粉煤灰在建筑材料中的應用

史紅珺

（青海建筑職業技術學院 青海 810012）

我國是一個建筑行業十分發達的國家，由于我們國家正處于發展階段，各個省市地區的房屋景點都在翻新重建當中，對建筑材料的需求非常強大，對建筑材料性能方面也提出了較高的要求。粉煤灰作為廢棄資源再利用材料，在建筑材料上的使用有很大的優勢，粉煤灰和其他建筑材料的聯合使用，大大提高了它的實用性和功能性，并且，結合我國的資源發展現狀來看，粉煤灰在建筑行業的使用具有非常重要的意義。

1 關于粉煤灰的概述

粉煤灰的主要收集來源是燃燒煤炭和煤粉的火電廠和熱鍋爐等地，它們所產生的粉煤灰有干濕兩種性質，不過90%都是濕粉煤灰，這種類型的粉煤灰不但耗水耗電，還不容易綜合利用[2]。針對這一情況，我國加強了除塵和對干粉煤灰的研究，并取得良好的研究成果，干的粉煤灰收集成為以后粉煤灰收集的發展趨勢。

粉煤灰作為建筑材料中一種重要的添加材料，其含碳量的多少直接影響到他在建筑材料中使用的情況。其中，粉煤灰的顏色是判斷碳含量多少的一種重要指標，粉煤灰的顏色在乳白色和灰黑色之間來回過渡，當粉煤灰的顏色越深時，就說明它的含碳量越高，它的粉煤灰存在狀態也就越細。且他們還有高鈣和低鈣之分，高鈣粉煤灰的顏色偏黃，低鈣的粉煤灰顏色偏灰，他們具有較高的吸附活性和很強的吸水性，在建筑材料中被廣泛使用。

我國作為一個產煤大國，煤炭燃燒所產生的的環境污染給我們的國家經濟發展和生態環境的發展造成巨大的壓力，對粉煤灰的開發和利用成為我國經濟建設中一項重要的推動我國經濟發展的一項變廢為寶的環保政策，經過不斷地開發和研究，粉煤灰在建工、建材、水利等方面都得到了廣泛的應用。在建筑材料中，他以價格低廉、資源豐富的特點大受建筑業人們的喜愛。隨著利用粉煤灰生產的產品不斷增加，他由過去的環保角度轉變為現在的綜合治理、資源化利用，其覆蓋范圍從過去的填方發展成為水泥原料、高級填料的高級化應用途徑[3]。

2 粉煤灰的礦物組成

由于各地煤炭和煤粉的結構成分不同，使得煤粉各顆粒間的化學成分也盡不相同，因而在燃燒過程中燃燒過程中，所排放形成的粉煤灰在冷卻過程中，形成了不同的物質表相。另外，粉煤灰中晶體礦物的含量與粉煤灰冷卻速度有關。一般來說，冷卻速度較快時，玻璃體含量較多：反之，玻璃體容易析晶。比如：氧化硅及氧化鋁含量較高的玻璃珠，可見，從物相上講，粉煤灰是晶體礦物和非晶體礦物的混合物。其礦物組成的波動范圍較大。一般晶體礦物為石英、氧化鐵、生石灰及無水石膏等，其中的非晶體礦物則為玻璃體、無定形碳和次生褐鐵礦，其中玻璃體含量占50%以上。

其中結晶體包括石英、莫來石、磁鐵礦等；玻璃體包括光滑的球體形玻璃體粒子、形狀不規則孔隙少的小顆粒、疏松多孔且形狀不規則的玻璃體球等；未燃炭多呈疏松多孔形式。

在顯微鏡下觀察時，粉煤灰是晶體、玻璃體及少量未燃炭組成的一個復合結構的混合體。當煤粉或者煤炭燃燒的技術和手法不同時，晶體、玻璃體及未燃炭中這三者的比例也會有所不同。

