粉煤灰应用现状探讨论文

2022-04-22 版权声明 我要投稿

摘要:调研了大量快速有效的方法,主要通过技术并辅以管理手段对粉煤灰品质进行鉴别。当一种方法无法对粉煤灰的品质进行有效鉴别时,可联合采用两种或以上的方法,来提高鉴别的准确率。一些鉴别手段由于没有标准支持,在实际使用过程中,各方可能无法达到一致认同。粉煤灰资源供应的紧张形势在今后可能长期存在,提出了相关建议。今天小编给大家找来了《粉煤灰应用现状探讨论文 (精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

粉煤灰应用现状探讨论文 篇1:

浅谈粉煤灰的综合利用

摘要:粉煤灰既是工业废料,同时也是一种宝贵的资源,合理有效地利用粉煤灰得到了社会各界的关注。文章综合介绍了粉煤灰的各种性能和研究方向,阐述了粉煤灰在各个领域中的应用,为粉煤灰综合利用和发展提供相应资料。

关键词:粉煤灰;工业废料;分子筛;粉煤灰砌块

粉煤灰是煤灰燃烧后,由烟气从锅炉中带出来的粉状残留物,是一种人工火山灰质材料,其自身具有微弱的胶凝值(或不具有胶凝值),但当它以粉状及有水存在时能在常温下与氢氧化钙反应形成胶凝性化合物。

作为排放量最大的一种工业废料之一,粉煤灰在所有燃煤副产品中占有很大的比例。中国是煤炭资源的消耗大国,70%的煤炭用于火力发电,不可避免地产生大量粉煤灰,如果不加以处理,它将污染江河、大气,吞没良田,造成严重的危害,由此,粉煤灰的有效利用越来越受到各国的重视。

一、粉煤灰的基本性能和应用

粉煤灰的性能具有很大的波动性,它不仅与煤种、煤源有关,而且也取决于锅炉的类型、运行条件、吸尘以及排灰的方式,因此,不同电厂的粉煤灰的性质也不同。

(一)粉煤灰的基本性能

1.粉煤灰的物理性质。粉煤灰外观为球形或微珠的集合体,颗粒直径1?滋m-100?滋m不等,外观颜色从乳白色到灰黑色深浅不一,具有较大的比表面积、多孔。根据经验,统计我国68个火力发电厂的粉煤灰基本的物理性质见表1:

表1 粉煤灰的物理性质

2.粉煤灰的化学组成。粉煤灰的化学组成很大程度上取决于原煤的无机物组成和燃烧条件,无机物经燃烧后成为粉煤灰,其中氧化硅、氧化铝和氧化铁的含量一般达到70%以上,其余的为少量钙、镁、钛、硫、钠和磷等的氧化物。此外,粉煤灰中的另一种重要的化学成分——未燃尽碳也属于粉煤灰的化学组成,这是粉煤灰中的有害成分,主要表现在吸水性大、强度低,易风化等方面,所以应尽量保证煤的充分燃烧。

3.粉煤灰的矿物成分。粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物,晶体矿物一般为石英、莫来石、磁铁矿、氧化镁、生石灰和无水石膏等,非晶体矿物微玻璃体、无定型碳等,非晶体中又以玻璃体为主。

实验表明,粉煤灰中晶体矿物的含量与其冷却速度有关,冷却速度较快时,玻璃体含量较多;反之,晶体矿物较多。

(二)粉煤灰的综合利用状况

我国对粉煤灰研究开发利用始于20世纪50年代,主要集中在水泥和混凝土应用开发试验研究上,直到60年代,逐渐将粉煤灰的利用重点转向了墙体材料,研制了各种砌块、墙板和粉煤灰烧结砖等。我国近年来粉煤灰的排放与利用情况见表2:

表2粉煤灰的利用情况

从表2中分析得知,我国粉煤灰的平均利用率正在稳步的提高。然而,与粉煤灰高利用地区相比还是有一定的距离,我国上海的粉煤灰利用率近几年几乎达到了100%。对于我国其它地区来说,如何提高粉煤灰的综合利用率是一个值得深入探讨的问题。

二、粉煤灰的研究及综合利用

目前在我国发达城市粉煤灰的综合利用涉及到了多个方面,如建筑工程、化学工业、农业等各个领域,由此可见,粉煤灰科学技术是一项综合性的科学技术,其技术的可持续性发展依赖于其它领域的最新进展。

