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粉煤灰在建筑材料中的应用范例(12篇)

发布人:网友 发布时间:2024-04-12

粉煤灰在建筑材料中的应用范文1篇1

摘要

为了解煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能,以自燃煤矸石为粗、细集料,42.5普通硅酸盐水泥为胶凝材料并掺入粉煤灰,制备煤矸石混凝土试件,进行抗氯离子渗透实验,研究了水胶比、粉煤灰掺量以及抗压强度对煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子渗透深度随水胶比增加而加深,呈正相关,氯离子渗透深度增长速度在水胶比0.42~0.48时较快,在水胶比0.48~0.56时缓慢;氯离子迁移系数与水胶比呈正相关,与粉煤灰掺量呈负相关;氯离子迁移系数随抗压强度增大而减小,呈负相关,负相关显著性强弱表现为粉煤灰掺量0%<粉煤灰掺量20%<粉煤灰掺量40%。掺入粉煤灰可以改善煤矸石混凝土耐久性能。

关键词

煤矸石混凝土;粉煤灰掺量;抗氯离子渗透;水胶比

煤矸石是煤炭生产过程中产生的固体废弃物,堆存后占用大量农田,并且污染地下水和空气,因此如何利用煤矸石成为亟待考虑的问题[1-2]。煤矸石综合利用的主要途径有生产煤矸石砖、路基填筑和制备煤矸石混凝土等[3-4],虽然利用煤矸石制备煤矸石混凝土存在许多亟待解决的问题,但煤矸石部分、甚至全部替代碎石制备煤矸石轻骨料混凝土作为大宗建筑材料是必然趋势[5]。大规模利用煤矸石混凝土的主要障碍是其耐久性尚缺乏深入研究,如抗氯离子渗透性能[6]。抗氯离子渗透性能是评价建筑结构钢筋抵抗锈蚀能力的主要指标之一,而煤矸石混凝土由于其自身结构存在的天然缺陷,强度和耐久性较普通混凝土低,对其在建筑结构中的推广使用造成了较大影响[7]。因此,提高煤矸石混凝土抗氯离子渗透性能已成为煤矸石混凝土在建筑结构中推广使用的重要课题之一。本实验以自燃煤矸石为集料,42.5普通硅酸盐水泥为胶凝材料并掺入粉煤灰,制备煤矸石混凝土试件,进行抗氯离子渗透实验,研究了抗氯离子渗透性能与水胶比、粉煤灰掺量以及抗压强度关系。

1实验部分

1.1原料水泥,阜新大鹰水泥厂产42.5号普通硅酸盐水泥;实验用水为普通自来水;减水剂,上海耀前建筑涂装有限公司产SH-II高效高能无氯减水剂(萘系高效减水剂),可减水15%~25%;煤矸石集料取自阜新艾友矿矸石山;粉煤灰为阜新大唐发电厂Ⅱ级粉煤灰。水泥和粉煤灰物理力学指标见表1,物理性能指标见表2,粉煤灰和煤矸石化学成分见表3,自燃煤矸石粗、细集料颗粒级配见图1。

1.2实验设计与实验过程本次抗氯离子渗透实验参考GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》[8]和JGJ/T193-2009《混凝土耐久性检验评定标准》[9]进行,试件采用直径100mm、高度50mm的圆柱体,煤矸石骨料最大公称粒径20mm,标准养护28d,然后进行抗氯离子渗透实验。煤矸石混凝土配合比情况,见表4。

2结果与讨论

2.1氯离子渗透深度分析抗氯离子渗透实验得到煤矸石混凝土氯离子渗透深度和迁移系数,见表5。依据表5所示数据,绘制非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子渗透深度曲线,结果见图2。由图2a可看出,非稳态条件下氯离子渗透深度随水胶比增加而增大,呈正相关;氯离子渗透深度增长速度在水胶比0.42~0.48时较快,在水胶比0.48~0.56时缓慢。未掺粉煤灰混凝土渗透深度曲线位于掺入粉煤灰混凝土上方,表明未掺粉煤灰煤矸石混凝土抵抗氯离子渗透能力较弱,钢筋容易发生锈蚀,建筑结构耐久性较差;掺入粉煤灰煤矸石混凝土抵抗氯离子渗透能力较强,可以有效延缓钢筋锈蚀过程,增强建筑结构耐久性。由图2b可看出,非稳态条件下氯离子渗透深度随粉煤灰掺量增加而减小,呈负相关。实验表明掺入粉煤灰可以提高煤矸石混凝土抗氯离子渗透能力。

2.2氯离子迁移系数分析抗氯离子渗透实验得到的非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子迁移系数变化规律,见图3。由图3a可看出,非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子迁移系数随水胶比增加而变大,呈正相关。当未掺加粉煤灰时,水胶比为0.42~0.56,氯离子迁移系数分别为6.9、8.5和9.3(单位10-12m2/s,下同),迁移系数分别增长了23.2%和9.4%;当掺加20%粉煤灰时,水胶比为0.42~0.56,氯离子迁移系数分别为6.4、7.7和8.2,迁移系数分别增长20.0%和6.5%;当掺加40%粉煤灰时,水胶比为0.42~0.56,氯离子迁移系数分别为5.3、7.4和8.0,迁移系数分别增长39.6%和8.1%。可以看出,虽然氯离子迁移系数随水胶比增加而增大,但增长速度在降低。由图3b可看出,非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子迁移系数随粉煤灰掺量增加而减小,呈负相关;当水胶比为0.42,粉煤灰掺量为0、20%和40%时,氯离子迁移系数分别降低7.3%和17.2%;当水胶比为0.48,粉煤灰掺量为0、20%和40%时,氯离子迁移系数分别降低9.4%和3.9%;当水胶比为0.56,粉煤灰掺量为0、20%和40%时,氯离子迁移系数分别降低11.8%和2.4%。实验表明在煤矸石混凝土中掺入一定量粉煤灰对抗氯离子渗透起到有益作用。综合上述实验结果可知,为了提高煤矸石混凝土抗氯离子渗透能力,应采用较小的水胶比并掺入一定量粉煤灰。

2.3氯离子迁移系数与抗压强度关系非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子迁移系数DRCM与抗压强度关系,见图4。由图4可看出,粉煤灰掺量一定时,非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子迁移系数随抗压强度增长而减小,呈负相关,负相关显著性强弱表现为粉煤灰掺量0<粉煤灰掺量20%<粉煤灰掺量40%。未掺粉煤灰混凝土抗压强度普遍较高,氯离子迁移系数也较大,抵抗氯离子渗透能力较弱,钢筋容易锈蚀,耐久性较差;掺入粉煤灰混凝土强度有所降低,但耐久性较好。

3结论

3.1.非稳态条件下氯离子渗透深度随水胶比增加而加深,呈正相关,氯离子渗透深度增长速度在水胶比为0.42~0.48时较快,在水胶比为0.48~0.56时缓慢;

3.2.非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子迁移系数与水胶比呈正相关,与粉煤灰掺量呈负相关;

3.3.非稳态条件下煤矸石混凝土氯离子迁移系数随抗压强度增长而减小,呈负相关,负相关显著性强弱表现为粉煤灰掺量0<粉煤灰掺量20%<粉煤灰掺量40%。

参考文献:

[1]周梅,王强,牟爽.自燃煤矸石粗集料特性对混凝土拌合物工作性影响研究[J].非金属矿,2013,36(1):8-11.

[2]李永靖,张旭,闫宣澎,等.测定煤矸石骨料混凝土性能的试验分析[J].非金属矿,2013,36(3):43-45.

[3]宋洋,赵禹,祝百茹.煤矸石轻集料混凝土性能试验研究[J].非金属矿,2014,37(1):28-30.

[4]胡瑾,阎培渝,董树国,等.提高中等强度等级混凝土抗氯离子渗透性能的研究[J].硅酸盐通报,2014,33(4):913-917.

[5]刘军,邢锋,董必钦,等.混凝土的微观孔结构及对渗透性能的影响[J].混凝土,2009(2):32-34.

[6]赵铁军,朱金铨,冯乃谦.高性能混凝土的强度与渗透性的关系[J].工业建筑,1997,27(5):14-23.

[7]王栋民,王剑锋,范兴旺,等.自燃煤矸石粉对混凝土耐久性的影响[J].硅酸盐通报,2013,32(5):839-843.

[8]GB/T50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准[S].

