粉煤灰在武廣高速鐵路建設(shè)中的作用

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作為中國第一條真正意義上的高速客運鐵路，武廣高速鐵路是“十一五”國家重點建設(shè)項目。

自2005年6月開工以來，至2006年，鐵路全線已進入全面開工階段——在湖北、湖南和廣東三省采取分段施工的方式。

用于建設(shè)鐵路的建筑材料，除了普通公眾較為熟悉的如鋼材、水泥等物之外，還有一種以前較為少見的材料——粉煤灰。

粉煤灰曾經(jīng)是一種大宗工業(yè)廢料，目前已累計堆存10億噸以上。以前，粉煤灰被收集后露天堆放，不僅占用了大量的土地，而且污染空氣和堆積處的地下水源，對環(huán)境的危害很大。

為了解決這些問題，中國的科技工作者經(jīng)過多年研究論證，提出了一系列將粉煤灰“變廢為寶”的綜合利用方法。

目前，粉煤灰廣泛應(yīng)用于建筑工業(yè)領(lǐng)域，水泥、磚塊、混凝土等建筑材料，都需要大量使用粉煤灰——正在建設(shè)中的武廣高速鐵路，對粉煤灰的需求與日俱增。

“鐵路建設(shè)需要海量的混凝土，而混凝土中除了砂石、水泥等材料外，必不可少的還有粉煤灰?！蔽鋸V鐵路一位建設(shè)者對記者說，粉煤灰在混凝土中，作用不可替代。

中國經(jīng)濟時報記者查閱了關(guān)于粉煤灰在混凝土中所起作用的相關(guān)學(xué)術(shù)資料，其中，同濟大學(xué)材料科學(xué)及工程學(xué)院教授級高級工程師沈旦申、上海市建筑科學(xué)研究院教授級工程師張蔭濟的研究成果較為權(quán)威。

在相關(guān)著述中，沈、張兩位專家詳細(xì)闡述了粉煤灰在混凝土中的作用和機理。這些作用和機理，如今被業(yè)內(nèi)人士稱之為粉煤灰最主要的三大效應(yīng)。

第一，“形態(tài)效應(yīng)”。在顯微鏡下顯示，粉煤灰中含有70％以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，質(zhì)地致密。這種形態(tài)對混凝土而言，無疑能起到減水作用、致密作用和勻質(zhì)作用，促進初期水泥水化的解絮作用，改變拌和物的流變性質(zhì)、初始結(jié)構(gòu)以及硬化后的多種功能，尤其對泵送混凝土，能起到良好的潤滑作用。

第二，“活性效應(yīng)”。粉煤灰的“活性效應(yīng)”因粉煤灰系人工火山灰質(zhì)材料，所以又稱之為“火山灰效應(yīng)”。這一效應(yīng)能對混凝土起到增強作用和堵塞混凝土中的毛細(xì)組織，提高混凝土的抗腐蝕能力。

第三，微集料效應(yīng)。粉煤灰中粒徑很小的微珠和碎屑，在水泥中可以相當(dāng)于未水化的水泥顆粒，極細(xì)小的微珠相當(dāng)于活潑的納米材料，能明顯地改善和增強混凝土及制品的結(jié)構(gòu)強度，提高勻質(zhì)性和致密性。

這三種效應(yīng)相互關(guān)聯(lián)，互為補充。粉煤灰的品質(zhì)越高，效應(yīng)越大。

粉煤灰在武廣高速鐵路中所起的作用，在以前的媒體宣傳亦可見一斑。

2006年6月29日，由武廣二標(biāo)二分隊一工區(qū)承擔(dān)施工的DK1487＋169．68?＋280段CFG樁正式試樁，這被認(rèn)為是“以實際行動向黨的85周歲的生日獻上了一份厚禮”。CFG樁，就是水泥粉煤灰碎石樁。

此前，2006年5月9日，CFG樁長螺旋鉆機實施性方案經(jīng)中鐵十二局武廣客運專線第十二項目部技術(shù)人員的多方努力，首次在武廣高速鐵路上實施并取得成功。

在另外一篇宣傳稿中，也從側(cè)面反映了粉煤灰在混凝土不可替代的作用?！盀樽尰炷粮邩?biāo)準(zhǔn)變?yōu)楝F(xiàn)實，更為今后高速鐵路制梁提供依據(jù)，項目部試驗人員在中心實驗室里，反復(fù)實驗與比對，精心尋找最佳配合比?！瓕嶒炄藛T在水泥、砂、石、礦粉、粉煤灰、外加劑組合世界鏖戰(zhàn)。實驗人員齊心合力，向C50高性能混凝土耐久性問題發(fā)起次次‘集體沖鋒’”。

“一般泵送混凝土都要摻粉煤灰，它流動性好，其他材料可能會造成堵管，泵不上去，會影響工作性能。工作性能不好，無法正常施工?！敝袊ㄖ牧峡茖W(xué)研究院水泥科學(xué)與新型建筑材料研究所物理室副主任、高級工程師江麗珍對本報記者說，從1990年代開始，中國就已經(jīng)在混凝土中使用粉煤灰，其發(fā)揮的作用“已經(jīng)在實踐中得到證明”。