(一)粉煤灰在建筑领域中的应用

我国对粉煤灰的开发利用是从建筑领域开始的,积累了不少粉煤灰多方向利用的经验,在建筑领域中的利用达到了较高水平。据统计,我国粉煤灰只在建筑材料中的应用就达到了全部利用总量的35%以上。

水泥原料:粉煤灰的成分与粘土相似,可以替代粘土生产水泥,其未燃尽碳在煅烧水泥时还可以节约燃料,经验表明,采用粉煤灰代替粘土做原料可降低16%~17%的燃料消耗。按国家标准粉煤灰水泥可掺入20%~40%的粉煤灰,得到的粉煤灰水泥有凝结时间延缓、早期强度较低、后期强度增长快、干缩性小、耐硫酸盐性好、水化热低、泌水性降低等优点。

粉煤灰砖:粉煤灰砖是以粉煤灰和粘土为主要原料,辅以其他工业废渣,经配料、混合、成型、干燥和焙烧等工序而形成的一种新型墙体材料,目前我国的粉煤灰烧结砖主要是普通空心砖、大块空心砖、普通空心砖等。

粉煤灰砖相比普通粘土砖有许多优点:保护环境,节约耕地,每万块砖可减少粘土用量的8m左右;减轻建筑荷重,降低劳动强度,每块粉煤灰砖比普通粘土砖轻0.5kg左右;粉煤灰砖的质量较好,尤其是压制成型的烧结粉煤灰砖尺寸准确,棱角整齐,外观漂亮,耐久性好,保温隔热性能优于普通粘土砖,表观密度比普通粘土砖要小。

粉煤灰砌块:粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料等为原料,经加水搅拌、振动,成型、蒸汽养护而制成的墙体材料。由于我国传统的墙体材料是红砖,用土量大,烧制一百万块要用掉一亩土地,粉煤灰砌块的发展,将有利于促进墙体材料的改革,限制和停止红砖的生产,符合我国的用地紧张的情况。

粉煤灰砂浆:粉煤灰砂浆是利用粉煤灰取代部分(或全部)传统建筑砂浆中的水泥、石灰膏和砂等组分配制而成的。粉煤灰砂浆中的粉煤灰掺量较大,平均1m加入的粉煤灰少则几十公斤,多则二三百公斤,甚至更多,有利于提高粉煤灰的利用量;粉煤灰砂浆性能也比较好,强度比较稳定,有利于保证工程质量;经济效益和社会效益都很显著,一般可以节约水泥20%~30%,节约砂10%~50%,节约砂浆材料费5~10元/m3。

其它方面:粉煤灰还可用于屋面保温材料,防水材料等, 施工用量省,造价较低,具有很好的保温、隔热、防水等性能。

(二)粉煤灰在化学工业中的应用

根据粉煤灰的化学成分和矿物组成成分可以推断:粉煤灰具有很好的化学应用前景。它不但可以用于制作新型材料,也可以用来提取部分化合物。

制作分子筛:利用粉煤灰和纯碱为主要原料,配适当的氢氧化纳制作分子筛,节约了制造成本,分子筛具有很强的吸附性,用于将大小不同的分子进行筛分,广泛用于各种气体和液体的脱水、干燥,气体的分离、净化,液体的分离纯化及其它石化工业。用粉煤灰制取分子筛,有节约原料、工艺简单和质量好等优点。

制作拒水粉:以粉煤灰为主要原料,加入一定量的添加剂及化学助剂,在一定温度和压力下经化学物理变化制作一种粉状杂化型新材料——拒水粉——一种建筑防水、防泄漏材料,这种材料耐水、耐酸、耐碱、耐高低温和耐老化。制得的拒水粉可以用在屋面及平顶楼房的防水、地面防潮、地下铁道工程、隧道等以及酸、碱、盐水池等方面。

其它方面:从粉煤灰中还可以提取高纯明矾用以合成矾土、粉煤灰制备SiC 粉末及粉煤灰制取玻璃陶瓷等。

(三)粉煤灰在农林牧业中的应用

我国是一个农业大国,是粉煤灰利用极具前景的一个国家,农业领域对粉煤灰质量要求相對较低,据统计,粉煤灰在农业领域方面的应用占到了粉煤灰总用量的15%有余。

粉煤灰在农林牧业中的应用是通过改良土壤、覆土改造等手段,促进种植业的发展,从而达到提高农作物产量、绿化生态环境等目的。我国目前粉煤灰在农业领域在中的应用主要是改良土壤和提高肥料价值。

