1、1粉煤灰在江苏省公路施工中的应用【摘要】基于综合利用、变废为宝等方面的考虑，结合江苏省粉煤灰的利用状况，在分析有关粉煤灰颗粒组成及化学组成的基础上，着重探讨了粉煤灰在公路施工中的具体应用，这对于改善火力发电厂周围的环境状况、促进能源生产的可持续发展均具有重要的作用。 【关键词】粉煤灰、江苏省、公路施工 中图分类号： TU522.3+5 文献标识码： A 1、引言 位于我国东部沿海的江苏省，境内以平原为主，流经本省的多数大江大河，其地势落差极小，其水能资源极其缺乏，故江苏这个我国经济大省，进行经济发展所需能源绝大多数来自于煤炭；而以煤炭作为生产原料的火力发电厂，属于污染较为严重的生产企业，特别是
2、粉煤灰相关的处理和利用，很多方面还很不尽人意，当前有关这方面的问题主要表现在这两方面：第一，处理粉煤灰还仅仅停留在平面开发利用阶段，所产出的产品极其有限；第二，多数粉煤灰进入灰长后，把极其有限的土地资源都占有了；且随着经济的持续发展，必然促进火力发电厂的进一步发展，故所排放的粉煤灰数量具有逐年增多的发展趋势。例如，对于江苏省来说，其境内的火力发电厂，仅在主要交通干线附近，其分布的数量就超过 15 座，据相关资料表明，江苏省每年所生产出来的粉煤灰数量达到两千多万吨，故对于如此巨大的粉煤灰，如何充分合理利用，是2摆在江苏省面前的一大难题。众所周知，作为经济大省的江苏省，一直以来对于公路工程，这个基
3、础设施的发展，都极其重视，因此，公路工程这个基础设施，在江苏省得到了很快的发展，尤其是最近几年，公路工程在江苏省更是得到了迅猛的发展。因此高速发展的公路工程，可为江苏省充分利用粉煤灰提供了极其有利条件，对于江苏省电力工业的持续发展具有极大的促进作用；高等级公路在其诸多分项工程方面，诸如路面基层、轻质路基填筑及地基层构筑等等，其所需的粉煤灰数量是极其巨大的；在公路施工方面上的应用，比起水泥、石灰等原料粉煤灰具有得天独厚的优势，这个优势主要表现在：第一，粉煤灰的颗粒及化学组成，在有关透水性及强度方面，都要优于水泥、石灰；第二，从价格上来看，粉煤灰也要比水泥、石灰等来得低廉；因此，把粉煤灰应用于公路
4、工程施工中具有极其广阔的前景。基于此，以下以江苏省为例，具体探讨一下煤灰在公路施工中的应用状况。 2、有关江苏省粉煤灰颗粒及化学组成的分析 2.1 江苏省粉煤灰颗粒的组成分析 基于粉煤灰的颗粒形貌，可把粉煤灰分颗粒分为以下这三种类型，如下表所示： 类型一 类型二 类型三 玻璃微珠 海绵状玻璃体 炭粒 此外海绵状玻璃体由包括这两类：一为疏松多孔、颗粒较大的玻璃体；二为小孔隙、小颗粒及比较密实的玻璃体。总的来看，江苏省历年所排放的粉粉煤灰，其中有关玻璃微珠这种类型的粉煤灰含量并不多，3绝大数数粉煤灰是以海绵状玻璃体这种类型为主，且具有极不均匀的颗粒分布特征；因此，在把苏省粉煤灰用于公路工程施工时，
5、为把粉煤灰原有的形貌结构进行改变，必须先对这些粉煤灰进行研磨处理，以让这些原本粒度不均匀的粉煤灰变成具有均匀粒度的破碎多面体，这样就把它们的表面积比大大提高起来，这不仅可促使灰颗粒表面活性的增大，同时还可让这些粉煤灰原本存在的性能差异得到极大改善，最终确保了江苏省粉煤灰能够达到利用上的要求。 2.2 江苏省粉煤灰化学组成的分析 对江苏省盐城火电厂的粉煤灰进行取样分析，其化学组成比较复杂，成分比较多，具体如下下表所示：（各成分的含量以百分数来表示 成分 SO3 MgO CaO Fe2O3 AI2O3 SiO2 K2O 流失量 含量 0.8 1.12 2.56 3.3 24.9 55.74 1.0