粉煤灰在建筑材料中的应用范文篇2

【关键词】粉煤灰地基;施工;质量控制

粉煤灰是煤矸石或燃煤电厂的工业废物,它是以硅、铝氧化物为主的人工灰质材料,化学成分因煤种、燃烧工况和收尘方式而不同。粉煤灰是一种较好的地基处理材料资源,用以做垫层材料时,相当于砂质粉土,有着较好的地基强度和压缩变形模量,适合工程设计的技术要求;能产生较好的经济效益,同时,环保效益和社会效益良好。粉煤灰作为轻质、松散、无黏性的弃料,是否能用于填料,要进行试验验证。以粉煤灰做垫层有以下特征:粉煤灰自重较轻,能降低对下卧土层的压力,减少沉降;粉煤灰垫层击实性能好,在建筑工程施工中实现设计密实度要求的含水量可以控制,工程施工质量可以保证;粉煤灰垫层遇水后强度降低,会影响它的承载力;在垫层施工中,压实时及压实初期粉煤灰的渗透系数大,而随着龄期增加,渗透性能减弱;粉煤灰的抗液化能力比砂质粉土要强;粉煤灰铺筑层中铺设金属构件时,适合应用一定的防腐措施,如涂沥青或采用镀锌管等措施;粉煤灰垫层的基本作用是提高地基承载力、减少建筑物的地基压缩变形量、加速软土层的排水固结。它适用在矿山企业,工厂、道路、桥梁和货场等大中型工程的大面积填筑。

一、粉煤灰地基施工的基本要求与施工准备

粉煤灰垫层上部适合覆土0.3m―0.5m;垫层中使用掺加剂,要通过试验确定它的性能及应用条件;建筑物垫层的粉煤灰要满足相关放射标准要求;粉煤灰垫层中的金属构件、管网适合采取适当的防腐措施,大量使用粉煤灰时,要研究对地下水和土壤的环境影响程度。

施工机具、铺摊机械可使用推土机。大面积场地压实机械可采用压路机;较小场地及边角处可使用平板振动机或蛙式打夯机。粉煤灰有较好的力学特性,能用以作为地基材料;粉煤灰可选用湿排灰、调湿灰和干排灰,不可含有木草本物质、有机物杂质;粉煤灰选用时硅铝化合物含量较高为好;粉煤灰粒径要控制在0.001―2.0mm之间;粉煤灰含水量要控制在一定的范围内,也要避免产生环境污染;烧失量要小于12%。

二、粉煤灰地基的施工

1、施工方法。

(1)在铺设前,要先验槽,清除地基底面杂物;平整场地,还要用压路机或其他压实机械预压两遍。

(2)粉煤灰铺设含水量要控制在最佳含水范围内;如含水量超标,需摊铺沥干后再碾压。粉煤灰铺设后,要在本日压完;如压实时含水量过低,会现松散状态,就要洒水湿润之后继续碾压密实,洒水的水质不可含有油质,pH值应为6~9。

(3)垫层要分层铺设与碾压,分层的厚度、压实遍数要按机具的种类、功能大小、施工设计要求通过实验确定。铺设厚度用机动夯为20mm左右,夯完后的厚度为180mm左右,用压路机铺设厚度为350mm左右,压实后为250mm左右。对小面积基坑、槽垫层,应采用人工分层摊铺,用平板振动器和蛙式打夯机压实,循环压实,从两侧或四周向中间进行,夯实至少进行三遍。大面积垫层要使用推土机摊铺,先用推土机预压两遍,之后用八吨压路机碾压,压轮重叠1/2―1/3轮宽,循环碾压4~6遍。

2、施工时应注意的问题

(1)选择的地基场地要把含水量控制在一定范围;地下水位如果过高,要降低地下水位;粉煤灰垫层在地下水位施工时要先排水降水,不能在饱和或浸水状态施工,不可用水沉法施工。

(2)在软弱地基上填筑粉煤灰垫层时,要先铺设20cm的中、粗砂或高炉干渣,防止下卧软土层表面受扰动。在夯实或碾压时,若出现“橡皮土”现象,要暂停压实,把垫层开槽、翻松、晾晒或换灰。

(3)每层铺完经检测合格后,要铺筑上层,避免干燥、松散、起尘而污染环境。

三、粉煤灰地基的质量控制

1、施工中应注意的质量通病

在粉煤灰地基施工中要检查铺筑厚度、碾压遍数,对施工含水量进行控制,注意搭接区碾压程度和压实系数。粉煤灰填筑的施工参数要在试验后进行确定。摊铺一层后,先用履带式机具或轻型压路机初压一至二遍,再用中、重型振动压路机振碾三至四遍,速度为2.0―2.5km/h,静碾一至二遍,碾压轮迹要相互搭接,后轮要超过两施工段的接缝。

2、分项工程施工质量验收

(1)验收批的划分按施工及质量控制和专业验收的施工段及变形缝划分。通常,较大工程以分项为验收批;有地下室的按不同地下室划分验收批。对子工程量较少的分项工程要统一划分为一个验收批。

(2)检验批主控项目的检查要求。压实系数检查方法为查试验报告或现场抽查;检查数量按灰土地基的相关规定进行;经检查求得的压实系数要大于设计要求。

(3)检验批一般项目的检查。粉煤灰粒径。检查方法为查试验报告或质保书;检查数量为按同一厂家、同一批次为一批;氧化铝及二氧化硅含量。检查方法为查质保书或试验报告;检查数量按灰土地基相关规定进行。氧化铝和二氧化硅含量越高,加固性能越好。烧失量。它主要反映粉煤灰中未燃碳的含量,其值高低取决于燃煤电厂的工艺和效率。烧失量高的粉煤灰对加固土体的密实度影响较大。

粉煤灰在建筑材料中的应用范文

关键字:固化粉煤灰港湾式应用

1、概述

苏嘉杭高速公路是国家高速公路网沈阳至海口线的重要组成部分,苏嘉杭高速公路全长100公里,以沪宁高速公路为界分为南北两段,南段为苏州至吴江段,全长54.5公里,于2002年12月建成通车以来,交通量增长迅猛,目前日均车流量已超过4万余辆,现有交通通行条件已不能满足地方经济发展的需要。本次扩建工程先导试验段起点为八坼互通,终点为平望枢纽,路段全长约6.83公里,投资约5000万元,本次扩建采用缩减中分带宽度、取消紧急停车带、增设港湾式停车岛方法,在不征用土地的前提下,发挥路面的最大功能,将原四车道扩建成六车道。这种扩建形式在一些发达国家较为多见,但在江苏省内还是首创。

本次扩建采用每隔一公里在路两侧建设一对长150米、宽3.5米的港湾式停车区,满足取消应急停车道后的应急停车需求。这种港湾式停车区在试验段内共有7对14处,采用在路两侧加建的方式建造。港湾路基设计采用6%灰土填筑,由于场地狭窄,施工宽度窄,压路机、平地机等大型施工机械操作不方便,难以保证施工的进度和质量。为此采用粉煤灰掺加JNS固化剂作为填料进行填筑,固化粉煤灰以往多用于桥头等结构物回填,用于路基填筑并无先例,本文结合该工程的实际情况,介绍一下固化粉煤灰在港湾式扩建工程中的应用。

2、固化粉煤灰特点

固化粉煤灰,具有质轻、力学性能良好、强度增长快、操作简单、环境效益好的特征。

2.1固化粉煤灰质轻,干密度约为1000kg/m3,湿密度约为1450kg/m3,可有效降低路基的沉降,提高路基的稳定性。

2.2力学性能良好,粉煤灰中二氧化硅、三氧化二铝等化学成分与外加剂等材料产生化学反应生成硅酸钙和硅铝酸钙等硅酸盐材料具有良好抗剪、抗压、抗弯拉等力学性能。

2.3固化剂加入粉煤灰中,能够较早的激发粉煤灰的潜在活性,比单纯使用粉煤灰的路基早期强度提高50%以上,中后期强度提高30%左右。

2.4固化粉煤灰施工,所需机械设备简单,不需要大型设备,在施工现场采用中小型强制式搅拌机就可以拌制,浇筑方式和素混凝土基本相同,操作性简单。

2.5目前我国主要以火力发电为主,粉煤灰的产量很高,粉煤灰做为污染较严重的工业废渣,其合理利用,可以取得较好的环境效益。其次,固化粉煤灰替代土方回填使用,可以减少土方的开挖量,节约土地,保护生态环境。

3、工艺流程及操作要点

固化粉煤灰用于港湾式扩建工程中工艺流程:

3.1施工前准备

3.1.1材料设备准备

材料准备:粉煤灰中SiO2,Al2O3之和总量不小于75%,烧失量不大于15%,SiO3含量不大于3%,固化剂中SiO3含量不小于7.5%,CaO含量不小于50%,MgO含量不大于2.5%,细度(0.9mm筛余)不大于12.5%,水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥,用水采用符合饮用标准的饮用水或未受到污染的河水。

机械准备:0.3方砂浆搅拌机,运输车,振动棒,发电机。

3.1.2配合比设计

施工配合比,水泥:JNS固化剂:粉煤灰=10:65:1320,含水率(占总拌和物的重量比)控制在35-40%之内。

3.1.3基底准备

施工前基底整平、碾压,清楚松散土、淤泥土等杂物,排出积水,并开挖好台阶,上粉煤灰的范围打好石灰线,并立好模板,模板采用简易模板:木模板、竹胶板等。

3.1.4测量放样

施工前测量出基底标高和填筑标高,用全站仪放出待填筑固化粉煤灰路基的中线和边线。

3.2混合料拌合

每班作业前,应检测场内粉煤灰的含水量,计算出该含水量下各种材料的掺量,即这个班组的施工配合比;混合料的含水量要控制在不大于最佳用水量的2%;施工中用水量控制是质量控制关键之一,用水量过多,影响混合料早期强度的形成,在表面易形成网状收缩裂缝;用水量不足,影响混合料的和易性,不利于振捣施工;在能够满足振捣提浆的施工条件下,用水量越少越好,一般含水量控制在35-40%。

投料顺序应先加粉煤灰、固化剂和水泥搅拌均匀,再加水进行搅拌,采用强制式砂浆拌和机拌和,干混合料的搅拌时间不小于2min,以保证混合料均匀一致。在干混合料拌匀后按最佳用水量控制加水搅拌不小于2min。

3.3混合料摊铺、振捣

混合料铺筑采用水平分层铺筑,上下相邻两层的施工缝应错开设置,先铺筑地段应留台阶,每层相互重叠搭接长度应大于铺筑层厚的两倍。拌和好的混合料应及时摊铺整平,摊铺采用人工、机械配合进行,每层厚度控制在30cm~40cm;边铺边用插入式振捣器振捣,振捣采用振动棒拖振,每棒间距30cm以内,振捣至表面泛浆为止,振捣后表面应平整无松散。

3.4养护及拆模

固化粉煤灰施工完毕后要及时晒水养护,在其强度达到设计强度之前,不允许进行上层填筑和行车。为防止固化粉煤灰层受雨淋、曝晒或风干,浇筑完毕应立即采用塑料薄膜或土工布覆盖。