改良土壤:粉煤灰能输送土壤、改善粘土质地、增加土壤的通透性,从而改善粘土土壤的保水、供水性能,为各种作物营造良好的土壤环境条件,有关试验表明,粘土施加粉煤灰在35000kg/亩以内,粉煤灰亩施加量每增加5000kg,土壤容重下降0.11%,孔隙度增加3.53%,含水量增加1.14%。

其次,粉煤灰在酸性土壤中可以调节酸性土壤的pH值;在碱性土壤中能起到抑盐压碱的作用;粉煤灰富含Si、Ca、Fe、Mg,还含有一定的N、P、K以及相当数量的微量元素,能在一定程度上增加土壤的养分元素。

肥料价值:粉煤灰中的硅成分主要是玻璃体与铝元素结合的柱状晶体,这些晶体不能被农作物直接吸收,但是SiO、Mg(OH)和K(OH)在9000C的高温下可以烧结形成化合物,烧结得到的化合物中的Si、Mg、K等元素易被农作物吸收,同时粉煤灰中的钾、钙、镁等化学离子也有利于植物的生长,所以粉煤灰通过技术加工可以制成肥料。

用粉煤灰制作的复合肥,可以大大提高氮、磷、钾肥的利用率,使其流失率减少。另外,粉煤灰磁化肥具有明显的增产作用,它是以粉煤灰为载体,加上有效养分,具有独特磁化作用,其营养丰富,磁化肥便于形成易为作物吸收的营养单元,不仅可以提高化肥的利用率,而且可以大量利用粉煤灰。

(四)粉煤灰在废水处理中的应用

粉煤灰在废水中的应用主要是通过粉煤灰的吸附性完成的,其吸附作用主要有物理吸附和化学吸附两种:物理吸附是粉煤灰与吸附质间通过分子吸引力产生吸附,由粉煤灰的多孔性及比表面积决定,比表面积越大,其吸附性能越强;化学吸附是粉煤灰中存在的大量Al、Fe、Si等活性点能与吸附质通过化学键发生结合,达到吸附作用。通常情况下物理吸附和化学吸附同时存在,只是在不同条件下体现出不同的优势,从而显示出不同的吸附原理。

但是粉煤灰直接用来处理废水的效率并不高,需要通过对其进行改性处理才能达到理想的废水处理效率,通常的改性处理方法主要有酸性处理、碱性处理和盐性处理三种方法。

三、发展前景综述

粉煤灰科学技术是一项综合性、边缘性的科学技术,其技术的可持续性、创新性地发展依赖于周围学科的综合发展,若能合理利用,既能够用来化解粉煤灰所带来的环境问题,又能将其作为一个新兴的资源以发展多种实用性产品,在建筑领域、化学工业、农业、污水处理方面必将有光明的前景。

参考文献

[1]韩怀强,蒋挺大.粉煤灰利用技术[M].化学工业出版社,2001.

[2]钱觉时.粉煤灰特性与粉煤灰混凝土[M].北京:科学出版社.

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[6]李春青,普红平.粉煤灰的改性及其在废水处理中的应用[M].中国资源综合利用,2006,(11).

作者简介:刘彬(1986-),男,四川自贡人,中国矿业大学建筑工程学院06级土木工程专业学生,研究方向:礦山建设与地下工程;宋萌(1988-),女,北京人,中国矿业大学建筑工程学院06级土木工程专业学生,研究方向:工业与民用建筑;田野(1988-),男,内蒙古鄂伦春旗人,中国矿业大学材料科学与工程学院学生,研究方向:金属材料。

作者:刘 彬 宋 萌 田 野

粉煤灰应用现状探讨论文 篇2:

粉煤灰品质鉴别方法与质量控制对策探讨

摘要:调研了大量快速有效的方法,主要通过技术并辅以管理手段对粉煤灰品质进行鉴别。当一种方法无法对粉煤灰的品质进行有效鉴别时,可联合采用两种或以上的方法,来提高鉴别的准确率。一些鉴别手段由于没有标准支持,在实际使用过程中,各方可能无法达到一致认同。粉煤灰资源供应的紧张形势在今后可能长期存在,提出了相关建议。

