中国分析测试协会《粉煤灰碳含量的测定热重法》团标正式发布！

粉煤灰(也称飞灰)是煤在锅炉中燃烧后被烟气携带出炉膛的固态颗粒物。我国是以煤炭为主要消费能源的国家，2019年电力能源的76%由煤炭火力发电产生，粉煤灰年产量已经超过5亿吨，目前燃煤产生的粉煤灰利用率约为68%，以生产建材为主要利用途径。其中生产水泥、混凝土与墙体占总利用率的85%，即每年超过3亿吨的利用量。由于每年产生的粉煤灰并没100%的被消耗掉，目前被作为固废的粉煤灰总堆存量已超过10亿吨。2018年开始，国家开始对固废征收25元/吨的环保税，即需要缴纳超过250亿元的环保税。因此，从环保和资源化再利用方面，实现粉煤灰的高价值化再利用迫在眉睫。

粉煤灰目前最大的用量在建材行业，其中残留碳的存在极大影响水泥的使用性能及外观。由于碳的存在会使混凝土的需水量增加，密实度降低，影响引气剂、减水剂等外加剂的掺量以及混凝土外观的颜色及均匀性。碳往往又会在泌水过程中逐渐与浆体分离，上升到混凝土的面层，影响混凝土的质量。因而碳含量是影响混凝土性能、外观以及掺混量的一个重要指标，进而影响了粉煤灰的使用。

目前，粉煤灰中碳含量的测定国内外并没有相关的标准方法，通常做法是借鉴水泥的烧失量方法(GB/T 176-2008)，用马弗炉加热燃烧粉煤灰，以其总失重量来判定碳含量多少，并根据GB1596-2017(用于水泥和混凝土中的粉煤灰)以烧失量法测定为依据，决定粉煤灰的使用。此标准中规定：拌制混凝土和砂浆用Ⅰ级灰的烧失量必须小于12%，Ⅱ级灰小于30%，Ⅲ级灰小于45%，而水泥活性混合材料用粉煤灰烧失量则必须小于8%。但以烧失量表述碳含量并不准确，其原因在于，电厂的燃煤方式与效率不同，脱硫脱硝等工艺流程也不尽相同，粉煤灰烧失量不仅有碳的燃烧失重，还包含无机化合物的分解及水的脱附等失重量，因此，烧失量并不能完全表示真实碳含量。我国不同燃煤电厂使用的燃煤存在品质差异和批次间差异等问题，均可导致所得粉煤灰理化特性存在巨大差异，以常规简单的烧失量测定方法为依据并不能准确获取其碳含量的准确数据，从而难以为其实际应用提供可靠支撑。

而双气氛法热分析法测定粉煤灰，可以在一次实验中区分出粉煤灰中的水和无机盐的含量，并准确测定粉煤灰中碳的真正含量。实验方法测得的碳含量更准确、更快速且结果重复性好。因而对提高其资源化利用、规范及拓宽粉煤灰在建材、能源等市场的应用，粉煤灰碳含量标准的制定是有非常重要意义的。针对未来粉煤灰更加精细化的资源利用方向，碳含量的测定标准可以为新的分类标准提供可靠的方法支持，如碳含量富集到一定含量可用作燃料。

粉煤灰碳含量测定标准的制定，不仅能填补目前粉煤灰行业碳含量测定方法的空白，也能为规范化资源利用提供快速、准确、可靠的测定方法。总之，从粉煤灰综合利用方面、环保方面和资源化利用方面，都非常有必要制定粉煤灰的碳含量测定标准。

本标准参照 GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草 规则》和 GB/T 20001.4—2015《标准编写规则 第 4 部分：试验方法标准》的规定起草。 

一、范围

本文件规定了用热重法测定粉煤灰中碳含量的方法。 

本文件适用于碳含量质量分数 3%～15%粉煤灰样品的分析。 

二、原理

样品放入热重分析仪中，先于惰性气氛升温使水和可分解无机盐的气体产物从试料中充 分释放出来；降温后切换为氧化性气氛并再次升温，使碳进行充分燃烧，以氧化气氛中的最大失重量来确定粉煤灰中的碳含量。

三、试剂和材料

惰性气体、氧化性气体、仪器和设备：热重分析仪《《《

TCAIASHO20—2024TCSTM 01000—2024(IDT)《粉煤灰 碳含量的测定  热重法》.pdf