粉煤灰在建筑材料中的應用

史紅珺

（青海建筑職業(yè)技術學院 青海 810012）

我國是一個建筑行業(yè)十分發(fā)達的國家，由于我們國家正處于發(fā)展階段，各個省市地區(qū)的房屋景點都在翻新重建當中，對建筑材料的需求非常強大，對建筑材料性能方面也提出了較高的要求。粉煤灰作為廢棄資源再利用材料，在建筑材料上的使用有很大的優(yōu)勢，粉煤灰和其他建筑材料的聯(lián)合使用，大大提高了它的實用性和功能性，并且，結(jié)合我國的資源發(fā)展現(xiàn)狀來看，粉煤灰在建筑行業(yè)的使用具有非常重要的意義。

1 關于粉煤灰的概述

粉煤灰的主要收集來源是燃燒煤炭和煤粉的火電廠和熱鍋爐等地，它們所產(chǎn)生的粉煤灰有干濕兩種性質(zhì)，不過90%都是濕粉煤灰，這種類型的粉煤灰不但耗水耗電，還不容易綜合利用[2]。針對這一情況，我國加強了除塵和對干粉煤灰的研究，并取得良好的研究成果，干的粉煤灰收集成為以后粉煤灰收集的發(fā)展趨勢。

粉煤灰作為建筑材料中一種重要的添加材料，其含碳量的多少直接影響到他在建筑材料中使用的情況。其中，粉煤灰的顏色是判斷碳含量多少的一種重要指標，粉煤灰的顏色在乳白色和灰黑色之間來回過渡，當粉煤灰的顏色越深時，就說明它的含碳量越高，它的粉煤灰存在狀態(tài)也就越細。且他們還有高鈣和低鈣之分，高鈣粉煤灰的顏色偏黃，低鈣的粉煤灰顏色偏灰，他們具有較高的吸附活性和很強的吸水性，在建筑材料中被廣泛使用。

我國作為一個產(chǎn)煤大國，煤炭燃燒所產(chǎn)生的的環(huán)境污染給我們的國家經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的發(fā)展造成巨大的壓力，對粉煤灰的開發(fā)和利用成為我國經(jīng)濟建設中一項重要的推動我國經(jīng)濟發(fā)展的一項變廢為寶的環(huán)保政策，經(jīng)過不斷地開發(fā)和研究，粉煤灰在建工、建材、水利等方面都得到了廣泛的應用。在建筑材料中，他以價格低廉、資源豐富的特點大受建筑業(yè)人們的喜愛。隨著利用粉煤灰生產(chǎn)的產(chǎn)品不斷增加，他由過去的環(huán)保角度轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的綜合治理、資源化利用，其覆蓋范圍從過去的填方發(fā)展成為水泥原料、高級填料的高級化應用途徑[3]。

2 粉煤灰的礦物組成

由于各地煤炭和煤粉的結(jié)構成分不同，使得煤粉各顆粒間的化學成分也盡不相同，因而在燃燒過程中燃燒過程中，所排放形成的粉煤灰在冷卻過程中，形成了不同的物質(zhì)表相。另外，粉煤灰中晶體礦物的含量與粉煤灰冷卻速度有關。一般來說，冷卻速度較快時，玻璃體含量較多：反之，玻璃體容易析晶。比如：氧化硅及氧化鋁含量較高的玻璃珠，可見，從物相上講，粉煤灰是晶體礦物和非晶體礦物的混合物。其礦物組成的波動范圍較大。一般晶體礦物為石英、氧化鐵、生石灰及無水石膏等，其中的非晶體礦物則為玻璃體、無定形碳和次生褐鐵礦，其中玻璃體含量占50%以上。

其中結(jié)晶體包括石英、莫來石、磁鐵礦等；玻璃體包括光滑的球體形玻璃體粒子、形狀不規(guī)則孔隙少的小顆粒、疏松多孔且形狀不規(guī)則的玻璃體球等；未燃炭多呈疏松多孔形式。

在顯微鏡下觀察時，粉煤灰是晶體、玻璃體及少量未燃炭組成的一個復合結(jié)構的混合體。當煤粉或者煤炭燃燒的技術和手法不同時，晶體、玻璃體及未燃炭中這三者的比例也會有所不同。