关键词:粉煤灰;品质;鉴别;对策;探讨

1 引言

粉煤灰是从电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末,粒径大约在1-50μm微细球状颗粒,表面光滑,主要活性成分是SiO2、Al2O3,做为重要的建筑材料,已广泛应用于公路、铁路、房建、海工等工程项目中。为规范粉煤灰的生产及使用,国家、地方和行业都制定了较多的标准规范,现行的有GB/T 1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》、GB/T 50146-2014《粉煤灰混凝土应用技术规范》、DB31/T 932-2015《粉煤灰在混凝土中应用技术规程》、JC/T 409-2016《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》、DL/T 5055-2007《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》等。粉煤灰的大量使用节约了自然资源,保护了生态环境,提高了经济效益。

2 粉煤灰应用现状

在取得一系列社会效益和经济效益的同时,由于国家环保政策的调整,以及我国南北方火电分布不均匀,随着大量基建工程的建设和推进,粉煤灰的供需在一定程度上出现了不平衡,这种矛盾在南方地区尤为凸显,于是,一些地方出现了以次充好的劣质粉煤灰,甚至产生了假粉煤灰的产业制造链条,一旦大量的劣质灰和假灰流入到施工现场,将给工程实体造成了极大的质量风险。

3 品质鉴别方法与对策

粉煤灰的品质,通常采用标准规范规定的检测方法进行判定,如45μm方孔筛筛余、烧失量、需水量比等,但由于制假技术的升级,常规检测对粉煤灰品质的鉴别已经出现了瓶颈,因此总结出一套有效的、针对性强的方法,应用于粉煤灰品质的鉴别,来提升和丰富质量管控人员的判别手段,已迫在眉睫。通过调研,目前可用于粉煤灰品质鉴别的方法与对策,可分为指标类、观察类和源头把控类。

3.1指标类

现行规范中已规定了一些较实用的试验方法,或通过其他非标准方法得到的试验数据,将这些测定结果与标准值或经验值进行比对后,可对粉煤灰的品质进行鉴别。相关的指标类方法大致有以下几种:

3.1.1活性指数

也称为强度活性指数,指试验胶砂与对比胶砂在规定龄期的抗压强度之比,通常检测28d的活性指数,当活性指数<70%时,可认为粉煤灰品质不佳或假粉煤灰[1]。这是由于,一些劣质粉煤灰或假粉煤灰由于活性成份二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)含量不足,或摻入了没有水硬性且不参与后期二次水化的惰性材料,如石灰石粉、砖粉等,因此在进行活性指数检测时,数值偏低。该方法适用范围广,可以定性鉴别劣质灰或假灰。但因28d检测结果用时过长,难以在短时间内得出结论,故已有相关学者通过试验研究,得到了较快速的活性指数测定方法[2][3],大大提高了检测效率。

3.1.2矿物成份分析

一般认为,粉煤灰的主要成份为二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3),当三种成份总含量在70%以上时,为真粉煤灰。通过化学分析试验方法或使用电子扫描能谱分析[4][5],得到目标矿物成份及含量后与标准值进行比较,从而得出粉煤灰品质。该法准确度高,但试验步骤复杂,或设备昂贵,不容易掌握并在基层实施。

3.1.3需水量比

按GB/T2419测定试验胶砂和对比胶砂的流动度,二者的流动度达到145~155mm的范围时,加水量之比即为粉煤灰的需水量比。优质粉煤灰因经过高温燃烧,其颗粒中含有较多表面光滑的玻璃态微珠,但等量替代部分水泥时,试验胶砂的用水量几乎不增加甚至略有减少,因此当测得的需水量比较大时,基本可以判定为劣质灰或假灰。但也存在假灰的需水比满足要求的情况,因此,该方法的使用,需要结合其他检测方法进行综合判定。

3.1.4密度

不同材料的密度是有差异的。GB/T 1596-2017规定,粉煤灰的密度≤2.60g/cm3;根据实践经验,粉煤灰的密度大约在2.20~2.30g/cm3之间,而石灰石粉的密度大约为2.70g/cm3,若实测的粉煤灰密度接近2.70g/cm3或更高,则可能是采用石灰石粉或其他材料冒充了粉煤灰,因此可以从密度指标上进行真假灰的鉴别。

3.2观察类

有一类方法并不能测得试验数据,鉴别的主要依据是通过观察外观形貌、有无异味等观感特征,可称为观察类方法。这类方法都是从真假灰或劣质灰的某一特性出发,符合该特性即可进行品质鉴别。