4、质量控制要点

4.1原材料控制

所有准备进场的原材料必须提供合格证或证明书。配合比要先做原材料级配(水灰比根据现场混合料的含水量进行调整),混合料必须干净,无杂物等。

4.2积水控制

施工中严格控制流动水、积水和浸泡水,如有积水要及时将积水抽干排完,如有流动水源及时将其截流改道,浸泡水将顶面边缘增设排水沟,防止浸泡,有助于早期强度增长。

4.3基底清表控制

施工前将作业面的松散土、杂物全部清除后方可回填施工,并挖出台阶,以防在施工中,松散土和杂物混入粉煤灰影响质量。

4.4搅拌控制

施工时严格采用机械搅拌,按确定配合比计算每盘料的材料用量,用做好称量标记的器具按一定的顺序加料,先加粉煤灰、固化剂和水泥搅拌均匀,再加水进行搅拌,并严格控制搅拌时间不得小于4min。

4.5振捣控制

拌和好的粉煤灰混合料,按每层不大于40cm边摊铺边振捣。由于粉煤灰的特殊性能,不能采用点插式,施工中采用拖振,拖振时每棒间距控制在30cm以内,振捣后表面应平整无松散、泛浆,上、下层搭接缝错开不小于60cm。

4.6强度控制

施工中严格控制配合比、水灰比、振捣程度,注意引排水,每日、每班次或每50m3留置1组7.07×7.07×7.07立方体试块,按砂浆试块成型和养护,养护7d后,检测其强度,要求大于0.3MPa。

4.7养护

及时进行洒水养护,否则在粉煤灰面层会出现大量裂缝。粉煤灰施工结束后有一定的强度方可进行下一层施工,

4.8质量与检测

固化粉煤灰路基主要检测指标就是强度,通过做试块检测出的强度7天不小于0.3MPa,28天不小于1MPa;施工至96顶时待28天强度到对其进行弯沉验收,标准同灰土96顶一样,检测结果满足设计要求。

5、结束语

粉煤灰在建筑材料中的应用范文篇4

关键词:节能建筑;新型墙体材料;应用

Abstract:withtheprogressofscienceandtechnology,thesustainabledevelopmentstrategyofcontinuous,someimportantstrategicdecisionissuesareincreasinglypresentatalllevelsinthewalltobuildingenergyefficiencyandbeforemanagers,suchasemphasisontheenergysavingbuildingpromotionanddevelopmentofgreenecologicalarchitecturecanbecoordination:toinheritandcarryforwardtheChinesearchitecturalculturecharacteristics:accordingtothedifferentcharacteristicsofthelocalizationofchooseregionalclimateenergysavingmaterialandpracticalcompletesetsofenergysavingtechnology:theenergyconservationofthereliabilityanddurabilityofwalltechnology.Thebuildinganddesignlifesynchronous:workhardtoreduceenergysavinginvestmentcost.Bythehighpriceincreasenewwallmaterialsandenergysavingbuildingeconomicforce.Thispaperanalyzestheenergyconservationofthebuildingofnewwallmaterialsapplicationsituationandfuturedevelopment,newwallmaterialsinChinathatisthedevelopmentdirectionofthewallmaterial,andshouldbewidely.

Keywords:energy-savingbuilding;Newwallmaterials;application

中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:

引言:随着新农村建设步伐的加快,新型墙材开始向农村市场推广。为推广节能减排的新型墙体材料,近年来国家设立节能减排专项资金,支持利用煤矸石、粉煤灰、脱硫石膏、江河湖海淤泥等固体废弃物生产新型墙体材料的示范工程项目,按每节约吨标准煤给予50元补贴,每年补贴企业资金达100多亿元,充分体现了国家对节能减排、发展新型墙体材料的支持力度和决心。当前,世界经济金融形势日趋严峻,为抵御国际经济环境对我国的不利影响,促进经济平稳较快增长,我国政府推出了总额约4万亿元人民币的扩大内需重大举措,其中建筑业也是重点发展的行业之一,这对新型墙体材料的发展无疑是一个很好的发展机遇。

1新型墙体材料的应用现状

1.1砖类新型墙体材料

根据我国的基本国情,以及各地经济发展的差异,“禁实”的力度也因地制宜,实行逐步“禁实限粘”的举措。烧结粘土砖还在一定成度地存在着,砖材的发展也是遵循由烧结实心粘土砖,到空心粘土砖,再逐步过渡到工业废渣砖、淤泥烧结砖的发展趋势。近年来,实心粘土砖和空心粘土砖已被逐渐取代,取而代之的是以工业废渣为原材料的免烧砖、烧结砖。比如,蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、烧结煤矸石砖、烧结页岩砖、煤渣砖、淤泥烧结砖等都在实际工程中得到了很好的应用。

1.2块类新型墙体材料

1.2.1水泥混凝土砌块

水泥混凝土砌块是块类墙体材料的主要品种之一。其中,小型混凝土空心砌块是以水泥、工业废渣为主要原材料制成,生产工艺简单,设备投资少,生产成本低廉。使用混凝土砌块作墙体材料,较使用传统的粘土砖具有节约土地、降低能耗、保护环境、利用工业废渣、改善建筑功能和提高建筑施工工效等许多优点。考虑不同条件的影响,小型混凝土空心砌块建筑比粘土砖建筑约可降低造价3%~10%,因此具有良好的经济效益。

1.2.2加气混凝土砌块

加气混凝土砌块是近年来发展最为迅速的块类墙体材料之一。加气混凝土的基本组成材料包括粉煤灰(或其他硅质材料)、水泥、石灰、石膏等,粉煤灰用量达到80%以上,是一种利废、轻质、保温的新型墙体材料。加气混凝土砌块可显著降低建筑物自重、提高强度,它的能耗低(包括生产能耗和使用能耗),可大量利用粉煤灰、尾矿砂和脱硫石膏等工业废弃物,符合发展循环经济战略。目前我国框架结构建筑的围护墙体也多采用加气混凝土砌块。

1.2.3石膏砌块

石膏砌块具有石膏建筑材料固有的特点,可概括为8个字:安全、舒适、快速、环保。石膏粉和石膏制品的生产能耗低,节能效果明显。生产石膏砌块还可以利用磷石膏、脱硫石膏、氟石膏等工业副产石膏作为原材料,从而达到利废环保,降低成本的目的。新型墙体块材普遍具有质轻、高强的优点,并且在生产过程中大量使用了粉煤灰、工业废石膏等废渣,利废率高,社会利益与经济利益都很明显。

1.3板类新型墙体材料

1.3.1空心隔墙板

空心隔墙板是我国轻质墙板中最早发展起来的板类墙体材料,主要包括水泥空心条板和石膏空心条板。水泥空心条板,又称“GRC空心条板”,是以玻璃纤维为增强材料,以水泥轻质砂浆为基材制成的具有若干个圆孔的条形板,根据轻质材料不同又分为膨胀珍珠岩板、陶粒板等。石膏空心条板是以石膏为主要胶接材料经浇注成型的空心条板,根据轻质材料和添加材料的不同又可分为石膏珍珠岩空心条板、石膏粉煤灰空心条板、石膏矿渣空心条板等。空心隔墙板主要用于工业和民用建筑物的非承重内隔墙和活动房屋等,已经得到广泛应用。

1.3.2轻质复合墙板

轻质复合墙板是目前世界各国大力发展的又一类新型板材。如具有承重、防火、防潮、隔音、隔热等功能的新型墙体板材。根据用途不同又可分为复合外墙板、复合内墙板、外墙外保温板、外墙内保温板等。主要产品有钢丝网架水泥夹芯墙板、水泥聚苯外墙保温板、GRC复合外墙板、金属面夹芯板、钢筋混凝土绝热材料复合外墙板、玻纤增强石膏外墙内保温板、水泥/粉煤灰复合夹芯内墙板等。水泥/粉煤灰复合夹芯内墙板是众多新型轻质复合墙板中的一种。它是以聚苯乙烯泡沫塑料板为芯材,以水泥、粉煤灰、增强纤维和外加剂为面层材料,复合制成轻质墙体板材。水泥/粉煤灰复合夹芯墙板的两个面层,由纤维网格布及无纺布增强,使得制品强度高,芯材选用阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料板,使得具有良好的保温隔热能力,该板材可以实现机械化生产,是良好的内隔墙板材。

1.3.3其它类轻质板材

轻质板材种类繁多,还包括纸面石膏板、纸面石膏复合墙板、GRC薄板、植物纤维石膏复合板、植物纤维水泥复合板等。薄板类材料用于墙体时一般需要龙骨复合制作隔墙。纸面石膏板是以建筑石膏为胶凝材料,掺入适量添加剂和纤维作为板芯,以护面纸作为面层的一种轻质板材,具有轻质、耐火、加工性好等特点,还具有施工便利、可调节室内空气温、湿度以及装饰效果好等优点,目前我国年生产能力已超过10亿m2。纸面石膏板可与轻钢龙骨及其它配套材料组成轻质隔墙与建筑吊顶材料。

2新型墙体材料的发展趋势

2.1利用工业废弃物

国家政策的导向已经明确指出,墙体材料的发展应向节土、节能、环保的方向发展。各种工业废弃物,如粉煤灰、煤矸石等,既占用大量土地进行堆放,又严重危害环境。我国粉煤灰的排放量预计到2011年为2亿t,煤矸石目前积存为10亿t以上,每年还将排出煤矸石1亿t。另外,磷石膏、脱硫石膏、钢渣、江河湖海淤泥等废弃物也占用大量土地,严重污染环境,这些工业废弃物如果不能得到妥善处理和有效利用,势必影响资源节约型社会和环境友好型社会的构建。因此,充分利用工业废弃物生产墙材制品已成为发展新型墙体材料的一大趋势。

