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粉煤灰在土木工程領域的運用
粉煤灰作為一種煤粉燃燒產物，其本身具有一些特殊的物理性質，下面是小編搜集整理的一篇探究粉煤灰在土木工程領域應用的論文范文，供大家閱讀參考。
本文主要對粉煤灰進行了簡單的介紹，強調了對粉煤灰加以利用的重要意義。同時對粉煤灰在建筑材料、建筑施工、道路建設等土木工程方面的應用進行進一步的描述。
1、粉煤灰及其利用意義概述
粉煤灰是一種人工火山灰質固體廢物，它是火力發(fā)電廠的煤粉經燃燒后從煙氣中排放出的細灰顆粒，其主要成分為飛灰，還有一部分是底灰。隨著社會的經濟增長和工業(yè)的大力發(fā)展，我國的粉煤灰每年排放量達到1.8 億噸，然而只有很少的一部分能被人們再利用。粉煤灰的大量排放給我國的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。在這種情況下，一方面為了緩解粉煤灰廢料對保護生態(tài)壞境造成的壓力，另一方面也為了變這種工業(yè)廢料為可利用的有價值的原材料，從而降低成本，增加經濟效益，我國從二十世紀九十年代起就開始對粉煤灰這種材料進行研究，粉煤灰除了在農業(yè)、橡膠、塑料等方面得到了有效的利用，其在土木工程方面的應用更是得到了巨大的發(fā)展，粉煤灰在建筑材料、建筑工程、道路、橋梁、硅酸鹽材料等領域的應用已經日臻成熟。粉煤灰在土木工程領域的應用極大程度地緩解了其對環(huán)境造成的污染壓力，同時對土木工程領域的進一步發(fā)展提供了保障。
2、粉煤灰在土木工程領域的應用
2.1 建筑材料方面
粉煤灰作為一種煤粉燃燒產物，其本身具有一些特殊的物理性質，經過大量研究和實踐應用，粉煤灰能夠被很好地應用在建筑材料的制作中。經粉煤灰制作而成的建筑材料因為制作工藝和添加成分等的不同而各有其獨特的性質和應用價值。
2.1.1 粉煤灰能夠很好地應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，不管是其物理力學性能還是化學穩(wěn)定性能等，都得到了很大的改善。首先，粉煤灰的添加能夠增大混凝土的強度，一方面是因為粉煤灰顆粒能夠與氫氧化鈣發(fā)生化學反應生成強度更大的水泥硅酸鈣膠體，另一方面，粉煤灰的摻入使得水泥的分散更均勻，加水攪拌之后混凝土能夠得到更好的水化，水泥漿的密實度得到提高，這樣也就自然提高了混凝土的水泥砂漿和骨料的界面強度。
2.1.2 粉煤灰可以用來制作新型的建筑墻體材料。采用粉煤灰作為原材料且其含量在原料總量的一半以上，按照一定的比例適當摻入膠結磚料(主要是粘土、煤矸石粉等)，再經過特定的燒結和制作工藝，就能得到一種性能得到大大改善的燒結磚建筑材料。除了燒結磚，粉煤灰還可以采用一定的制作工藝，加入適合比例的粘土、調理劑等制成各式各樣的空心砌塊、吊頂天花板、波紋狀琉璃瓦、保溫隔熱板等各種輕質、保溫、美觀的新型墻體材料。
2.1.3粉煤灰可以改善制作成性能優(yōu)良的人造輕骨料。粉煤灰中添加適當成分和比例的膠結材料和水，再經過成球、燒結等一系列的制作工藝加工，可以成為一種更好的粉煤灰陶粒，這種人造輕骨料比起其他骨料具有明顯的優(yōu)點，如其制成的混凝土與其他混凝土相比在保溫性能和抗壓強度方面都得到了成倍的增長。
2.1.4 粉煤灰可以用于其他建筑材料的制作。除了以上幾種主要的建筑材料，粉煤灰還能用來制作其他的建筑材料。如添加粉煤灰的礦物棉不論在導熱系數方面，還是吸引效果方面，其性能都得到了很好的改善，成為一種優(yōu)質的建筑節(jié)能材料。跟普通的礦渣微晶玻璃相比，添加粉煤灰成分的微晶玻璃在強度、耐磨耐腐蝕性以及硬度方面都得了明顯的提高。石膏制品在添加粉煤灰成分后能夠提高其防水性，還可以作為一種促凝劑應用在建筑工程中。防水油氈中添加粉煤灰之后，將會使其物理性能和質量都得到提高和改善。除了這些，粉煤灰還能用于制作很多其他的建筑材料。由于粉煤灰的來源廣且價格低廉，用粉煤灰作為主要材料或者輔助材料添加在建筑材料中制作新型優(yōu)質建筑材料，能夠很好地減低成本。