3.2.1显微镜法

在100-500倍的普通显微镜下,粉煤灰中的玻璃态微珠清晰可见,这是真粉煤灰的重要标志,并且视野中的玻璃微珠越多,粉煤灰的品质越高。当观察不到或只有极少的玻璃微珠时,可以鉴别该粉煤灰为假灰或劣质灰。该鉴别方法投入少,操作简单,检测用时短,适合广泛推广。但局限性也非常明显,即遇到半真半假的粉煤灰时,无法进行准确定性。

3.2.2酸性溶液联合显微镜法

粉煤灰中掺入石灰石粉,或全部用石灰石粉冒充粉煤灰时,可通过将稀盐酸滴在待测粉煤灰样品上观察是否有气泡产生,若有则为假粉煤灰;若无,则再加入无水乙醇并超声分散,用透射光生物显微镜观察,若视野中大于80%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒,则为优质粉煤灰;若视野中50~80%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒,则为普通粉煤灰;若视野中20~50%的观察面为尺寸大小不一的圆形颗粒,则为掺加了其他材质的假粉煤灰;若该圆形颗粒尺寸较均齐,则为磨细粉煤灰;若全部为非圆形颗粒,则为其他材质组成的假粉煤灰[6]。

3.2.3碱性溶液法

将粉煤灰和碱性溶液混合时(碱性溶液可通过在水中添加NaOH、水泥或其他碱性物质得到),若能嗅到刺鼻的氨气味,则是粉煤灰在脱氮工艺过程中残留了过量的氨(俗成脱销灰),遇到碱性溶液后,生成了一定量的氨气并释放出来[7]。若将这种粉煤灰使用在混凝土生产中,则会造成含气量的异常增加,因此,通过该方法可以发现和排除脱销灰。

3.2.4受潮后状态

粉煤灰是非水硬性材料,受潮后会结团但不结块、不发硬。将粉煤灰放入浅盘中并置于潮湿的空气中暴露2~3d,若粉煤灰发硬基本可以证实是脱硫粉煤灰,原因是脱硫粉煤灰中含有脱水石膏(即无水石膏),遇水反应后变为具有强度的二水石膏(CaSO4-2H2O),故可用此方法排除脱硫灰。

3.2.5悬浮液法

电厂发电用煤在燃烧时,需要加入助燃剂,或煤在燃烧过程中可能会产生一些油性物质,附着在粉煤灰上,这种粉煤灰称为浮黑灰,掺加到混凝土中后,其外观会发黑发亮,导致砼颜色异常。通常可采用将粉煤灰加入到一定量的水中,经搅拌后,表层若有黑色漂浮物或黑色泡沫出现,则该粉煤灰为浮黑灰。少量出现则正常,一般不影响使用,若黑色物质较多时则要引起重视。

3.2.6PH試纸法

正常的粉煤灰中几乎不含有溶于水的酸碱性物质,其与水混合后的悬浮液应是中性的,若用PH试纸测得的悬浮液为酸性或碱性,则粉煤灰中一定含有特别的物质,导致了酸碱度及自身品质的改变,这种粉煤灰一旦用于混凝土中,将会引起混凝土凝结时间的异常变化,甚至对强度、体积安定性等其他性能造成严重影响。

3.3源头把控类

采用信息化的手段,对粉煤灰运输车辆进行追踪定位,只要运动轨迹在指定的粉煤灰生产厂---拌和站两点间活动,并未途径其他可疑地点,可视为轨迹正常,材料来源符合要求。

也可采用驻厂建造的方法,对每一出厂运输车辆进行铅封、登记,到达拌和站后对铅封和车辆信息进行核实,也可做为一种保证粉煤灰来源可靠的手段。

4 结语

(1)通过技术并辅以管理手段对粉煤灰品质进行鉴别,保证了材料来源及质量,降低了工程建设风险。

(2)当一种方法无法对粉煤灰的品质进行有效鉴别时,可联合采用两种或以上的方法,来提高鉴别的准确率。

(3)一些鉴别手段由于没有标准支持,在实际使用过程中,各方可能无法达到一致认同;还有一些鉴别手段的严谨程度可能也值得商榷,仅供讨论和参考。

(4)粉煤灰资源供应的紧张形势在今后可能长期存在,在不影响混凝土性能的情况下,允许在粉煤灰中掺加一定比例的惰性材料,在“堵”假粉煤灰漏洞的同时,也不失为一种“疏”的方法,来缓解资源的紧张局面。

参考文献

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[4]徐铜鑫, 张梦真, 敬海鑫. 混凝土用粉煤灰”真假”检测的分析[J]. 河南建材, 2019(5):91-93.