2.2发展功能性墙体材料

随着经济不断发展,为满足人们对生活质量不断提高的要求,墙体材料的发展将更趋向于多功能性,例如要求墙体材料具有轻质、高强、隔热、隔声、防水、低收缩等性能特点。为适应现代建筑机械化施工的要求,墙体材料将向大块型方向发展。

2.3普及机械化连续生产技术

随着国家对新型墙材的扶植力度逐渐加大,全国各地的墙材生产厂家如雨后春笋般建立起来,但是也面临着一个严峻的问题:墙体材料的机械化连续生产技术还没有得到普及,部分企业仍然采用半机械操作甚至手工作业,劳动强度高、生产效率低、产品质量得不到保证。因此,国家积极鼓励新型的机械化连续生产技术研发、应用与普及,提高生产效率,降低劳动强度,确保墙材产品质量。

2.4发展绿色墙体材料

发展绿色墙体材料是墙材发展的又一趋势。我国的天然石膏资源丰富,储量居世界之首,以石膏作为原材料的墙材制品,具有安全、舒适、快速、环保等特点而备受人们的青睐。石膏煅烧温度理论上只需要140℃,实际煅烧温度也只需300℃左右,生产能耗明显低于其他建筑材料,石膏已成为发展绿色墙材重点应用的原材料。目前,发达国家的隔墙材料约有70%都是石膏建材,而我国墙体材料中石膏墙材用量还不足10%,作为一个石膏储量大国,我们的石膏墙体材料发展还有很大差距。另外,在国家环保政策的推动下,以烟气脱硫石膏为代表的工业副产石膏排放量逐年增多,利用脱硫石膏、磷石膏、氟石膏等工业副产石膏替代天然石膏作为墙材原材料也成为一种发展趋势。充分利用工业副产石膏,既可以减缓副产物堆弃所造成的二次污染,又可以减少天然石膏的用量,节约不可再生资源,同时可大大降低产品生产成本,提高产品收益。

3结束语:

新型墙体材料经过多年的发展,在产品的生产以及应用技术上都有了很大的进步,产品品种不断增加,性能不断提高,产品数量逐年增多,已形成了一定规模。新型墙体材料被人们的接受和认知程度,有了质的变化,我国墙体材料生产技术与装备制造具备了一定的基础。在国家发展政策、措施的指引和扶持下,坚持墙体材料革新的科学发展,我国的新型墙体材料产业将迎来一个健康、有序的大发展时期。

参考文献:

[1]刘邦华.浅谈新型墙体材料[J].砖瓦,2010.

粉煤灰在建筑材料中的应用范文篇5

一、粉煤灰在混凝土中的应用分析

1、粉煤灰在混凝土中的作用

了解混凝土的微结构的特性及其对性能的影响后,就可以更好地认识粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下几方面;

1)填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成层,由于扮煤灰的容重(表观密度)只有水泥的2/3左右,而且粒形好(质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠),因此能填充得更密实,在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。

2)对水泥颗粒起物理分散作用,使其分布得更均匀。当混凝土水胶比较低时,水化缓慢的粉煤灰可以提供水分,使水泥水化得更充分。

3)粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应,不仅生成具有胶凝性质的产物(与水泥中硅酸盐的水化产物相同),而且加强了薄弱的过渡区,对改善混凝土的各项性能有显著作用。

4)粉煤灰延缓了水化速度,减小混凝土因水化热引起的温升,对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。

2、使用粉煤灰混凝土的性能分析

事实上,如前所述,由于高效减水剂的应用,使混凝土的水胶比可以大幅度降低,从而使掺用粉煤灰的效果大为改善,使大掺量粉煤灰混凝土的性能能够大幅度地提高。

1)水胶比的影响:水胶比的上述变化为什么影响这么大呢?在高水胶比的水泥浆里,水泥颗粒被水分隔开(水所占体积约为水泥的两倍),水化环境优异,可以迅速地生成表面积增大1000倍的水化物,有良好地填充浆体内空隙的能力。粉煤灰虽然从颗粒形状来说,易于堆积得较为密实,但是它水化缓慢,生成的凝胶量少,难以填充密实颗粒周围的空隙,所以掺粉煤灰水泥浆的强度和其他性能总是随掺量增大(水泥用量减少)呈下降趋势(当然在早龄期就更加显著)。

在低水胶比的水泥浆里情况就不一样了。不掺粉煤灰时,高活性的水泥因水化环境较差,即缺水而不能充分水化,所以随水灰比下降,未水化水泥的内芯增大,生成产物量下降,但由于颗粒阆的距离减小,要填充的空隙也同时减小,因此混凝土强度得到迅速提高。

2)温度的影响:众所周知,温度升高时水泥水他的速率会显著加快。研究表明:与20X2相比,3032时硅酸盐水泥的水化速率要加快一倍。由于近些年来大型、超大型混凝土结构物的建造,构件断面尺寸相应增大;混凝设计土强度等级的提高,使所用水泥标号提高、单位用量增大;又由于水泥生产技术的进展,使其所含水化迅速的早强矿物硅酸三钙含量提高、粉磨细度加大,这些因素的叠加,导致混凝土硬化时产生的温升明显加剧,温峰升高。

由于混凝土技术的进展,使混凝土可以在比较低的水胶比条件下制备,这就使粉煤灰在混凝土中的作用出现显著地变化。而近些年来水泥活性增大、混凝土设计等级提高促使水泥用量增大,以及构件断面尺寸加大,在混凝土体温度上升的前提下,进一步促进了粉煤灰在混凝土中作用的发挥,以至可以说:粉煤灰在许多情况下可以起到水泥所起不到的作用,成为优质混凝土必不可少的组分之一。

3)室内试验与现场浇注:长期以来,人们对于混凝土强度――其质量控制主要指标(通常也就是唯一指标)的评价,一直是根据在实验室里制备的小试件(由于骨料最大粒径的减小,试件尺寸从200×200×200mm减小到现在的100×100×lOOmm),经规定龄期的标准养护(20士3℃}RH≥90%),然后在试验机上破型得到的数据进行。Idorn[7]在91年曾拟文指出:在特定实验室条件下取样制备试件进行试验作为控制质量的方法,而不去开发以物理化学为科学依据的控制方法,是不合乎当今时代的错误。

二、粉煤灰在建筑砂浆中的效应和作用分析

1、建筑砂浆的粉煤灰效应

粉煤灰掺入砂浆后,会对砂浆的一些性能和特点发生影响,这就是粉煤灰效应。一般粉煤灰效应包括形效应,活性效应和微集料效应三个基本方面。

(1)形态效应

所谓形态效应,泛指各种应用于混凝土和砂浆中的矿物质粉料,由其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒级配等物理性状所产生的效应。由于粉煤灰中大量微粒的作用,不仅可以降低砂浆的需水量,改善砂浆的初始结构,还能促使或帮助砂浆体中水泥颗粒均匀分散,扩大了水泥的水化空间和水化产物的生成场所。从而促进水泥的水化反应。

(2)活性效应

粉煤灰火山灰活性是指其所含的硅铝质玻璃体在常温和有水条件下与Ca(OH)2发生活性反应并生成具有胶凝性水化物的能力。其活性效应就是指的这种粉煤灰活性成分所产生的效应。在粉煤灰玻璃体微粒表层生成的火山灰反应产物,与水泥水化物类似,这种水化物交叉连接,对促进砂浆强度增长,尤其是抗拉强度的增,起了主要的作用。

(3)微集料效应

粉煤灰的微集料效应是指粉煤灰颗粒均匀分布于水泥浆体的基相之中,就像微细的集料一样。对粉煤灰颗粒和水泥净浆间及水泥紧密处的显微研究证明,随着水化反应的进展,粉煤灰和水泥浆体的界面接触越趋紧密。在界面上形成的粉煤灰水化凝胶的显微硬度大于水泥凝胶。粉煤灰微粒在水泥浆体中分散状态良好,有助于新拌砂浆的硬化和均匀性的改善,也有助于砂浆中孔隙和毛细孔的充填和细化。

粉煤灰的上述3种基本效应是互相联系和互相影响的,粉煤灰效应则是在一定条件下三种基本效应共同作用的总和。

2、粉煤灰品质对砂浆强度的影响

(1)粉煤灰的细度

粉煤灰的细度与需水量比的关系密切,需水量比是指在一定试验条件下,掺合粉煤灰与不掺粉煤灰的标准流动度达到125-135mm时的拌合水用量之比。由于除参加水泥的水化反应及粉煤灰的火山灰反应外,多余的水分在砂浆硬块体中形成孔隙,导致砂浆结构及性能劣化,故该参数是用于砂浆掺合料的粉煤灰品质话准中的一个重要指标。粉煤灰的粗细直接影响粉煤灰的需水量和与碱性激发剂产生化学反

应界面的大小,粉煤灰越细,其需水量比就越低,火山灰反应的界面也就增长,粉煤灰的微集料效应明显。有利于砂浆强度的提高。

粉煤灰在建筑材料中的应用范文

关键词:建筑材料资源化利用效果分析

建设行业是资源消耗型行业,更是资源综合利用型行业。因此,建筑业在我国发展循环经济中占据着举足轻重的地位,国家对废弃物循环利用方面制定了诸多政策。国务院《关于加快发展循环经济的若干意见》(国发〔2005〕22号)指出“必须大力发展循环经济,按照‘减量化、再利用、资源化’原则,采取各种有效措施,以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价,取最大的经济产出和最少的废物排放,实现经济、环境和社会效益相统一,建设资源节约型和环境友好型社会”。《意见》中规定了有关发展循环经济的重点工作和重点环节:“大力开展资源综合利用,最大程度实现废物资源化和再生资源回收利用”。“再生资源产生环节要大力回收和循环利用各种废旧资源”[1]。本文综合考虑资源、环境、技术、经济等多方面因素,总结了近年来国内外对建筑材料资源化利用的现状并进行分析。