2.2 施工方面
混凝土和砂漿的施工應用占據整個建筑工程施工的很大一部分。粉煤灰對混凝土和砂漿的性能改善和應用均具有重要的意義。加入粉煤灰成分的混凝土能夠在強度等性能方面得到良好的改善。而加入粉煤灰的砂漿也在諸多性能方面得到提高。砂漿中摻入一定的粉煤灰成分后，粉煤灰的細小顆粒將砂漿攪拌的更為均勻，使砂漿中的水泥顆粒的分散也更加均勻，這樣攪拌砂漿需要的用水量降低，同時水泥得到了更好的水化作用，其強度等性能也就更為優(yōu)良。在有水參與的條件下，砂漿中的氫氧化掛與粉煤灰中的硅鋁質玻璃體發(fā)生化學反應生成膠凝性的水化物。反應之后，粉煤灰玻璃體微粒的表面會生成一種類似水泥水化物的產物，這就提高了砂漿的抗拉強度，進一步改善了其性能。隨著砂漿水化作用的進行，粉煤灰顆粒與砂漿漿體的分布越來越均勻，接觸也越來越緊湊，粉煤灰玻璃微晶顆粒繼續(xù)發(fā)生反應生成的水化膠凝物，研究證明，這種水化膠凝物的硬度比砂漿水泥凝膠的硬度更大。隨著粉煤灰與砂漿的進一步接觸、融合和各自發(fā)生水化反應，新拌的砂漿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適當的化學添加劑或水泥后，常常用于路面基層的建設。隨著近年來我國建筑工程領域的迅猛發(fā)展，道路建設也取得了突飛猛進的發(fā)展。粉煤灰類的路基基層已經在我國的道路工程方面得到了廣泛的應用。
2.3.2除了用于道路路基基層建設，粉煤灰也常常用于路面面層。當路面面層的瀝青混凝土中添加適當的粉煤灰成分后，路面面層的溫度穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性將得到大幅改善，瀝青混凝土路面的各項性能更加穩(wěn)定，這就延長了路面的使用壽命。另外，當瀝青混凝土面層中加入粉煤灰成分后，路面的抗壓強度和抗彎強度也得到了一定程度的改善。可見，粉煤灰在道路方面的應用不只能降低成本，更能提高路面的質量。
2.3.3 粉煤灰是一種輕質的建筑原材料，當用于道路路堤的建設中時，不僅其施工方便快捷，而且能大大減輕軟土路基層的附加力。道路路堤的填筑材料用量比較大，使用粉煤灰不僅能改善路堤性能，還能用掉大量工業(yè)廢渣，節(jié)約成本，改善生態(tài)環(huán)境。
2.3.4 在加筋擋土墻中添加粉煤灰成分后，可以在很大程度上提高擋土墻對軟土地基的適應能力。這是因為普通加筋擋土墻加入粉煤灰后其本身就變成了一種柔性結構。這樣一來，就不必對天然地基再做處理，可以直接在地基上進行施工，大大減輕了施工工作量，也降低了施工成本。粉煤灰既是一種工業(yè)廢渣，也是一種廉價的建筑材料和施工材料。在實際應用中，應該充分考慮粉煤灰與其他材料原料之間的相互作用原理和配合比，根據實際情況進行合理的設計搭配，另外粉煤灰因為各自的地域環(huán)境不同，其成分也略有不同，在用于工程建設領域再利用時，應該全面考慮分析后再應用。
結束語
粉煤灰的來源廣泛、產量巨大且成本廉價，目前已經在各個領域都得到了廣泛的應用，尤其是土木工程領域，各種含粉煤灰成分的材料層出不窮，而且還在繼續(xù)開發(fā)和研究利用中。但是伴隨著人們對現代生產生活條件需求的不斷提升，仍然需要對粉煤灰進行進一步的深入研究，使其發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
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