[5]陈予婕, 刘明乐, 樊毅. 粉煤灰真伪鉴别方法研究[J]. 商品混凝土, 2019(10):52-55.

[6]殷素红, 文梓芸, 林坚钦,等. 一种辨别粉煤灰品质的快速检验方法: CN, CN102520114A[P].

[7]马昭, 李超群. 粉煤灰的类别鉴定方法及对混凝土质量的影响分析[J]. 工程建设与设计, 2019(4):251-253.

作者简介:张然然(1983~),女,本科,研究方向:材料及混凝土。

通讯作者:张立勃(1984~),男,本科,研究方向:材料及混凝土。

作者:张然然 张立勃

粉煤灰应用现状探讨论文 篇3:

粉煤灰路基施工技术的研究与探讨

【摘 要】粉煤灰作为一种新型的公路填筑材料,得到了越来越多工程人员的认可和广泛的应用。利用粉煤灰作为公路的填筑材料可以有效地缓解我国路基填筑材料不足的现象,且其有着造价低、沉降小、环保等特点。本文根据粉煤灰的特点和研究现状,主要从粉煤灰路基的碾压、摊铺、养护、检测等方面对粉煤灰的路基施工技术进行了分析研究和探讨。最后,对粉煤灰路基在施工过程中的质量控制问题进行了简要的分析,为进一步提高粉煤灰路基施工技术和质量控制提供了依据。

【关键词】粉煤灰路基;施工技术;技术分析;质量控制

0.引言

随着我国经济实力的增长,国家越来越重视基础设施的建设,特别是为了方便人们的出行,规划和修建了大量的高速公路。但高速公路因其需要大量填筑料这个特点在发展上又受到我国土地资料相对匮乏的制约,致使我国的高速公路事业停滞不前,为了解决此问题,人们利用粉煤灰来代替土做为填筑路坝的材料。粉煤灰作为填筑材料可以提高路堤的稳定性,特别是对于软土地区而言,它可以将其表面的水迅速的排出,粉煤灰的这些特点引起了工程界众多学者的广泛关注和深度思考。

粉煤灰是一种轻质材料,如将其作为路基填料所形成的粉煤灰路基沉降量小,且其强度高,造价小,有利于保护环境,这些优点使得粉煤灰在高速公路上的应用越来越广。但粉煤灰作为填筑材料也有其不利的一面,粉煤灰路基收到雨水冲刷后其抗压强度和其他性能都会有所降低,不利于路基的稳定。所以,在采用粉煤灰作为路基填筑材料的同时要在施工中采用相关的排水措施和施工工艺来降低雨水冲刷对路基稳定性的影响。

1.粉煤灰路基应用的研究现状

利用粉煤灰作为路基的填筑材料在国外开展的较早。英国于上个世纪五十年代便开始进行相关的研究,并做了一系列的试验证明了粉煤灰作为路基填筑材料的先进性。随后欧美其他国家也开始了这方面的研究,并取得了一些成就。

我国近十年来也开始了利用粉煤灰作为填筑材料的研究。1985年,在沪嘉高速公路上,上海市政工程研究所利用粉煤灰作为填筑材料修建了长为1.3公里的试验路坝,这是我国国内公路中第一次使用粉煤灰材料作为填筑材料。于1997年竣工的京深高速公路石家庄到安阳段的部分路段由于取土困难也采用粉煤灰作为填筑材料,并结合路堤的现场施工和室内试验提出了检测粉煤灰密实度的新方法。之后,虽然各省市加强了对粉煤灰作为填筑材料的利用,但是使用率仍然很低,同时由于粉煤灰作为填筑材料的各项技术和规范尚不完善,将粉煤灰路基大面积普及的道路仍然需要不断的探索,因此,对粉煤灰路基的进一步研究具有重大的现实意义和经济价值。

