２０１５年第２期 黑龙江交通科技 Ｎｏ．２，２０１５ （总第２５２期）・ ＨＥＩＬＯＮＧＪｌＡＮＧ ＪｌＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ （￥ｕｍ Ｎｏ．２５２） 研究粉煤灰在道路工程中的应用效果 肖 潼 （贵州省交通建设咨询监理有限公司） 摘要：随着火力发电的兴起，越来越多的废物产生了，其主要废物就是粉煤灰，如果这些废物不能得到妥善 的处理，就会给环境造成极大的污染。目前多数粉煤灰都被用于道路建设中了，就粉煤灰在道路建设中的作 用和影响进行探讨。 关键词：粉煤灰；道路建设；作用；影响 中图分类号：Ｕ４１６．１ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１５）０２—００６９—０２ １引 言 粉煤灰的颗粒较细，加入粉煤灰则可以填充粗骨料间的 粉煤灰是火力发电的副产物，即煤炭燃烧后产生的炉 空隙，使混凝土的孔隙率减小，从而减少砂浆中泌水的渠道， 渣，如果不处理好，就会造成其大量堆积，既占用空地，又污 同时粉煤灰与水泥相比较而言，在混凝土的各项指标一样的 染环境。随着现在的技术更新，粉煤灰的用途越来越多，其 情况下，加入粉煤灰的混凝土比未加粉煤灰的混凝土的需水 中主要用于道路建设的材料，并且在道路建设中可以大量的 量要少许多，这样也可以适当的抑制泌水现象。因而用粉煤 运用，这样就解决来了其堆积问题，既变废为宝，又可以保护 灰代替部分水泥可以有效地改善新拌混凝土的泌水现象。 环境，可谓一举两得。 （３）提高混凝土的强度 ２粉煤灰材料的成分和特性 加入粉煤灰可以使混凝土的强度有很大的提升。粉煤 ２．１物理特性 灰从三个方面提升了混凝土的强度，首先，粉煤灰是较好的 试验研究表明：当粘土与粉煤灰的密实度（重型Ｋ＝ 胶结料，这样可以增加混凝土的粘度，是混凝土的强度增加； １００％）相同时，粉煤灰的压缩系数只有ａｌ０Ｎ一２０Ｎ＝ 其次是在以上提到的用水量方面，相对水泥的用水量要少一 ０．１５ ＭＰａ～，然而粘土的压缩系数可以达到ａｌ０Ｎ一２０Ｎ＝ 些，使得混凝土能更快的脱水凝结；最后一方面在于粉煤灰 ０．２５ ＭＰａ～。由实验数据可以看出，粘土的压缩系数要比粉 能与水泥浆中的部分物质发生反应，使粉煤灰与水泥之间的 煤灰的大４５％～５５％。粉煤灰的松干密度在４４５— 结合更加牢固。然而在水泥浆凝结前期并不是随着粉煤灰 ６８０ ｋｅ＇ｍ３之间，比表面积在２２１～５８６ ｍ ／ｋｇ范围内。同时 加入量的增加而提高的。只有到后期才会是这个规律。但 与粘土相比而言，在相同的外荷载作用下，粉煤灰的压缩变 是总的来说，粉煤灰对混凝土强度的提升有着相当大的作 形要小许多，所以粉煤灰抗压能力更强，结构更加稳定。此 用。 外，粉煤灰的渗透性要远优于粘土的渗透性，之所以能这样 （４）降低混凝土的水化热 是因为粉煤灰具有疏松多孔的颗粒结构。 很多混凝土结构刚建成就会出现裂缝，这都是水泥的水 ２．２化学特性 化反应所致，特别是在一些大型的水泥建筑中更为明显，因 粉煤灰是火力发电厂的主要副产物，它是由燃料煤中的 为在这些大型的建筑中，对混凝土的强度要求很高，这样就 无机物经过燃烧后留下的灰尘。粉煤灰主要是由硅、铝以及 需要增加水泥的配比，从而导致了更加严重的水化反应。然 铁等物质的氧化物组成的，这些物质的含量高达８５％。但 而，加入粉煤灰则可以减少水泥的使用量，但仍然能保证混 是由于煤的种类和产地，甚至燃烧炉型的不同都会使得粉煤 凝土的强度，这样就可以有效地缓解水泥的水化现象。 