粉煤灰在土木工程领域的运用

　　本文主要对粉煤灰进行了简单的介绍，强调了对粉煤灰加以利用的重要意义。同时对粉煤灰在建筑材料、建筑施工、道路建设等土木工程方面的应用进行进一步的描述。

　　1 粉煤灰及其利用意义概述

　　粉煤灰是一种人工火山灰质固体废物，它是火力发电厂的煤粉经燃烧后从烟气中排放出的细灰颗粒，其主要成分为飞灰，还有一部分是底灰。随着社会的经济增长和工业的大力发展，我国的粉煤灰每年排放量达到1.8 亿吨，然而只有很少的一部分能被人们再利用。粉煤灰的大量排放给我国的生态环境造成了严重的破坏。在这种情况下，一方面为了缓解粉煤灰废料对保护生态坏境造成的压力，另一方面也为了变这种工业废料为可利用的有价值的原材料，从而降低成本，增加经济效益，我国从二十世纪九十年代起就开始对粉煤灰这种材料进行研究，粉煤灰除了在农业、橡胶、塑料等方面得到了有效的利用，其在土木工程方面的应用更是得到了巨大的发展，粉煤灰在建筑材料、建筑工程、道路、桥梁、硅酸盐材料等领域的应用已经日臻成熟。粉煤灰在土木工程领域的应用极大程度地缓解了其对环境造成的污染压力，同时对土木工程领域的进一步发展提供了保障。

　　2 粉煤灰在土木工程领域的应用

　　2.1 建筑材料方面。粉煤灰作为一种煤粉燃烧产物，其本身具有一些特殊的物理性质，经过大量研究和实践应用，粉煤灰能够被很好地应用在建筑材料的制作中。经粉煤灰制作而成的建筑材料因为制作工艺和添加成分等的不同而各有其独特的性质和应用价值。
　　
　　2.1.1 粉煤灰能够很好地应用在混凝土的制作中。按照一定比例添加了粉煤灰的混凝土，不管是其物理力学性能还是化学稳定性能等，都得到了很大的改善。首先，粉煤灰的添加能够增大混凝土的强度，一方面是因为粉煤灰颗粒能够与氢氧化钙发生化学反应生成强度更大的水泥硅酸钙胶体，另一方面，粉煤灰的掺入使得水泥的分散更均匀，加水搅拌之后混凝土能够得到更好的水化，水泥浆的密实度得到提高，这样也就自然提高了混凝土的水泥砂浆和骨料的界面强度。
　　
　　2.1.2 粉煤灰可以用来制作新型的建筑墙体材料。采用粉煤灰作为原材料且其含量在原料总量的一半以上，按照一定的比例适当掺入胶结砖料（主要是粘土、煤矸石粉等），再经过特定的烧结和制作工艺，就能得到一种性能得到大大改善的烧结砖建筑材料。除了烧结砖，粉煤灰还可以采用一定的制作工艺，加入适合比例的粘土、调理剂等制成各式各样的空心砌块、吊顶天花板、波纹状琉璃瓦、保温隔热板等各种轻质、保温、美观的新型墙体材料。
　　
　　2.1.3粉煤灰可以改善制作成性能优良的人造轻骨料。粉煤灰中添加适当成分和比例的胶结材料和水，再经过成球、烧结等一系列的制作工艺加工，可以成为一种更好的粉煤灰陶粒，这种人造轻骨料比起其他骨料具有明显的优点，如其制成的混凝土与其他混凝土相比在保温性能和抗压强度方面都得到了成倍的增长。
　　
　　2.1.4 粉煤灰可以用于其他建筑材料的制作。除了以上几种主要的建筑材料，粉煤灰还能用来制作其他的建筑材料。如添加粉煤灰的矿物棉不论在导热系数方面，还是吸引效果方面，其性能都得到了很好的改善，成为一种优质的建筑节能材料。跟普通的矿渣微晶玻璃相比，添加粉煤灰成分的微晶玻璃在强度、耐磨耐腐蚀性以及硬度方面都得了明显的提高。石膏制品在添加粉煤灰成分后能够提高其防水性，还可以作为一种促凝剂应用在建筑工程中。防水油毡中添加粉煤灰之后，将会使其物理性能和质量都得到提高和改善。除了这些，粉煤灰还能用于制作很多其他的建筑材料。由于粉煤灰的来源广且价格低廉，用粉煤灰作为主要材料或者辅助材料添加在建筑材料中制作新型优质建筑材料，能够很好地减低成本。