1建筑垃圾资源化利用――混合材料水泥

随着我国城市建设的加快和建筑业的迅速发展,城市建筑垃圾的数量也急剧增加,据专家测算,每1万m2建筑产生建筑垃圾约600t,每拆掉1m2混凝土建筑,就会产生近1t建筑垃圾。目前,我国人均建筑垃圾排放量超过0.5t/a,即年产生量已近7亿t[2]。大量的建筑垃圾未经任何处理,便被施工单位运往郊外或乡村,采用露天堆放或填埋的方式进行处理,不但长期占用大量耕地,而且还耗用大量的征用土地费、垃圾清运费等建设经费,对土壤、水源、河道和植被等造成很大的危害,同时,清运和堆放过程中的遗撒和灰尘飞扬等问题,又造成了严重的环境污染。因此,建筑垃圾资源化循环利用势在必行。

大量实验研究表明[3]:(1)建筑垃圾作为水泥混合材是可行的,当掺量在15%以下时,可生产42.5R或42.5普通硅酸盐水泥,在使用少量激发剂的情况下,掺量达到20%时,也能够达到42.5水泥的强度要求;(2)碱性激发剂能够有效激发以废砖为主的建筑垃圾的火山灰活性,但激发剂的种类和用量的选择方面还需做进一步的工作。利用建筑垃圾生产水泥,不仅没有改变水泥厂原来的生产工艺,而且降低了生产成本,技术上可行,经济上合理,在建设节约型社会、大力发展循环经济的今天有着广阔的应用前景。

2电石渣的资源化利用――在水泥、建筑材料等行业

据电石行业统计,2005年我国电石产量为8.95Mt,每吨电石水解后产生约1.45t电石渣,电石渣年排放量超过10Mt,存量数千万吨。而电石渣属于较难处理的工业废弃物,以往主要以堆放填埋处理为主,不仅占用大量土地,而且容易产生二次污染,成为煤炭-电石化工发展的主要制约因素之一。国内许多研究机构、大专院校、厂矿企业对电石渣的综合利用进行了大量的研究,积累了丰富的经验,并取得了很好的效果。

2.1生产普通水泥

生产水泥是电石渣综合利用的重要途径,与石灰石(CaCO3)相比,电石渣(主要是Ca(OH)2)的分解热低、钙含量高,单位熟料烧成热耗下降约1/3。每生产1t熟料可节约1.28t优质石灰石,同时少向大气中排放0.57tCO2。同时电石渣的掺入有利于低品位石灰石矿的利用。目前利用电石渣生产水泥的主要工艺有如下几种:机立窑工艺[4]、传统湿法窑工艺、带压滤的湿法窑工艺[5]、湿磨干烧工艺[6]、新型干法生产工艺。

2.2生产建筑材料

电石渣具有强碱性,可以激发粉煤灰、水渣等火山灰物质,形成胶凝性材料,其水化产物与水泥水化产物基本相同,基于以上原理,可利用电石渣生产建筑材料。其再建筑材料上的应用有如下几个方面:(1)直接作为石灰使用;(2)配制废渣砂浆和生产砌筑水泥[7];(3)生产新型环保建筑材料;(4)生产微晶玉石等装潢用建材[8];(5)生产涂料[9];(6)制备高温型硅酸钙防火材料[10]。

在电石渣处理过程中,时常需要将电石渣湿料烘干,应尽可能地利用生产中的废热,最大限度地降低治理成本。

3.粉煤灰的资源化利用

粉煤灰是火力发电厂排放的固体废物,它是一定细度的煤粉在锅炉中燃烧(1100~1500℃)后,由除尘器收集到的粉状物质。据有关资料显示,全世界煤的年总消耗量为42.26亿t,燃煤电厂粉煤灰的年排放量达2.9亿t。我国的每年总消耗量约11.06亿t,2002年我国粉煤灰的年排放量达1.6亿t。大量的粉煤灰若不妥善处置,不仅会占用大片农田耕地,产生的扬尘严重污染大气,而且在堆放地也会由于淋滤作用浸污地下水,其灰浆排放到江河湖泊,污染阻塞河道,直接影响到水生物的生长,破坏生态平衡。为了消除粉煤灰的环境污染,提高其资源性再生利用率,世界各国政府和专家学者经过几十年的努力,在粉煤灰资源化利用方面,已相继开发出粉煤灰利用的诸多领域。对工业废渣中排放量最大的粉煤灰进行资源综合利用,实现可持续发展,具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。

煤炭灰的资源化利用主要分为两个方面:(1)建筑和建材中的利用;(2)交通工程中的利用。粉煤灰在建筑和建材中的应用有:粉煤灰水泥[11]、粉煤灰混凝土[12]、粉煤灰混凝土空心砌块、水泥粉煤灰膨胀珍珠岩混凝土保温砌块;粉煤灰在交通工程中的应用有:粉煤灰填筑材料[12]、粉煤灰混凝土路面砖。

合理利用粉煤灰技术,既能够解决其所带来的环境问题,又能够将其作为一个新兴的资源以发展多种实用性产品,具有良好的前景。

4.氟石膏的资源化利用

氟石膏是化工生产排出的废渣,可替代天然石膏作为水泥缓凝剂使用,也可通过掺加外加剂将其改性,辅以其他掺合料用以生产抹灰用粉刷石膏、石膏砌块以及石膏砖等建筑材料,产品的技术性能指标均达到国家标准要求,且成本大大降低。这样既解决了环境污染问题,又实现了化工废渣的资源化利用,其社会效益和经济效益显著。利用氟石膏生产建筑材料有:作水泥缓凝剂[13]、生产粉刷石膏[14]、生产石膏砌块及石膏砖[15]。

5.建筑固体废弃物的资源化利用

对于建筑固体废弃物资源化的利用,欧盟国家每年产生2.1亿t建筑废弃物,资源化率已超过90%。美国修路所用混凝土中有50%为再生混凝土。而我国目前建筑废弃物资源化率不足5%,但该项技术的基础研究工作始于上世纪90年代中期,围绕建筑垃圾资源化利用的部级和省部级科研课题多达几十项。对建筑垃圾成分构成研究、再生建材耐久性研究、再生建材使用安全性研究、再生建材制品强度研究等均有较好的成效。目前,国内一些企业已经掌握混凝土、砂浆、新型墙体材料(砖、块、板)等建筑主导型材料中有30%使用建筑再生骨料替代的成套技术。

6.粒化高炉矿渣的资源化利用

高炉渣是生铁冶炼过程中从高炉排出的一种废渣.在高炉冶炼生铁时,从炉顶加入的铁矿石、焦炭、助溶剂等通过热交换发生复杂的化学反应,当炉温达到1300―1500℃时,炉料熔融,矿石中的脉石,焦炭中的灰分和助溶剂等非挥发性组分形成以硅酸盐和铝酸盐为主、浮在铁水上面的熔渣,即高炉渣。通常每炼1t生铁产生高炉渣0.3―0.9t[16]。高炉渣出炉后在大量水的作用下被急冷成海绵状浮石类物质,即粒化高炉矿渣。其化学成分与硅酸盐水泥熟料相似,具有较高的潜在活性。经适当处理后被大量作为建筑材料的原料使用,在建材领域的应用有:

6.1作为水泥混合材料

粒化高炉矿渣具有潜在的水硬性,在水泥熟料、石膏等激发剂的作用下可以显示出水化活性,是生产水泥的优质原料,在扩大水泥品种、增加产量、调节标号、改进性能和保证水泥安定性合格方面发挥着重大作用.

6.2作为混凝土掺合料

作为高活性的掺合料配制高性能矿渣混凝土.矿渣微粉粒度越细,活性越大.矿渣微粉的掺入会影响混凝土拌合物和硬化后混凝土的性能.具体体现在以下四个方面:(1)提高拌合物的工作性[17];(2)提高硬化后混凝土的强度[18];(3)对硬化后混凝土的变形产生影响[19];(4)改善硬化后混凝土的耐久性[20-21]。

合理利用粒化高炉矿渣的资源化不仅降低了熟料消耗、节约能源,还可降低由于CO2排放引起的温室效应和废渣堆放产生的环境污染,具有广阔的应用前景。

综上所述,建筑材料的资源化利用势在必行且利国利民,合理利用建筑材料,对建设节约型社会、大力发展循环经济提供了有力保障。本文所提到的资源化利用范例是国内外学者长期研究的成果,新的资源化利用仍在发展之中。例如,如何有效地利用工业废渣,变废为宝,减轻环境污染,是当前全世界共同关注的话题。典型的资源化利用,值得我们学习、借鉴并进行进一步的深入研究。各种废渣、废料的资源化利用是一个系统工程,由于其中含有大量可供利用的矿物组成,把它作为二次资源进行化工利用和开发,不仅可以有效实现废物的减量化、无害化,缓解我国能源及资源不足的局面,而且是建立资源节约型社会的重要途径,有着十分广阔的前景及深远的意义;当然对于一些新兴课题,或是技术难度较大的课题,还应进行大量的研究实验方可投入生产实践中。

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粉煤灰在建筑材料中的应用范文1篇7

【关键词】房建工程;施工技术;节约措施;废物利用

现如今,节能建筑已经成为建筑行业发展的主要方向,建筑技术人员也在实践中不断的总结经验,改进施工技术,以此来提高节能建筑的发展速度,促进节能建筑尽快成为社会的主流建筑。以下本文中笔者结合自己的工程实践经验,对房建施工中的几种技术节约措施进行了简要探讨论述,提出一些技术改进建议,以供参考。

