粉煤灰掺入在混凝土中不但可以改善拌合物的和易性，降低水化热，减少干缩，提高混凝土的抗裂能力，而且与水泥水化产物二次反应可以提高混凝土后期强度，改善混凝土。但随着环保力度的加大，要求燃煤电厂的SO₂和NO_x等实行“超低排放”和“近零排放”，使得脱硝脱硫技术在全国范围内普及，粉煤灰的质量发生不容忽视的变化。

（一）脱硫粉煤灰

国内脱硫工艺主要采用炉内喷钙/炉后增湿活化与一体的干法脱硫工艺，该法主要分两个阶段，第一阶段是以石灰石作为吸收剂，将其磨细喷入炉膛上的高温区（900℃～1250℃），石灰石受热分解。分解形成的CaO在悬浮状态下与SO₂、SO₃和O₂反应生成固态的硫酸钙；第二阶段是在炉膛内没有完全反应的石灰与与活化器上部喷入的雾化水反应生成氢氧化钙。后者在与烟气中的剩余的SO₂反应，生成固态的亚硫酸钙，部分亚硫酸钙会被氧化成硫酸钙，最终与粉煤灰一起由电除尘器收集下来。

（1）脱硫灰用于混凝土会带来什么后果

由于各电厂脱硫工艺和煤质不同，脱硫灰成分不固定，因此使用脱硫灰，混凝土不一定缓凝。而当脱硫灰中亚硫酸钙占的比例高时，会造成水泥和外加剂的相容性变差，混凝土安定性下降，干缩增大，混凝土出现缓凝现象，缓凝时间超过48小时，甚至更长。而且混凝土的后期强度还可能降低。有资料表明，当亚硫酸钙含量达到60%时，脱硫灰会使混凝土90d强度降低10MPa。

（2）如何鉴别脱硫灰

由于脱硫灰是烟尘中的细灰和氧化钙发应生成的以石膏为主的产物，因此其外观颜色浅，手感比粉煤灰细腻。又因为其中含有氧化钙，将其放入器皿中，稍加水搅拌，滴入酚酞溶液呈碱性，酚酞变红。而且因氧化钙（石灰），石灰与水反应是放热过程，水温会上升。又因其主要成分是石膏，这种灰放在空气中若干天就会发硬。脱硫灰目前主要用作水泥的调凝剂，但许多时候粉煤灰供应商也把它运到搅拌站，当做“粉煤灰”使用。

（3）怎么鉴别脱硫灰是否含有亚硫酸钙

用酚酞检验，此方法只能鉴别是不是脱硫灰，但不能鉴别这种灰是否可以采用。鉴别方法如下表。

此种方法适用于混凝土生产企业，操作方便快捷，可定性鉴别脱硫灰（脱硫石膏）中是否含有亚硫酸钙。为安全起见，建议检测时放出刺激性气味的“粉煤灰”不要验收入仓。

（4）脱硫灰造成混凝土结构缓凝的对策

使用脱硫灰的混凝土如果缓凝超过48小时，后期强度可能会降低（粉煤灰中亚硫酸钙含量不同，对强度影响也不同），若是墙、柱结构，建议拆除返工，因为墙、柱不仅要承受本层荷载，还要承受上部各层的荷载。28d后强度不合格加固费用更高。

若脱硫灰掺量很小，混凝土缓凝时间又不长，工程可待混凝土养护到600℃·d时，采用回弹等非破坏检测鉴定是否需要加固处理，技术人员认真做好每天气温记录为计算℃·d值提供可靠依据。

引起混凝土严重缓凝的脱硫灰，应尽快从储仓中清除，因为这种灰很黏，时间久了会结硬造成清仓困难。

游离氧化钙(f－CaO)和CaSO₃是影响脱硫粉煤灰安定性的主要因素。当脱硫粉煤灰中f－CaO含量较高时，在水存在的条件下，经过长期的水化过程，将有大量的Ca(OH₎₂不断生成，在该过程中粉煤灰的体积持续膨胀，并释放出大量的热，粉煤灰的安定性将受到破坏。

掺脱硫粉煤灰混凝土的28d抗压强度随着掺量的增加逐渐下降, 当掺量为20%时，混凝土28 d的抗压强度略高于空白混凝土28 d的强度, 表明脱硫粉煤灰以一定量掺加用作混凝土掺合料是可行的。

（二）脱硝粉煤灰

选择性催化还原脱硝机理如下：在催化剂的催化作用下，向温度280℃～420℃的烟气中喷入还原剂（NH₃或尿素等），将NO_x还原成对环境无害的N₂和H₂O。

烟气脱硝反应过程如下：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O（NH₃为还原剂）

NO+CO(NH₂)₂+1/2O₂→2N₂+CO₂+H₂O（尿素为还原剂）

烟气中掺杂的SO₃与脱硝过程中未反应的NH₃（逃逸的氨）反应生成硫酸氢铵。硫酸氢铵具有粘性，其不仅会造成火电厂催化床层和空气预热器堵塞也会吸附于粉煤灰表面及空隙中，造成粉煤灰硫酸盐和铵盐含量偏高。在水泥水化产生的高碱环境下，飞灰中的铵盐与OH^-反应释放氨气。有研究表明：粉煤灰中的脱硝副产物NH₄HSO₄，对水泥和粉煤灰二元体系的标准稠度需水量和初凝时间影响较小，而二元体系的终凝时间随着脱硝副产物含量的增加逐渐延长；当脱硝副产物NH₄HSO₄含量小于1.5.%时，其对粉煤灰和水泥二元体系抗折强度和抗压强度影响较小，但当含量大于1.5%时，随着NH₄HSO₄掺量的增加，抗压强度逐渐降低，各龄期强度甚至降低超过10%。脱硝粉煤灰掺量在10%时对水泥的强度基本没有影响，在20%和30%时影响较小，当掺量达到40%时，3d和7d的抗压强度降低幅度较大。混凝土在搅拌、振捣和早期水化过程中均存在明显的氨气释放现象。采用脱硝粉煤灰拌制混凝土过程中不仅出现新拌混凝土含气量与黏性增加、硬化混凝土力学性能与耐久性能降低的问题。

（三）粉煤灰应用中的问题

目前脱硫脱硝粉煤灰应用存在以下几个普遍问题：

（1）火电厂的燃煤及燃烧条件的差异使得粉煤灰性质差异也很大，再加上脱硝脱硫粉煤灰性质不稳定，因此，在应用中很难寻找统一的利用途径。

（2）使用脱硫脱硝粉煤灰作混凝土掺合料，有时会出现刺鼻性气味，并伴随着拌合物含气量增加，以及硬化后体积膨胀，强度下降等问题。

（3）脱硝脱硫粉煤灰对水泥水化的影响还不太清楚，产生的影响缺乏理论分析、研究。

来源：砼话