2.粉煤灰路基施工技术分析

2.1粉煤灰路基碾压技术分析

粉煤灰路基的压实度与压实器械、铺土厚度、压实遍数、粉煤灰含水率及性质有关。粉煤灰路基的压实应采用大吨位的压路机进行碾压,对粉煤灰进行碾压时应该注意以下几点。

首先,碾壓顺序宜采用先低后高,直线段的碾压应从土质护坡向路中心,曲线段的碾压应从弯道内侧向弯道外侧。碾压轮迹应相互搭接且后轮需超过直线段和曲线段的接缝。

其次,对于压路机不便进行碾压的道路局部边角地带,宜采用小型手扶式振动压路机或蛙式夯实机进行碾压并使之达到规定的压实度。

再次,对粉煤灰进行碾压结束后,应该按照规范对所碾压的粉煤灰按照规范进行压实度的检验,经检验,若压实度符合要求便可继续进行填筑碾压。

最后,在碾压粉煤灰路基的过程中,一定要保证包边土的碾压效果,保证压实度达到规定的数值。

2.2粉煤灰路基摊铺技术分析

对粉煤灰进行摊铺时宜先摊铺包边土,并在松铺整平后测量其含水量的大小,最终将含水量调整至最佳含水量附近。在摊铺前,应先对下承层进行检查,保证达到规定的压实度。再根据填筑高度和坡度进行放线,以保证削坡后的净宽能够满足方案的需求。

在对粉煤灰进行摊铺时,可采用推土机或者平地机,摊铺平整后应及时检测含水量的大小,并在此基础上对粉煤灰层的含水量进行调节,以含水量为最佳含水量的1.1倍为宜。在铺筑时,为保证压实层的密实度,卸料汽车应避免在灰面上紧急刹车、调头和高速行驶。

2.3粉煤灰路基养护技术分析

在对粉煤灰路基进行施工时也不能忽视了对其的养护。如对已达到要求的粉煤灰压实层暂时不进行下一轮的施工时,应对其进行洒水养护,防止其干燥松散并禁止车辆的形势碾压。若期间遇到雨水天气,应在雨后对其用20吨的胶轮压路机进行再一次压实,达到合格后才能进行下一道工序。

当粉煤灰路基在较长一段时间内不能继续施工时,应该对其进行封闭处理,并做好路拱横坡以利于表面排水的进行。在阴雨天对粉煤灰层进行施工时,应设置临时拦水埂、集流槽和横坡。

3.粉煤灰路基施工质量控制研究

粉煤灰路基在施工过程中应对施工的质量进行严格控制,需要控制的主要有:

粉煤灰含水量的控制。施工现场粉煤灰含水量过高或者过低均会对压实的质量产生明显的影响,导致施工的困难。在施工前要对粉煤灰的含水量进行检测,并确定其最佳含水率和最大干密度。若在碾压过程中出现了含水率过大的问题,则需要对此路段进行翻晒,直至含水率达到要求。

粉煤灰中杂质的控制。粉煤灰中杂质的出现不仅会影响路基的施工,而且会对路基的安全性留下极大的安全隐患。因此,在对粉煤灰路基进行施工时应该用挖掘机将粉煤灰表面的杂质彻底清除,并安排专业对此项工作进行复查,以达到对粉煤灰中杂质进行控制的目的。

粉煤灰运输过程的控制。粉煤灰的施工会对周围环境产生较大的危害,尤其是在粉煤灰运输的过程中,会对沿途人员的身体健康和农作物的生长造成影响。为此,在粉煤灰的运输过程中要对粉煤灰进行遮盖,并在施工过程中注意扬灰的高度。

阴雨天气对粉煤灰的保护控制。粉煤灰与包边土的交界处在阴雨天易受到雨水的影响而产生大量的积水,严重影响粉煤灰的压实质量。在施工过程中应随时注意天气变化情况,及时采取相应的措施对易产生积水的区域进行提前开挖排水设施。

4.结语

粉煤灰作为一种工业废料,它的广泛应用不仅解决了工业废料的处置问题,变废为宝,而且能够显著提高公路路基的稳定性,具有重要的社会意义和工程价值。但粉煤灰作为路基填料也有一定的缺点,如在运输和施工过程中容易产生污染等,这就需要我们在今后的研究和施工过程中针对这些问题进行进一步的研究和探讨,使得粉煤灰在发挥其自身优点的同时通过控制解决它所带来的问题,这样才能使粉煤灰在工程中得到进一步广泛的应用。 [科]

【参考文献】

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作者:韩景峰 吕智宏

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