6、1.5 7.54 通过上表的分析，可以知道，在苏省粉煤灰中，含量最高的要数硅，含量处于第二位的是铝，整个粉煤灰的化学组成表现为以个复杂的复盐形式而存在，具有比较差的酸溶性；此外，从上表还可知，在在江苏省的粉煤灰中，具有相对比较低的铁含量，且其中的铁多存在于氧化物之中，具有比较好是酸溶性；此外，江苏省的粉煤灰还有其他的化学组成成分，具体如下表所示： 未燃尽成分 含量极少的成分 稀有元素 炭粒、氧化钙 MgO、Na2O、K2O 硼、镓、锗等 在江苏省粉煤灰中，为燃尽的炭粒是其有害成分，这种炭粒不仅具4有强大的吸水性，而且还具有低强度和极易出现风化等特征，这对于粉煤灰的利用是极其不利的。其中，粉煤灰
7、中的 Fe2O3 成分可以把粉煤灰熔点降低，这有利于粉煤灰形成玻璃微珠，因而为一有益化学组成。在把粉煤灰应用于公路工程施工中，就其化学组成来看，若具有含量越高的组合态 CaO 及 MgO，则 其硬性将得到越大的提高，这样它的活性将比那些低钙的粉煤灰高得多，这能够把混凝土早期的强度及半刚性基层强度大大提高起来；所以，在应用粉煤灰于公路工程施工中，要尽可能应用含量高的 CaO 及 MgO 的粉煤灰。 3、粉煤灰在江苏省公路施工中的应用 3.1 把粉煤灰用于填筑路堤 作为筑路材料，粉煤灰其中的一个优势表现为轻质；在公路施工中，如果能就近取土进行筑路，其费用通常要比粉煤灰来得低，但是据江苏省北部来说，
8、因其地形类型是以平原为主，土源相当缺乏，并且类似高邮湖这些地区，因具有高水位的地下水，为获得筑路的材料土而开挖地表，至多也只能挖到地面以下 2 米左右，再往下就无土层存在，这对于土地资源的破坏是很大的；因此，为保护土地资源，少占良地，并且为使某些地段的技术能够达到要求，当前在江苏省，进行公路施工，特别是进行高速公路建设，很多地方就采取以粉煤灰来替代土；以粉煤灰来替代土进行路基建设，主要有两种类型：间隔灰和全灰；因粉煤灰轻于土，具有比较大的碾压最佳含水范围，且其渗透系数又大，自身还具有一定的硬性，因此，把粉煤灰应用在路堤建设上，不仅可把路堤自身重量减轻，还可把施工周期缩短、避免路面沉降过多等现象
9、出现。 53.2 把粉煤灰与碎石、土或石灰搅合后用于路面基层 由于粉煤灰自身不具备水硬性，即使搅合于水也无明显强度，但若把粉煤灰在加水基础上混合于石灰中，则可跟 Ca(OH)2 等发生化学反应，其反应后所生成的种种水合物在性质上很类似于水泥水化时所形成的水化物，并且其强度也高，在此基础上，再跟土会碎石等教稳定的材料相结合，这就是二灰碎石、二灰土，把它用于道路基层的铺筑，很快就会形成整体层；其强度会在特定的温度及湿度下，会随着时间而增大。以二灰碎石用于路面基层，等其坚硬以后，这种路面不仅具有比较好的水稳定性及板体性，同时还具有一定的冰冻稳定性；因而在江苏省在进行公路施工中广泛应用着这种半刚性的路
10、基基层，从粉煤灰应用领域来看，有关这方面的应用也当前江苏省应用最为广泛的一个领域。 3.3 把粉煤灰混合于混凝土混后用于公路施工 实践表明，把粉煤灰与一定的混凝土进行山河混合，不仅能对普通混凝土起到改善性能作用，还能把有关水泥、啥子的用量大大降低下来，因此从这个层面上来看，粉煤灰具有很高的境经济效益；但在具体应用过程中，相关生产技术水平和管理水平都要达到比较高的层次。在初期，粉煤灰混凝土具有比较差的强度，但若能把配合比及灰掺量进行较好的控制，则到了后期，其强度可达到基准混凝土的水平；当前，江苏省在部分桥梁建设中及水泥混凝土路面上就有一部分使用粉煤灰混凝土。 4、结束语 在我国经济快速发展过程中，有关能源短缺及环境污染也日益成才制约我国经济持续发展的主要因素；充分利用现有的科学技术，把粉煤6灰广泛应用于公路施工中，以达到综合利用、变废为宝的目的，这对于解决我国环境污染问题、促进我国能源生产的持续快速发展都具有重要的意义。 【参考文献】 1.崔刚.粉煤灰在公路施工中的应用分析.J.建筑工程.2010.11 2.苏祥滨.路面混凝土掺粉煤灰的研究.J.公路.2009.02 3.王万福.粉煤灰在唐津高速公路工程中的应用.J.工程科技.2009.11
