張 勇甘肅長源建設集團有限公司(748399)
?
粉煤灰在混凝土公路路面中的應用
張勇
甘肅長源建設集團有限公司(748399)
摘要:粉煤灰能夠提高路面的耐久性,改善路面混凝土性能。這里介紹了粉煤灰的基本性質,探討了粉煤灰在混凝土中的作用及粉煤灰對混凝土性能的改善。
關鍵詞:粉煤灰;水泥混凝土;公路路面;應用
在混凝土中摻入粉煤灰,不僅有效處理了熱電廠產生的污染物,減少了對環境的污染,而且對構建資源節約型社會,實現經濟的可持續發展有著極其重要的意義,還為混凝土在公路施工中的應用提供了更為寬闊的發展前景。
1)物理性質
粉煤灰是一種灰色到黑色的粉狀物質,密度在1.9~2.4 g/cm3。我國規定粉煤灰的細度以0.08 mm方孔篩的篩余量不超過8%為合理標準,但是在實際生產過程中,熱電廠排除的粉煤灰細度比較大,多數超出了國家規定標準。燒失量是衡量粉煤灰中含炭量高低的標準,燒失量大表示含炭量大,燃燒不充分。
2)化學性質
粉煤灰的化學成分主要以SiO2和Al2O3為主,二者的含量通常占據整個結構的60%以上。CaO有利于促進粉煤灰的活性,但含量通常較低。粉煤灰的礦物組成主要是鋁硅酸玻璃體,含有一定量的石英結晶礦物及未燃盡的炭粉,還有一些其他雜質[1]。
2.1粉煤灰效應
經過長時間的工程應用及試驗研究表明:粉煤灰作為砂漿和混凝土的重要組成材料,具有活性作用、微集料填充效應和形態效應三種作用,其作用原理如下:
混凝土路面由于微集料填充的作用而不會出現離析沁水的情況,密實性得以大幅度提高。
玻璃微珠是粉煤灰顆粒形態,能夠對混凝土施工性能進行有效的改善,在自重作用下或者振動外力作用下具有較佳的和易性,易于成形。
粉煤灰的活性作用既能夠大幅度提高混凝土的中后期強度,又能夠將混凝土中的石灰結晶予以消除或者降低,避免出現流白漿的情況,使混凝土的微觀結構日益密實。
粉煤灰能夠避免大規模使用高標號早強型水泥,能夠防止出現裂縫。
水泥中的鈉和鈣能夠被粉煤灰吸收,可以避免混凝土路面出現硫酸鹽破壞及堿-骨料反應。
2.2粉煤灰對混凝土性能的改善
1)有效改善水泥混凝土的工作性能
摻入粉煤灰,能夠增加混凝土的膠凝材料含量,提高混凝土的延展性,方便鋪設,同時能夠減小振動黏度系數,提高振搗密實的效果,對于防止塌邊也有一定的益處。
2)提高混凝土的抗折強度
混凝土在攤鋪之前加入粉煤灰,能夠有效提高抗折強度,越往后期抗折強度提高幅度就越大。混凝土強度與粉煤灰的摻量和齡期都有密切的關系,摻量越高,齡期越長,混凝土的抗折強度就越大[2]。
3)提高混凝土的耐磨性
實驗研究表明,混凝土路面的抗磨性與自身的強度成線性正比的關系。隨著路面抗折強度的提高,抗磨性也會相應地提高。經過對齡期為28 d的混凝土試件進行抗磨性試驗,得到的結論是:粉煤灰摻入量為12.5%時,抗磨性會提高23%。
4)降低水泥混凝土的水化速度
水泥混凝土具有凝結快、水分蒸發速度快等特點,這給施工條件和施工速度都帶來了一定的局限性。在混凝土內摻入粉煤灰,能夠有效降低混凝土的水化速度,這樣就能夠有效延長水泥的凝結時間。施工時間得到延長能夠在一定程度上保證施工質量,而且對高溫環境施工的要求也相對低一些。
當前,我國電力能源的來源仍然以火力發電為主,不僅大量消耗了不可再生資源,而且對環境產生很嚴重的污染,其中粉煤灰是比較難處理的固體污染物之一,將粉煤灰應用到混凝土公路的建設中,以摻合料的形式發揮作用,不僅有效解決了污染問題,還能夠提高混凝土的性能,可謂是一舉兩得。在實際操作中,把握粉煤灰的摻合量,對于混凝土公路的施工質量有著十分重要的作用。研究粉煤灰在混凝土路面施工中的相關問題,有很強的應用價值。
參考文獻:
[1]史彥照.粉煤灰混凝土樁復合路基設計與應用[J].西部探礦工程,2011(3):100- 104.
[2]蔡躍波,林寶玉,戴賢凱,單國良,蔣陳霞.高摻量粉煤灰混凝土在公路工程中的應用研究[J].公路,2000(01).