粉煤灰在混凝土路面磚和鋼筋混凝土排水管的應(yīng)用

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【摘要】現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，粉煤灰排放量日漸增多，嚴(yán)重的污染環(huán)境。如何變廢為寶，合理利用是當(dāng)前的重要任務(wù)。粉煤灰在建材行業(yè)是一種新資源。本文論述了粉煤灰在混凝土路面磚和鋼筋混凝土排水管中取得了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

  【關(guān)鍵詞】粉煤灰混凝土路面磚鋼筋混凝土排水管   前言   我國(guó)有豐富的煤炭資源，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的今天，仍然以煤炭為主進(jìn)行火力發(fā)電，電廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大導(dǎo)致了粉煤灰的排放量急劇增加。粉煤灰是一種大宗工業(yè)廢料，它具有潛在的火山灰活性的物質(zhì)，能為建材工業(yè)所利用。目前我國(guó)粉煤灰在建材行業(yè)中的應(yīng)用主要包括：路基填充材料、墻體材料、粉煤灰水泥和混凝土摻合料等。摻合料加入混凝土中不僅可降低成本，改善混凝土的和易性、工作性、耐久性能，還能變廢為寶成為有利于建材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的綠色混凝土。而摻合料中粉煤灰其來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，性能優(yōu)異，把粉煤灰作為一種混凝土的摻合料已得到廣泛應(yīng)用。粉煤灰的綜合利用，保護(hù)了環(huán)境、節(jié)約資源，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。   1原材料   我廠經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)研究，探索出在懸輥法生產(chǎn)鋼筋混凝土排水管中，使用高鈣粉煤灰的最佳方案及配比，既提高了排水管的使用性能，又降低了原材料的成本提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)二年多的使用，高鈣粉煤灰在鋼筋混凝土排水管使用是可行的。   其技術(shù)指標(biāo)：復(fù)合水泥（PC）強(qiáng)度等級(jí)32.5，砂細(xì)度模數(shù)2.3~3.0，容重1450~1550kg/m3，碎石顆粒級(jí)配5~10mm，容重1400~1500kg/m3，粉煤灰，本市二電廠III級(jí)灰，其有效成份SiO3；A1?2O3總量達(dá)到60%以上，混凝土路面磚底料設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，自然養(yǎng)護(hù)。   2粉煤灰在混凝土路面磚中的應(yīng)用   選用等量取代法，并進(jìn)行了多次試驗(yàn)，確定混凝土路面磚底料加入粉煤灰的最佳配比。原材料同前。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表1   由表1表明采用等量取代法，隨著粉煤灰的摻量不斷增加，不論自然養(yǎng)護(hù)還是澆水養(yǎng)護(hù)，摻量超過(guò)25％時(shí)早期和后期強(qiáng)度都有所下降，其原因是32.5級(jí)復(fù)合水泥的混合材料用量較多，摻量在20％～50％，有效的氧化鈣含量較低，導(dǎo)致不能形成大量的水化膠凝物，影響了強(qiáng)度的增長(zhǎng)。當(dāng)粉煤灰摻量不大時(shí)Ca（OH）2依然存在。當(dāng)摻量大于30％時(shí)，Ca（OH）2全部參加二次水化無(wú)多余存在，所以強(qiáng)度降低。加大粉煤灰摻量時(shí)，可適當(dāng)進(jìn)行增鈣措施彌補(bǔ)氧化鈣的不足。加大Ca（OH）2的二次水化反應(yīng)提高混凝土的強(qiáng)度。   由表1表明路面磚底料摻加粉煤灰后的強(qiáng)度在28天時(shí)略有下降，60天時(shí)比基準(zhǔn)混凝土（不摻粉煤灰）有所提高，這是由于在水泥漿體中被粉煤灰取代的一部分水泥的早期強(qiáng)度得不到補(bǔ)償，導(dǎo)致影響水泥漿體的早期強(qiáng)度提高。隨著齡期的不斷增長(zhǎng)，粉煤灰的活性組份和Ca（OH）2進(jìn)行了二次水化反應(yīng)生成新的水化膠凝材料。降低了水泥石堿度，進(jìn)一步促進(jìn)了熟料的水化，因此，水泥的長(zhǎng)期強(qiáng)度可以得到補(bǔ)償并有提高。澆水養(yǎng)護(hù)5天后的強(qiáng)度要好于不澆水養(yǎng)護(hù)，充分說(shuō)明澆水養(yǎng)護(hù)后，加速了水泥硬化后Ca(OH）2的生成，加快了二次水化反應(yīng)，從而使混凝土強(qiáng)度28天后與基準(zhǔn)混凝土相比有提高。   選用等量取代法在路面磚底料中加25%的粉煤灰，其產(chǎn)品經(jīng)檢驗(yàn)結(jié)論與試驗(yàn)基本相符，產(chǎn)品達(dá)到了JCJ446-2000《混凝土路面磚》標(biāo)準(zhǔn)要求。在2008年，摻入粉煤灰生產(chǎn)路面磚7萬(wàn)平米，減少水泥用量為306T，節(jié)約資金7.7萬(wàn)元。3粉煤灰在鋼筋混凝土排水管中的應(yīng)用   在鋼筋混凝土排水管中應(yīng)用更為合適（蒸汽養(yǎng)護(hù)），根據(jù)現(xiàn)有原材料，碎石顆粒級(jí)配5~20mm，電廠II級(jí)粉煤灰其它同上，首先確定在鋼筋混凝土排水管試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表2）從而確定最佳配合比。   由表2看出摻入粉煤灰的鋼筋混凝土排水管更適合蒸汽養(yǎng)護(hù)，這是在常溫下由于水泥水化速度較慢導(dǎo)致Ca(OH）2的生成緩慢。蒸汽養(yǎng)護(hù)顯著提高了水泥—粉煤灰的水化速度和早期活性，對(duì)水泥硬化后產(chǎn)生Ca(OH）2與粉煤灰的二次水化起了加速作用，從而提高了硬化后漿體的抗壓強(qiáng)度。   在2008年6月，選用等量取代法摻入25%的粉煤灰在車間使用，生產(chǎn)鋼筋混凝土水管25.5km。經(jīng)檢測(cè)其產(chǎn)品完全符合GB/T11836——1999《混凝土和鋼筋混凝土排水管》標(biāo)準(zhǔn)要求。減少水泥590T，節(jié)約資金14.2萬(wàn)元。通過(guò)生產(chǎn)中使用，在路面磚和排水管這兩種干硬性混凝土中，采用等量取代法摻入粉煤灰在技術(shù)上是可行的，效果良好，其產(chǎn)品達(dá)到了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。在使用中要注意：摻加粉煤灰的混凝土的攪拌時(shí)間應(yīng)在2min以上；制定合理的自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)制度；用化學(xué)物質(zhì)進(jìn)一步激發(fā)粉煤灰的活性，使其摻量進(jìn)一步增加。   4結(jié)束語(yǔ)   從使用效果看，粉煤灰在路面磚和排水管的應(yīng)用，通過(guò)有效的技術(shù)途徑是完全可行的。我市電廠的粉煤在排放量也是日漸增多，國(guó)家對(duì)綜合利用資源政策的支持，提高了粉煤灰的利用率，變廢為寶，節(jié)約了資源。加速綜合利用水平，對(duì)實(shí)現(xiàn)粉煤灰在水泥制品行業(yè)的資源化有重要意義。水泥制品是經(jīng)濟(jì)耐用性產(chǎn)品和環(huán)保產(chǎn)品，其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。