一、建筑材料节约的技术措施

材料消耗过程的管理,就是对材料在施工生产消耗过程中进行组织、指挥、监督、调节和核算,借以消除不合理的消耗,达到物尽其用,降低材料成本,增加企业经济效益的目的。

1、节约水泥的措施

1.1选择合适的水泥品种和强度等级

一般情况下,在施工中要根据工程特点、工程所处环境特点及水泥特性来选择水泥品种。水泥强度等级的选择,应当与混凝土的设计强度相适应。通常对于普通混凝土以水泥强度等级(Mpa)为混凝土强度等级(Mpa)的10.5~2倍为宜,对于高强混凝土可取0.9~1.5倍即可。不宜用低强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土,否则会增加水泥用量,这不仅不经济而且会使混凝土的收缩和水化热增大;同时也不能用高强度等级的水泥配制低强度等级的混凝土,否则,会影响混凝土拌和物的和易性和混凝土的耐久性。

1.2级配相同的情况下,尽量使用粒径大的骨料

因为同等级质量的骨料粒径越小,其表面积越大,需要包裹其表面的水泥浆越多,势必增加水泥用量。另外,粒径大的石子比粒径小的石子价格低。所以,在施工中要视钢筋混凝土的钢筋间距的大小、构件的截面尺寸大小及施工方法等因素,选择尽量大的骨料,能选用5~70mm的石子就不要用5~45mm的石子,能用5~40mm的石子就不要用5~15mm的石子。骨料选择得合适,既可节约水泥的用量,又可提高工程的经济效益

2、节约钢材的措施

2.1集中断料,合理加工

在一个建筑企业范围内,所有钢构件、铁件加工应集中到一个专设单位进行,这样做一是有利于钢材的配套使用,二是便于集中断料,科学排料,使得边角料能得到充分利用,使钢材的损耗量达到最小。

2.2在加工程序上力争节约钢材

钢筋加工成型时,应注意钢筋合理的焊接或绑扎的搭接长度。另外,要充分利用钢筋经过冷拉、冷拔后的延伸率,减少钢筋的用量,再有使用预应力钢筋,亦可节约钢材。

3节约砂、石料的措施

3.1集中搅拌混凝土、砂浆

根据各企业的不同条件,因地制宜地设立搅拌站,供应预拌混凝土、砂浆,对生产班组实行计量供应。这样即可以保证混凝土和砂浆的质量,加强核算,又可以减少分散堆放材料的摊基,从而减少损耗。

3.2利用原状粉煤灰、石屑代替砂子

火力发电厂每年千瓦装机容量燃煤排放近万吨湿粉煤灰(一般称为原状粉煤灰)。原状粉煤灰掺入C20以下混凝土中,可以节约部分水泥和砂子;原状粉煤灰按砂浆量的35%掺入M5的砌筑砂浆中,可节约砂子25%,砂浆强度比不掺入的还高;原状粉煤灰掺入抹灰基层中,可以节约砂25%。可见原状粉煤灰掺入砌筑和抹灰砂浆中节约的效果非常显著。

二、房建工程的墙体优化设计

墙体作为建筑的维护结构,其性能的好坏在很大程度上决定了建筑的节能效益高低,以下主要是对于墙体结构设计的节约措施进行分析:

1、合理设计框架剪力墙结构中的剪力墙墙肢长度

在建筑施工设计相关规范要求中指出,在对框架剪力墙结构的设计中,若剪力墙的墙肢为短肢,则必须要严格按照要求的纵向配筋率进行配筋设计,即底部要大于1.2%,其他部位则应该在1.0%以上,以此保证建筑结构的抗震性能。但是这种剪力墙的配筋率要远远大于普通剪力墙0.25%的配筋率,需要使用的钢材较多,增大了工程成本。为了能够提高其经济性,我们可以对其墙肢进行优化设计,即选择墙肢截面高度和厚度的比例稍微大于普通剪力墙的短肢剪力墙设计方案。而尽可能的不采用墙肢宽度小于三倍厚度的短肢剪力墙设计方案。并通过调整门窗洞口的设计位置,来改善剪力墙结构的开间设计,实现节约效益。

2、采用大开间的结构设计

大开间一般指开间为6.0m—8.0m。大开间剪力墙结构体系具有平面布置灵活、综合经济性能好、施工速度快等优点,因此,高层住宅应优先采用大开间剪力墙结构体系。大开间并不意味着楼板一定是大跨度,可以结合建筑平面布置情况,在适当位置,如:分户墙等,设置梁以有效减小楼板跨度。当设置楼面梁时,应在墙与梁相交处设置扶壁柱。

三、合理选用楼板厚度

楼板应采用弹性设计方法,并考虑20%的支座弯矩调幅。钢筋实配值与计算值应基本一致,且满足最小配筋率0.2%要求。当现浇板内预埋电线套管时,在不显著有损板的强度和无其他不利影响的前提下,可允许在板内预埋套管。此时,板的最小厚度应大于3倍预埋套管外径;当有交叉预埋套管在板内时,板的最小厚度还需适当增加。预埋管道应放置在顶部和底部钢筋之间,且其混凝土保护层厚度不宜小于40mm.在与预埋管道垂直的方向,宜采取加配防裂钢筋网等有效措施防止沿预埋套管产生裂缝。

四、充分利用建筑废弃物,实现建筑材料的回收再利用

在实际的应用中,如何才能较好的实现建筑垃圾的回收再利用,以减少环境污染,节省大量垃圾处理费用呢?在此,笔者提出需要从建筑的设计施工、材料选择以及建筑拆除等几方面进行管理,从根源上最大程度的消除建筑垃圾的危害,使建筑垃圾成为可循环利用的节约环保型建筑材料。

1、优化建筑设计施工方案,提高建筑的施工质量和耐久性

在建筑工程的建设实施中,必须要做好设计施工质量控制,确保建筑按照正常合理的施工流程进行施工建设,并严格要求施工质量,提高建筑工程的整体质量,尽量增大建筑的使用寿命,以缩短建筑的拆除周期,减少建筑垃圾的产生。只有建造成更多经久耐用的建筑,才能避免产生更多的建筑垃圾。

2、多选用由废弃物为原材料成产的绿色建材

设计人员在设计时应遵循建筑材料本地化原则,尽可能多的选用绿色建材。如选用工业废渣代替粘土制造实心砖或空心砖。有粉煤灰砖、煤歼石砖、页岩砖、矿渣砖、煤渣砖等。这些产品可以节约生产与建筑使用能耗约20%,减轻建筑物自重约10%-20%,并可改善墙体的隔热、保温性与抗震性。

3、建筑垃圾的利用化

在诸多种类的建筑垃圾中,有很多建筑垃圾是可以实现回收再利用的。例如废钢筋、废铁丝以及其他金属等等。如果能够将这些还能够回收再利用的建筑废弃物通过分拣、集中和重新回炉、再加工等处理后再次回收利用,必然能够极大的提高建筑的经济效益,实现节能环保效益。

五、结语

总之,在现代房建工程施工中,积极采用合理科学的节约技术进行施工设计,不但能够提高建筑施工技术水平,促进建筑行业的进一步发展。而且有利于节能环保,实现社会与生态环境的可持续发展。

参考文献:

粉煤灰在建筑材料中的应用范文篇8

关键词:混凝土;粉煤灰经济

粉煤灰是从电厂煤灰炉排出的烟气中收集到的细颗粒粉末,根据其物理化学性能,按《用于水泥和混凝土的粉煤灰》GB1596-2005分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。Ⅰ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨度小于6M的预应力钢筋混凝土;Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无钢筋混凝土;Ⅲ级粉煤灰主要用于无筋混凝土,对于强度要求大于等于C30的无筋混凝土粉煤灰混凝土,宜采用以一、二粉煤灰。粉煤灰的比重在1.95~2.36之间,松干密度在450kg/m3~700kg/m3范围内,比表面积在220kg/m3~588kg/m3之间。由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性,在松散状态下具有良好的渗透性,其渗透系数比粘性土的渗透系数大数百倍。粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性,同比粘性土其压缩变形要小的多。

粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体,主要由氧化硅玻璃球组成,根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠,若据其在水中沉降性能的差异,则可分出飘珠、轻珠和沉珠;不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。

1掺加粉煤灰的混凝土相关性能

1.1关于坍落度。粉煤灰混凝土比普通混凝土坍落度在坍落度损失方面有明显优势,非常有利于热期施工,通过改善混凝土坍落度损失,使其在运输与浇筑环节具有明显的时间优势。

1.2凝结时间。粉煤灰混凝土比普通混凝土凝结时间稍慢,初终凝均比基准混凝土推迟约1~3小时,有利于大体积混凝土的浇筑与养护。

1.3水化热。水化热是混凝土的浇筑与养护方案需要重点考虑的方面,限制大体积混凝土早期强度,充分发挥其中后期强度是建筑工程领域一直遵循的重要法则之一,而粉煤灰混凝土在水化热方面具有无可比拟的优势。

1.4钢筋粘结力。粉煤灰混凝土比普通钢筋混凝土粘结力有很大的提高。因为在粉煤灰混凝土中,其中的混凝土胶结料显著增加,匀质性有很大改善,所以其粘结强度较普通混凝土有很大程度的提高。

2粉煤灰混凝土的抗冻、抗渗性能

2.1抗冻性能:粉煤灰混凝土比基准混凝土28天龄期的抗冻性能有所降低。

2.2抗渗性能:粉煤灰混凝土比普通混凝土抗渗性能有较大提高,这是因为其性能不稳定的氢氧化钙转为结构上致密,性能上稳定的胶凝物质,使其提高了混凝土的抗渗性。

3使用粉煤灰混凝土,具体实施操作上主要注意以下几个方面

3.1材料试验和检验:粉煤灰的试验和检验根据《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJBJ146-90,应按连续供应的200t相同等级的粉煤灰为一批,不足200t按一批计取样,取样频率比散装水泥要小。