灰的具体化学成分及含量各不相同。比如说来自不同产地 （５）对混凝土耐久性的影响 的煤，其含钙量各不相同，在低钙煤中，由于氧化钙的含量较 加入粉煤灰也可以改善混凝土的冻融耐久性能。其影 低，缺乏自硬性物质，导致了自硬性几乎不存在；但是，高钙 响的好坏与粉煤灰的质量有关，如果粉煤灰质量很差，并且 煤就不一样，并且我国近几年高钙灰的排放量逐年增加，这 其中的粗颗粒较多，碳的含量较高，这样就会降低混凝土的 种高钙灰里面的一些自硬性物质使得高钙粉煤灰具有较高 冻融耐久性，起到较差的作用，同时，质量越差，坏作用就会 的强度。另外，随着近几年锅炉的不断改进、不断地加大，使 越明显。但如果是质量好，没有粗颗粒，含碳量少的粉煤灰 得煤能够被充分的燃烧，从而得到纯度高、质量好的道路建 就会增加混凝土的冻融耐久性。 设原材料。 现在许多水泥道路在使用后不久，就出现在了开裂现 ３粉煤灰对混凝土的影响 象，这都是水泥混凝土的碱集料反应所导致的，追究其根本 ３．１粉煤灰对水泥混凝土的影响 原因就是水泥的碱性太高了，会与一些活性集料发生反应， （１）对混凝土和易性的影响 从而导致混凝土发生膨胀和开裂，破坏混凝土的结构，并且 浆体的体积、水灰比以及骨料的级配、形状、孔隙率等因 这种破坏严重的话就没有办法进行修补了。然而，现在的道 素都会影响新拌混凝土的和易性。如果加入粉煤灰则可以 路建设中，所使用的高碱水泥越来越多了，有时候还会加一 增加桨体的体积，同时由于粉煤灰的颗粒较细，能够有效地 些高碱的外加剂，从而导致碱集反应越这一问题来越突出， 填充骨料间的空隙，同时也能增加混凝土的粘度和可塑性。 但如果加入粉煤灰则可以有效地缓解碱集反应，从而使道路 （２）抑制新拌混凝土的泌水现象 更加结实耐用。 收稿日期：２０１５—０１—０４ 作者简介：肖潼（１９８２一），男，助理工程师，研究方向：公路桥梁。 ・６９・ 总第２５２期 黑龙江交通科技 第２期 ３．２粉煤灰对沥青混凝土的影响 路段运用的尤其多，由于粉煤灰相对较轻，因而粉煤灰含量 沥青混凝土是由砂、石、矿粉以及沥青混合而成的建设 高的混凝土也就较轻，这样就可以使所建设的路堤有较轻的 材料，其混合并不是随意的混合，而是按照相应的施工标准 自重，从而使得地基受到的应力减轻了，使地基的沉降程度 以及其他多方面因素决定的比例进行配比混合。经过研究 大大减小，此外还能提高混凝土的强度。 发现：沥青与矿粉混合以后会发生化学反应，使得矿粉表面 ４．２在路基中的应用 的沥青发生了重排，形成了由内而外分别为矿粉、结构沥青、 含粉煤灰的道路基层的分类主要按照土粒的大小分为 扩散溶剂化膜以及自由沥青的高粘度结构，提高了铺路材料 三大类：石灰粉煤灰稳定细粒土（含砂）、中粒土和粗粒土， 颗粒间的粘性，这样就使得沥青路面的强度增加了，路面的 如果具体划分则可以分为：石灰粉煤灰稳定土（二灰土）、石 质量更高了。粉煤灰对沥青混凝土的具体影响如表１、表２。 灰粉煤灰稳定砂砾（二灰砂砾）、石灰粉煤灰稳定碎石（二灰 表１ 粉煤灰对沥青混凝土特性的影响 碎石）、石灰粉煤灰稳定矿渣（二灰矿渣）、石灰粉煤灰（二 灰）等。含粉煤灰的道路基层具有许多优良的特点，最主要 的特点就是强度高、稳定性好、刚度大以及抗冻性良好。此 外，值得一提的是其抗裂性较水泥混凝土要好许多，道路坚 固，不易破损，这是因为粉煤灰的这些优良特点使得其被广 泛、大量的运用于公路基层的建设中。 ５结束语 通过对粉煤灰的性质以及其用途的了解，我们可以看出 粉煤灰在道路施工中有着很重要的价值，这样不仅解决了火 电站的废物处理问题，保护了环境，还使得道路的质量更加 填料 ，稳 孔 饱 优良。毋庸置疑，将粉煤灰运用于道路建设中是一个极好的 方案，这符合了现在环境友好型社会的要求，同时也降低了 道路建设的成本。 参考文献： ［１］公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范［Ｓ］．北京：人民交通出 版社，１９９７． ４粉煤灰在公路建设中的应用 ［２］ 朱义辉．公路施工材料应用［Ｊ］．中国城市经济，２０１１，（８）． ４．１在路堤中的应用 ［３］樊粤明，吴笑梅。等．粉煤灰的综合利用与展望［Ｊ］．广东建材， １９９８． 粉煤灰在公路的建设中常常被用于路堤，在土壤松软的 （上接第６８页） 高的位置，这样更加不容易被水淹没，要求有可靠的排水设 行设置时容易出现乱挖乱取土的情况，路堤填筑施工处理不 施，预防发生洪水危害。做好地面排水工作，这也是路基施 当，水网陆地修筑时地势坦荡、水道纵横，多雨潮湿区域路基 工的重要内容，特别是在地势低洼的工程段，结合施工实践， 施工时往往会出现含水量较大的情况；在北方较为寒冷的地 往往在路段两边掘开大断面排水沟，使其纵向相连，一方面 区，容易出现冻融翻浆的情况；路基的排水以及如何处理等 地表水更加容易的排除，另一方面工程段土壤出现过度积水 问题。 的情况，也能够渗流排出。 ５．２防治措施 ６结语 取土坑进行设置时出现乱挖乱取土的现象，针对这个情 综上所述，为了保证公路土质路基施工中尽量不要出现 况，要求相关施工人员要对路基取土原则有一定的了解，取 不可控因素，我们要针对施工中的实际情况，采取科学合理 土坑的设置，取土要按照实际情况而定，选择合适的方法，对 的施工技术和施工工艺，以及有效的防治措施，对公路路基 坑内如何有效排水进行考虑，土方运输方面也要尽量经济合 施工中容易出现的问题进行处理。对有关公路土质路基施 理，防止出现对周边环境进行影响的情况，而且做好技术交 工技术进行分析和探讨，以期对于我国公路建设水平和质 底工作。 量，起到一定的理论指导意义。 针对路基填筑方法不当的情况，首先在施工之前对土质 进行检测，采用适当的用土规划和调配方案，选择合适的填 参考文献： 筑施工方案，最后在进行填筑施工时，强化检查流程，一旦出 ［１］ 匡厚诚．浅析公路土质路基施工技术［Ｊ］．中国高新技术企 现问题，及时解决。 业，２００９，（２２）． 在水网、水田地区，尤其要注意石路基边缘、水道内的高 ［２］王战广，张红彬．浅析公路土质路基施工技术［Ｊ］．华章， 差问题，确保其稳定性，以及路基施工的最小值原则，减小路 ２０１０，（２５）． 堤高度，减小占用农田面积；同时填筑路堤时，选择纵向运土 ［３］陶双晓，徐．浅析公路土质路基施工技术［Ｊ］．科技风， 方式，防止出现路测取土的情况，路旁种植土要保管好，工程 ２０１０，（１９）． ［４］孙成斌．浅谈公路路基重要性及施工措施［Ｊ］．硅谷，２０１１， 竣工后，匀铺和恢复其鸳鸯，施工时间也要尽量选择晴朗少 （５）． 雨的季节，按照计划进行推进，不要本末倒置，做好排水工 ［５］陈锐．浅析高速公路路基质量施工［Ｊ］．黑龙江科技信息， 作。 ２０１１，（３）． 在多雨潮湿的地区进行路基的施工，一定要注意排水工 ［６］ 蒋春燕．高速公路路基施工及质量控制技术［Ｊ］．科技传播， 作，机具停放地、生活区域以及库房等位置，尽量选择地势较 ２０１ｌ，（１６）． ・７０・
