酚酞檢驗，此方法只能鑒別是不是脫硫灰，但不能鑒別這種灰是否可以采用。鑒別方法如下表。

此種方法適用于混凝土生產企業，操作方便快捷，可定性鑒別脫硫灰（脫硫石膏）中是否含有亞硫酸鈣。為安全起見，建議檢測時放出刺激性氣味的“粉煤灰”不要驗收入倉。

（4）脫硫灰造成混凝土結構緩凝的對策

使用脫硫灰的混凝土如果緩凝超過48小時，后期強度可能會降低（粉煤灰中亞硫酸鈣含量不同，對強度影響也不同），若是墻、柱結構，建議拆除返工，因為墻、柱不僅要承受本層荷載，還要承受上部各層的荷載。28d后強度不合格加固費用更高。

若脫硫灰摻量很小，混凝土緩凝時間又不長，工程可待混凝土養護到600℃·d時，采用回彈等非破壞檢測鑒定是否需要加固處理，技術人員認真做好每天氣溫記錄為計算℃·d值提供可靠依據。

引起混凝土嚴重緩凝的脫硫灰，應盡快從儲倉中清除，因為這種灰很黏，時間久了會結硬造成清倉困難。

游離氧化鈣(f－CaO)和CaSO₃是影響脫硫粉煤灰安定性的主要因素。當脫硫粉煤灰中f－CaO含量較高時，在水存在的條件下，經過長期的水化過程，將有大量的Ca(OH₎₂不斷生成，在該過程中粉煤灰的體積持續膨脹，并釋放出大量的熱，粉煤灰的安定性將受到破壞。

摻脫硫粉煤灰混凝土的28d抗壓強度隨著摻量的增加逐漸下降, 當摻量為20%時，混凝土28 d的抗壓強度略高于空白混凝土28 d的強度, 表明脫硫粉煤灰以一定量摻加用作混凝土摻合料是可行的。

（二）脫硝粉煤灰

選擇性催化還原脫硝機理如下：在催化劑的催化作用下，向溫度280℃～420℃的煙氣中噴入還原劑（NH₃或尿素等），將NO_x還原成對環境無害的N₂和H₂O。

煙氣脫硝反應過程如下：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O（NH₃為還原劑）

NO+CO(NH₂)₂+1/2O₂→2N₂+CO₂+H₂O（尿素為還原劑）

煙氣中摻雜的SO₃與脫硝過程中未反應的NH₃（逃逸的氨）反應生成硫酸氫銨。硫酸氫銨具有粘性，其不僅會造成火電廠催化床層和空氣預熱器堵塞也會吸附于粉煤灰表面及空隙中，造成粉煤灰硫酸鹽和銨鹽含量偏高。在水泥水化產生的高堿環境下，飛灰中的銨鹽與OH^-反應釋放氨氣。有研究表明：粉煤灰中的脫硝副產物NH₄HSO₄，對水泥和粉煤灰二元體系的標準稠度需水量和初凝時間影響較小，而二元體系的終凝時間隨著脫硝副產物含量的增加逐漸延長；當脫硝副產物NH₄HSO₄含量小于1.5.%時，其對粉煤灰和水泥二元體系抗折強度和抗壓強度影響較小，但當含量大于1.5%時，隨著NH₄HSO₄摻量的增加，抗壓強度逐漸降低，各齡期強度甚至降低超過10%。脫硝粉煤灰摻量在10%時對水泥的強度基本沒有影響，在20%和30%時影響較小，當摻量達到40%時，3d和7d的抗壓強度降低幅度較大?；炷猎跀嚢琛⒄駬v和早期水化過程中均存在明顯的氨氣釋放現象。采用脫硝粉煤灰拌制混凝土過程中不僅出現新拌混凝土含氣量與黏性增加、硬化混凝土力學性能與耐久性能降低的問題。

（三）粉煤灰應用中的問題

目前脫硫脫硝粉煤灰應用存在以下幾個普遍問題：

（1）火電廠的燃煤及燃燒條件的差異使得粉煤灰性質差異也很大，再加上脫硝脫硫粉煤灰性質不穩定，因此，在應用中很難尋找統一的利用途徑。

（2）使用脫硫脫硝粉煤灰作混凝土摻合料，有時會出現刺鼻性氣味，并伴隨著拌合物含氣量增加，以及硬化后體積膨脹，強度下降等問題。

（3）脫硝脫硫粉煤灰對水泥水化的影響還不太清楚，產生的影響缺乏理論分析、研究。

來源：砼話