3.2工程应用:在配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土时,均宜掺用粉煤灰。根据冷却塔水工混凝土抗渗、抗冻要求,粉煤灰应与各类外加剂同时使用,如引气剂(必须)、减水剂等。在低温条件下施工时,宜掺入对粉煤灰混凝土无害的早强剂或防冻剂,并应采取适当的保温措施。

3.3施工操作:粉煤灰主要采用干掺法为宜,单独计量,与水泥、砂、石、水等材料按规定次序加入搅拌机进行搅拌,以重量计称量误差不得超过±2%,拌合物必须搅拌均匀,其搅拌时间应比基准混凝土延长10~30秒。

振捣时要掌握好尺度,既不能漏振,更不能过振,振捣后混凝土表面不出现浮浆、不再有沉落为止。应加强养护,时间不得少于14天,干燥或炎热气候条件的不得少于21天。上述过程与基准混凝土基本相同。

3.4粉煤灰混凝土的检验:主要以坍落度、抗压强度进行检验,由于掺入引气型外加剂应同时增测含气量,每班应至少测定2次含气量。总体来看,粉煤灰混凝土操作起来难易程度与基准混凝土差不多,并未增加过多的内容,操作容易。

3.5粉煤灰混凝土与普通混凝土相比,其和易性、均匀性、泌水性及可泵性,混凝土试块强度均达到要求强度,经统计多数达到115%以上,混凝土抗渗、抗冻性能试验均达到抗渗、抗冻性能要求。尤其在环基等大体积混凝土施工时延长新拌混凝土的凝结时间,延缓了高温时间的出现和混凝土放热速率,避免了大体积混凝土表面出现温度裂缝的常见质量问题。

4结语

我国是个产煤大国,以煤炭为电力生产基本燃料。近年来,我国的能源工业稳步发展,发电能力年增长率为7.3%,电力工业的迅速发展,带来了粉煤灰排放量的急剧增加,燃煤热电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加,1995年粉煤灰排放量达1.25亿吨,2000年约为1.5亿吨,到2010年将达到3亿吨,给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另一方面,我国又是一个人均占有资源储量有限的国家,粉煤灰的综合利用,变废为宝、变害为利,已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策,是解决我国电力生产环境污染,资源缺乏之间矛盾的重要手段,也是电力生产所面临解决的任务之一。经过开发,粉煤灰在建工、建材、水利等各部门得到广泛的应用。

由于粉煤灰的加入既代替了部分水泥,又改善了搅拌混凝土的和易性、均匀性、泌水性、可泵性,这样可减少用水量,并延长新拌混凝土的凝结时间,对提高后期强度、抑制碱骨料反应都有好处,尤其对降低水化热、延缓放热速率使大体积混凝土浇筑后不开裂甚为有利。粉煤灰是电厂燃煤的主要副产品,在施工具有抗渗、抗冻性能要求的冷却塔水工混凝土施工中,大量掺入粉煤灰,在扩建、改建电厂工程上具有取、用方便的优势,可以大大节约混凝土成本,提高施工单位经济效益。本文通过对烟囱、冷却塔施工使用的混凝土掺入粉煤灰的实践,积累了许多对电源建设市场土建混凝土施工的经验,以期能对推动粉煤灰的应用提供参考。

参考文献

粉煤灰在建筑材料中的应用范文篇9

【关键词】粉煤灰;土木工程;建筑材料

随着我国经济的发展,生产、生活上对于煤炭的需求量也是大大提高,当煤经过燃烧后的烟气中布满的就是粉煤灰,尤其是火力发电厂和燃烧的锅炉都会产生大量的粉尘和固体废弃物,煤炭的应用量越大,产生的废弃物就越多,对环境的污染就越严重,如何降低煤炭的使用量,使废弃物得到更好的应用,都是现在人们遇到的问题,并且解决这样的问题已经是刻不容缓。现在粉煤灰的最大消耗用途是国家建筑工程,把粉煤灰用在工程、道路建设中,不仅能够解决一大部分的工业废料,还能够降低工程造价,同时还能够节约其它的资源,并且在粉煤灰的治理上要花费大量的资金,而把其应用到工程领域还能够节省在治理上的费用。所以,对于粉煤灰的解决来说,把其应用到工程建设中是最佳的解决办法,不仅解决了粉煤灰的处理难题,还为保护环境做出贡献,同时还能够为工程建筑节约资金、提高建筑质量。

1粉煤灰利用意义概述

现在企业大多只看到了本身的利益,却忽略了在企业自身产生的工业废料的处理和再利用的问题。只有少部分的企业能够从环保角度出发,对于粉煤灰进行再利用,但是这只是占了我国每年粉煤灰的庞大排放量中的一小部分。粉煤灰的形成有一部分是煤在燃烧后形成的飞灰,飞灰到空气中对城市空气和大气都造成了严重的污染,还有一部分是燃烧后剩下的底灰,基本上也是被企业直接当废弃物丢掉,这样对于环境容量来说都是非常大的负担。出于对生态环境的保护考虑,再一方面是出于对工业废气料的回收再利用,我国的研究人员开始致力于对粉煤灰的再利用问题的解决上。虽然研究结果表示,粉煤灰在工业、农业方面都能得到一些解决方式,但是最快速、最高效的解决方式还是将其利用在土木工程方面。将粉煤灰应用到工程建筑过程中和建筑材料的合成中,这些方面的应用技术已经非常成熟,并且大量的应用。粉煤灰的二次利用不仅对于工程建筑来说提供了很多的便利条件,更重要的是能够减少粉煤灰对环境带来的压力。

2粉煤灰在土木工程领域的应用

2.1在建筑材料方面的应用

目前,在建筑工程中的混凝土、烧结砖等很多的建筑材料都是应用了粉煤灰。

(1)粉煤灰最为一种添加剂添加到混凝土中,在粉煤灰的作用下,混凝土的各项物理性能得到了改变,最终使得混凝土的综合性能得到了改善,在很大程度上解决了以往混凝土出现的弊端,粉煤灰在混凝土中的优点从以下几点可以体现出来:

1)通过把粉煤灰加入混凝土中,粉煤灰的颗粒与混凝土的氢氧化钙发生反应,最终形成了能够提高混凝土强度的水化硅酸钙胶体,这样的强度是普通的混凝土不能够比拟的。

2)加入粉煤灰的混凝土的徐变明显小于普通的混凝土,徐变的减小可以保证整个工程的质量的提高,使用周期的增加。

3)粉煤灰的加入还能够有效的填充混凝土的空隙,空隙的减少可以提高混凝土的抗渗性,降低混凝土的水化热,从而在很大程度上减少了混凝土遇到反映的膨胀性,也增强了混凝土的抗腐蚀性,并且添加了粉煤灰的混凝土使用更加的便捷,使得混凝土的使用时间也大大的提高。

(2)在烧结转时把粉煤灰最为主要的原料,然后在相应比例的加入粘土等结砖料,再经过相应的程序最终制成的砖块的性能要比普通的砖块性能高。在粉煤灰砖块烧制的过程中,粉煤灰的质量要占到总质量的一半以上,这样烧出的结砖才会具有孔隙率高、绝能能力强、质量轻盈等特点。大量粉煤灰的加入使得砖块本身的体积密度和导热系数发生了改变,从而结砖的保温性能要远远高于普通的砖块的保温性能。

2.2粉煤灰在道路方面的应用

(1)在我国粉煤灰已经开始应用到公路建设中。在道路的建设过程中,常常是把化学添加剂或者水泥添加到粉煤灰中,经过这样的混合形成的混合料用在道路工程的基层建设中,这样的混合料的性价比要比普通的混合料的性价比要高出很多。

(2)从20世纪60年代开始,国外一些发达国家就开始把用粉煤灰制成的混凝土应用到路面的建设中来,经过时间的见证,这样的混凝土的实际应用性能不低于普通的混凝土,并且这样的质量用在部级的高速公路上也是一点问题都没有的。我国现价段对于粉煤灰在公路建设中的路面面层的应用主要是通过与沥青的混合来增强沥青对于水和温度的稳定性上的不足,以增强公路路面的使用寿命。粉煤灰和沥青的混合使其抗压性也增强不少。

(3)粉煤灰在道路建设中对于路堤的应用也是有着非常大的优势。粉煤灰建成的路堤比较轻盈,从而减轻了对路基的压力,并且在制作路堤时,只需要用粉煤灰这一种材料,不需要经过太多的加工,节省了不少的时间和工力,在制作时也消耗了更多的粉煤灰,不仅从道路建设的本身,对于环境保护方面来说也是非常重要的一种应用手段。

(4)对于粉煤灰在加筋挡墙方面的应用还在不断的摸索阶段,但是一旦得到应用将有着非常广泛的前景。由于加筋挡墙工程是属于软性的结构,所以任何土地都能够使用,并且可以直接采用天然地基,应用起来特别方便。但是现在的问题是还没有找到最合适的配合材料,现在研究者们正在积极研究,争取早日将这一设计在道路设计上进行应用。

2.3粉煤灰在建筑施工方面的应用

粉煤灰在建筑施工方面的另外一个应用体现在建筑砂浆之中。

当粉煤灰掺入砂浆之后,粉煤灰的微粒能够与砂浆进行更好的融合,这样不仅减少了砂浆对水的需求量,为水泥的生成场所提供了有利的空间,并且能够使得水泥的颗粒分布更加均匀,从而提高砂浆的应用性能。

粉煤灰中含有的硅铝质玻璃体对于改善砂浆的性能也提供了很大的作用。硅铝制玻璃体与氢氧化钙在水的条件下能够产生具有胶凝性水化物,与水泥非常类似,大大提高了砂浆的抗拉强度和应用水平。

粉煤灰与泥沙浆在水中能够使得粉煤灰与水泥浆充分的结合,并且能够紧密的在一块,随着在水中的反应,粉煤灰与砂浆的组合重新搅拌,能够改善砂浆的硬度,使得水泥浆出于一个良好的状态,从而在使用上能够提高砂浆在建筑中的使用广泛性及砂浆本身的性能。

总之,对于粉煤灰来说,现在在工程建筑中的应用已经越来越广泛,粉煤灰也已经广泛的应用到了在建筑材料的制作中,虽然现在现在建筑方面和其他方面已经能够消耗大量的粉煤灰,对环境的保护做出一定的贡献,但是随着经济的不断发展,人们还是要对粉煤灰进行进一步的研究,使其能够应用到更多更加广泛的地方,最好是能够渗入到人们生活中的各个方面、各个领域中,让其在生活中发挥重要的作用。

参考文献:

[1]李浩,施养杭.粉煤灰混凝土及其在混凝土工程中的应用[J].基建优化,2013(2):100-103.