　　2.2 施工方面。混凝土和砂浆的施工应用占据整个建筑工程施工的很大一部分。粉煤灰对混凝土和砂浆的性能改善和应用均具有重要的意义。加入粉煤灰成分的混凝土能够在强度等性能方面得到良好的改善。而加入粉煤灰的砂浆也在诸多性能方面得到提高。砂浆中掺入一定的粉煤灰成分后，粉煤灰的细小颗粒将砂浆搅拌的更为均匀，使砂浆中的水泥颗粒的分散也更加均匀，这样搅拌砂浆需要的用水量降低，同时水泥得到了更好的水化作用，其强度等性能也就更为优良。在有水参与的条件下，砂浆中的氢氧化挂与粉煤灰中的硅铝质玻璃体发生化学反应生成胶凝性的水化物。反应之后，粉煤灰玻璃体微粒的表面会生成一种类似水泥水化物的产物，这就提高了砂浆的抗拉强度，进一步改善了其性能。随着砂浆水化作用的进行，粉煤灰颗粒与砂浆浆体的分布越来越均匀，接触也越来越紧凑，粉煤灰玻璃微晶颗粒继续发生反应生成的水化胶凝物，研究证明，这种水化胶凝物的硬度比砂浆水泥凝胶的硬度更大。随着粉煤灰与砂浆的进一步接触、融合和各自发生水化反应，新拌的砂浆的硬度得到了很大程度的提高。

　　2.3 道路方面。
　　
　　2.3.1 粉煤灰中加入石灰，并按照一定成分比例加入适当的化学添加剂或水泥后，常常用于路面基层的建设。随着近年来我国建筑工程领域的迅猛发展，道路建设也取得了突飞猛进的发展。粉煤灰类的路基基层已经在我国的道路工程方面得到了广泛的应用。
　　
　　2.3.2除了用于道路路基基层建设，粉煤灰也常常用于路面面层。当路面面层的沥青混凝土中添加适当的粉煤灰成分后，路面面层的温度稳定性和水稳定性将得到大幅改善，沥青混凝土路面的各项性能更加稳定，这就延长了路面的使用寿命。另外，当沥青混凝土面层中加入粉煤灰成分后，路面的抗压强度和抗弯强度也得到了一定程度的改善。可见，粉煤灰在道路方面的应用不只能降低成本，更能提高路面的质量。
　　
　　2.3.3 粉煤灰是一种轻质的建筑原材料，当用于道路路堤的建设中时，不仅其施工方便快捷，而且能大大减轻软土路基层的附加力。道路路堤的填筑材料用量比较大，使用粉煤灰不仅能改善路堤性能，还能用掉大量工业废渣，节约成本，改善生态环境。
　　
　　2.3.4 在加筋挡土墙中添加粉煤灰成分后，可以在很大程度上提高挡土墙对软土地基的适应能力。这是因为普通加筋挡土墙加入粉煤灰后其本身就变成了一种柔性结构。这样一来，就不必对天然地基再做处理，可以直接在地基上进行施工，大大减轻了施工工作量，也降低了施工成本。粉煤灰既是一种工业废渣，也是一种廉价的建筑材料和施工材料。在实际应用中，应该充分考虑粉煤灰与其他材料原料之间的相互作用原理和配合比，根据实际情况进行合理的设计搭配，另外粉煤灰因为各自的地域环境不同，其成分也略有不同，在用于工程建设领域再利用时，应该全面考虑分析后再应用。

　　结束语

　　粉煤灰的来源广泛、产量巨大且成本廉价，目前已经在各个领域都得到了广泛的应用，尤其是土木工程领域，各种含粉煤灰成分的材料层出不穷，而且还在继续开发和研究利用中。但是伴随着人们对现代生产生活条件需求的不断提升，仍然需要对粉煤灰进行进一步的深入研究，使其发挥更大的作用。

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