3 粉煤灰在建筑材料方面的應用

3.1 粉煤灰在混凝土方面的應用

首先，混凝土中添加適量的粉煤灰，可以改善混凝土的流動性和粘合性，從而使混凝土能夠在建筑應用中澆筑成型、易于泵送，降低塌落的損失。

其次，可以使混凝土的耐久性提高，粉煤灰的吸附能力和吸水性較強，與混凝土混合使用，能夠提高混凝土的密度，還可以與水泥中的堿發生反應，從而減少游離堿的數量，抑制堿集料的反應。同時，在摻入粉煤灰后，混凝土的抗滲透能力也會增強，抗腐蝕能力也會相應增加。

最后，粉煤灰的使用，可以減少混凝土中的水化放熱量，減少溫度升高所造成的的裂縫，這對大型的混凝土使用的工程非常有利。而且，粉煤灰和混凝土的使用，會使它的塑性效果大大增加，可以縮短相應的工期。

3.2 粉煤灰在填方中的應用

粉煤灰具有重量輕、壓縮性小、滲透性好的特點，特別適用于公路路堤的建設，尤其是在下雨天，粉煤灰的吸水能力強，匯水能力也比較強大，對路基的建設有很大的幫助，給施工方面帶來很大的便利。

3.3 在水泥方面的應用

采用粉煤灰代替礦渣進行水泥混合材料的制作，能夠有效改善水泥材料的硬度和強度。經過試驗，在水泥中同時放入一樣配比的粉煤灰和礦渣，擁有粉煤灰的水泥混合材料其強度更高，這對提高水泥的硬度，改善水泥的使用性能有積極的混合作用。

3.4 生產人造輕集料，制作空心砌塊磚

將粉煤灰作為主要材料可以進行制作空心磚，對于低碳含量的粉煤灰還可以用來制作人工輕集料。用粉煤灰作為原料制作的建筑材料，其成本較低，質量輕，硬度強，在實際應用中有很高的隔熱和隔音效果，在生產生活中，普遍被應用于建筑行業[4]。

3.5 在燒結粉煤灰磚中的應用

在傳統的粉煤灰磚的制作中，多是采用免燒粉煤灰磚或蒸汽制粉煤灰磚，這種制磚方法，在質量上存在很大的問題，在生產過程中對于性能和質量的控制還存在較大難度，導致這種粉煤灰磚在建筑領域中的使用非常有局限性，并不能得到全面的發展和應用。

在現階段，主要以髙摻量的燒結多孔磚和髙摻量的以粉煤灰為主的燒結粉煤灰普通磚。在燒制燒結磚時，要注重對粉煤灰加入量的嚴格控制，對于粉煤灰和其他物質的加入比例也要嚴格把控，只有這樣，才能燒制出硬度和強度更高的磚。只有這樣，用粉煤灰燒制出來的磚才會擁有導熱系數小，容易干燥的優勢特點，才能最大限度的保證粉煤灰燒結磚的性能和質量，才能被廣泛的應用到建筑工程的各個領域。

3.6 粉煤灰作路基填料

粉煤灰在筑路上的應用是其應用形式的創新，我國正處于高速發展階段，對于公路和鐵路的建設在各省市區已經是屢見不鮮的現象，而粉煤灰在填筑路基的應用也逐漸增多。粉煤灰在筑路中有顯著的優越性，粉煤灰強大的吸水性和粘合性的良好性能，能夠大幅度提高路基強度，粘聚性能也比較好，尤其是在飽和后，其強度和形變都會減少，這從某方面來說也能夠縮減建設工期，降低建造過程中的各項支出。

4 結束語

粉煤灰的廢物利用，有利于保護環境，提高大氣質量，還可以減少水泥的使用量，在建筑工程中降低成本，還能改善和提高混凝土的粘合度和流動性，提高混凝土的抗滲性、抗凍性和抗碳化能力，還可以增強各種以粉煤灰為原料制成的磚塊的導熱性能和隔音效果，為建筑工業的發展提供高級環保的建筑材料。對于粉煤灰的應用還包括很多層次和方面，相信在未來對于粉煤灰的收集利用很更加全面和徹底。