3 粉煤灰在建筑材料方面的應用

3.1 粉煤灰在混凝土方面的應用

首先，混凝土中添加適量的粉煤灰，可以改善混凝土的流動性和粘合性，從而使混凝土能夠在建筑應用中澆筑成型、易于泵送，降低塌落的損失。

其次，可以使混凝土的耐久性提高，粉煤灰的吸附能力和吸水性較強，與混凝土混合使用，能夠提高混凝土的密度，還可以與水泥中的堿發(fā)生反應，從而減少游離堿的數(shù)量，抑制堿集料的反應。同時，在摻入粉煤灰后，混凝土的抗?jié)B透能力也會增強，抗腐蝕能力也會相應增加。

最后，粉煤灰的使用，可以減少混凝土中的水化放熱量，減少溫度升高所造成的的裂縫，這對大型的混凝土使用的工程非常有利。而且，粉煤灰和混凝土的使用，會使它的塑性效果大大增加，可以縮短相應的工期。

3.2 粉煤灰在填方中的應用

粉煤灰具有重量輕、壓縮性小、滲透性好的特點，特別適用于公路路堤的建設，尤其是在下雨天，粉煤灰的吸水能力強，匯水能力也比較強大，對路基的建設有很大的幫助，給施工方面帶來很大的便利。

3.3 在水泥方面的應用

采用粉煤灰代替礦渣進行水泥混合材料的制作，能夠有效改善水泥材料的硬度和強度。經(jīng)過試驗，在水泥中同時放入一樣配比的粉煤灰和礦渣，擁有粉煤灰的水泥混合材料其強度更高，這對提高水泥的硬度，改善水泥的使用性能有積極的混合作用。

3.4 生產(chǎn)人造輕集料，制作空心砌塊磚

將粉煤灰作為主要材料可以進行制作空心磚，對于低碳含量的粉煤灰還可以用來制作人工輕集料。用粉煤灰作為原料制作的建筑材料，其成本較低，質(zhì)量輕，硬度強，在實際應用中有很高的隔熱和隔音效果，在生產(chǎn)生活中，普遍被應用于建筑行業(yè)[4]。

3.5 在燒結(jié)粉煤灰磚中的應用

在傳統(tǒng)的粉煤灰磚的制作中，多是采用免燒粉煤灰磚或蒸汽制粉煤灰磚，這種制磚方法，在質(zhì)量上存在很大的問題，在生產(chǎn)過程中對于性能和質(zhì)量的控制還存在較大難度，導致這種粉煤灰磚在建筑領域中的使用非常有局限性，并不能得到全面的發(fā)展和應用。

在現(xiàn)階段，主要以髙摻量的燒結(jié)多孔磚和髙摻量的以粉煤灰為主的燒結(jié)粉煤灰普通磚。在燒制燒結(jié)磚時，要注重對粉煤灰加入量的嚴格控制，對于粉煤灰和其他物質(zhì)的加入比例也要嚴格把控，只有這樣，才能燒制出硬度和強度更高的磚。只有這樣，用粉煤灰燒制出來的磚才會擁有導熱系數(shù)小，容易干燥的優(yōu)勢特點，才能最大限度的保證粉煤灰燒結(jié)磚的性能和質(zhì)量，才能被廣泛的應用到建筑工程的各個領域。

3.6 粉煤灰作路基填料

粉煤灰在筑路上的應用是其應用形式的創(chuàng)新，我國正處于高速發(fā)展階段，對于公路和鐵路的建設在各省市區(qū)已經(jīng)是屢見不鮮的現(xiàn)象，而粉煤灰在填筑路基的應用也逐漸增多。粉煤灰在筑路中有顯著的優(yōu)越性，粉煤灰強大的吸水性和粘合性的良好性能，能夠大幅度提高路基強度，粘聚性能也比較好，尤其是在飽和后，其強度和形變都會減少，這從某方面來說也能夠縮減建設工期，降低建造過程中的各項支出。

4 結(jié)束語

粉煤灰的廢物利用，有利于保護環(huán)境，提高大氣質(zhì)量，還可以減少水泥的使用量，在建筑工程中降低成本，還能改善和提高混凝土的粘合度和流動性，提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性和抗碳化能力，還可以增強各種以粉煤灰為原料制成的磚塊的導熱性能和隔音效果，為建筑工業(yè)的發(fā)展提供高級環(huán)保的建筑材料。對于粉煤灰的應用還包括很多層次和方面，相信在未來對于粉煤灰的收集利用很更加全面和徹底。