1.2 粉煤灰的物理性質
粉煤灰的比重在1.95~2.36之間,松干密度在450 kg/m3~700kg/m3范圍內,比表面積在220 kg/m3~588 kg/m3之間。由于粉煤灰的多孔結構、球形粒徑的特性,在松散狀態下具有良好的滲透性,其滲透系數比粘性土的滲透系數大數百倍。粉煤灰在外荷載作用下具有一定的壓縮性,同比粘性土其壓縮變形要小的多。粉煤灰的毛細現象十分強烈,其毛細水的上升高度與壓實度有著密切關系。
粉煤灰是一種高度分散的微細顆粒集合體,主要由氧化硅玻璃球組成,根據顆粒形狀可分為球形顆粒與不規則顆粒。球形顆粒又可分為低鐵質玻璃微珠與高鐵質玻璃微珠,若據其在水中沉降性能的差異,則可分出飄珠、輕珠和沉珠;不規則顆粒包括多孔狀玻璃體、多孔碳粒以及其他碎屑和復合顆粒。
通常用掃描電鏡來觀察粉煤灰的顆粒形貌。掃描電鏡可以觀察到粉煤灰的絕大部分粒徑范圍,可以從1μm到400μm。通過電鏡可以觀察到,小顆粒粉煤灰表面為表面光滑的球形顆粒,較大顆粒的粉煤灰(>250μm)形狀則不規則。圖1是一組粉煤灰顆粒形貌的電鏡照片,(a)為低鈣粉煤灰,(b)為高鈣粉煤灰,比較之下,高鈣粉煤灰的顆粒表面粘附有很多微粒,而低鈣粉煤灰的表面則顯得比較光滑。
(a)低鈣粉煤灰 (b)為高鈣粉煤灰
圖1 粉煤灰的顆粒形貌掃描電鏡圖片