粉煤灰在建筑材料中的应用范文篇10

[关键字]粉煤灰综合利用经济效益

[中图分类号]TQ536.4[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-1-280-1

粉煤灰是指从煤炭燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰的主要氧化物组成为:SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。随着我国国民经济的快速发展和现代化工业的飞速发展,我国粉煤灰排放量逐年增加,2000年粉煤灰排放量达1.5亿吨,到2010年将达到3亿吨,给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力[1]。在传统的认识中,粉煤灰是一种污染极大的工业废渣,会产生扬尘,污染大气;若排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

随着科技的不断进步,人们逐渐认识到粉煤灰是一种非常有价值的资源。但在我国粉煤灰的利用率却还不到百分之五十,而在日本等发达国家已高达百分之八十。由于我国是一个人均占有资源储量有限的国家,对粉煤灰的综合利用,变废为宝、变害为利,已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策,是解决我国电力生产环境污染,资源缺乏之间矛盾的重要手段,也是电力生产所面临解决的任务之一,合理有效的利用粉煤灰资源具有非常重要的意义。

1粉煤灰的分类

国内仅非常概括的把含CaO较多的粉煤灰归类为高钙粉煤灰,而把含CaO较少的粉煤灰归类为低钙煤灰[2],并无确切的分类方法。而美国,则把粉煤灰分为C类和F类,通常情况下经过燃烧次烟煤或者褐煤所产生的粉煤灰为C类灰,即高钙粉煤灰,这类灰不仅具备火山灰的活性,还同时具备胶凝性。而一般通过燃烧烟煤或无烟煤所产生的粉煤灰则是F类灰,我厂的粉煤灰也正属于这一类,也就是所谓的低钙粉煤灰,仅具有火山灰活性。

2粉煤灰利用的新技术分析

2.1沸石分子筛技术

由于沸石具有多孔性和不饱和的价态特殊结构,因此,具有很好的吸附性,尤其是离子型的污染物。同时,经过粉煤灰合成沸石处理的废水,亦不会对环境或水源造成二次污染。对粉煤灰合成沸石的技术研究是一个不断发展变化的过程,也是一个漫长的过程。目前,科学研究者主要采用两种工艺方法对其进行合成。即①运用化工原料进行合成;②运用天然的原料进行合成。其中,章西焕等研究者进行的粉煤灰合成13X沸石分子筛的实验研究,非常具有开创性。首先,将碳酸钠粉末加入粉煤灰中,然后开始焙烧,焙烧过后再进行水热合成,就可以得到较高纯度的13X沸石。经过对合成的13X沸石进行红外光谱分析、X射线粉末衍射及差热分析,得出合成的沸石具备非常好的热稳定性,纯度高,其吸附量也达到了我国的化工业产品标准。这个方法具备产量高、零污染、易控制等特点。

2.2利用提取法的新技术

现实生活中,粉煤灰多被运用于农业领域和建筑领域,是改良土壤、生产建筑的主要原料,需求大,但技术含量非常低。研究表明,粉煤灰中含有钒、锗、镓等贵重金属,所以粉煤灰未来的应用发展方向应该是提取贵重金属,并且以高附加值为导向的开发应用,如锗和镓。锗是一种稀有的贵重金属,已被广泛应用于医学、光学材料、半导体材料、石油化工等领域。为此,可采用提取法从粉煤干灰中提取稀有元素锗,以提高粉煤灰的回收利用率。同时,镓的也是一种稀有的贵重元素。虽然镓在自然界中分布非常广泛,但数量却极其微少,所以也属于稀有元素的一种,被广泛的应用于半导体器件等领域。镓在粉煤灰中的含量约为3μg/g,其回收再利用的价值非常大。所以说,对粉煤灰中贵重金属的检测具有非常重要的意义。

2.3采用合成复合材料的新技术

近年来,国外在对粉煤灰在铝基复合材料方面的研究较多,随着科学工作者们的不断研究发现,粉煤灰质量分数如果增加,复合材料的密度就会逐渐降低。而当加入粉煤灰颗粒的质量分数在10%以下时,复合材料的硬度在70左右,但如果超过了10%,则硬度会出现下降。因此,为了保证复合材料的硬度,就需要利用新的技术手段,提高复合材料的稳定性。所以,采用合成复合材料的技术,可以从粉煤灰中制备出稳定性较高的复合材料,大大提高粉煤灰的利用率,增强复合材料的稳定性。同时,还节约了厂家的生产成本,提高了厂家的经济效益。

3粉煤灰综合利用的经济效益分析

由上文可知,粉煤灰可被利用到各个领域,因此,笔者分别对粉煤灰在生产建筑材料、各种建设工程,及节省占地和节能等方面综合利用的效益进行阐述。①由于粉煤灰是废物资源,因此,利用粉煤灰生产建筑材料,可以明显的增加建材工业产值。如为了提高水泥的性能,通常情况下会掺入15%的粉煤灰,若按每年搅拌5万立方米的水泥,可掺入的粉煤灰约3300万吨,也就节约了同样数量的水泥。普通的水泥若按400元每吨,而粉煤灰以140元计,那么每年增加的产值可高达85万元,效益也得到明显提高;②因粉煤灰具有吃灰多、投资少、费用低、效益好的优点,因此,粉煤灰较多的被利用在公路建设方面。在路基和路基层的建设方面,这部分大约占修路部分的10%,也就是说可使公路的造价降低10%。同时,在固体废物的整治方面也有十分明显的效果;③对粉煤灰进行综合的合理利用,还可以节省占地面积。若每年可利用的粉煤灰为1%,就可减少300亩的占地,而产生的经济效益也达6万余元;④粉煤灰中一般都含有可燃性的物质和炭粒。因此,如果对粉煤灰中的燃料按5%进行回收利用,就相当于每年多产36.5万吨的标准煤,而若按每吨200元计算,那么节省的经济效益可高达7300万元,效益也是相当可观和惊人的。由此可见,粉煤灰存在着巨大的利用空间和潜在价值。

4结论

粉煤灰具有较大的可利用空间,并且也具有较大的经济效益。因此,对粉煤灰的综合利用技术进行分析,可以提高粉煤灰的利用率,减轻对环境的污染,促进我国经济的可持续发展。

参考文献

粉煤灰在建筑材料中的应用范文篇11

关键词:土工合成材料;灰库;应用

0前言

土工合成材料是一种新型的建筑材料,由于其具有质量轻、施工简易、运输方便、料源丰富等优点,自问世以来,发展非常迅速,尤其是近二三十年在全世界范围内得到迅速的发展和广泛的应用,取得了良好的经济、社会和环境效益,国内外已广泛应用在水利、交通、电力、堤坝、防止沙漠化和水土保持等工程建设中,其中我国电力能源系统新建电厂粉煤库90%以上采用土工合成材料修建灰库堤,40%的老灰库维修和扩建也均采用了土工合成材料。

1土工合成材料在黄石火电厂灰库加高子坝工程中的应用

用于储存火电厂粉煤灰的地方称为灰库,其相应挡灰的建筑物称为灰坝。在火电厂运行过程中,灰库将逐渐被粉煤灰填满,因此,许多电厂在原来灰坝上加筑子坝,从而提高了灰库的库容,延长灰库的使用寿命。湖北黄石火电厂分别对其所属的筲箕窝灰库和百沙滩灰库进行了加高子坝的工程。在这两项工程中,均采用了土工合成材料,下面具体介绍一下土工合成材料在这两项工程中的应用和施工。

1.1筲箕窝灰库加高子坝工程

1.1.1工程情况。该工程由1号、2号两座土石代料子坝,两座排水竖井组成。加高子坝高6m,由混合代料经分层填筑碾压而成。在坝体的排水盲沟、坝基以及迎灰面均铺设有400g/m2的无纺土工布,共计28550m2。

坝底排水盲沟尺寸为50cm×50cm,沟中充填瓜米石。为保证排水盲沟的反滤排水,在沟底三个侧面均铺设无纺土工布。由于地基是粉煤灰,为防止渗透破坏,故沿整个坝基也铺设了无纺土工布,把粉煤灰与上部填筑代料隔离开来,同时又增强了地基承载能力。坝体迎灰面铺设的无纺土工布主要起到反滤排水的作用,以防止粘土铺盖和粉煤灰中细小颗粒进入到后部代料区。

1.1.2无纺土工布施工。在施工中,无纺土工布的铺设采用人工操作,设专人负责。具体方法是:在碾压平整后的坝基面和坝坡面上,垂直坝轴线方向铺设,铺设过程中采用撤退式方法铺设。垂直坝轴线方向上的土工布必须是整块,不允许连接。平行坝轴线方向允许土工布连接,连接采用专用缝合机和涤纶线双线缝接,为保证整体性,搭接长度大于10cm。土工布和岸边基岩结合处考虑沉陷引起的张拉现象,各边应留0.5m左右的余量,可供伸缩变形,以杜绝漏灰问题的发生。

1.2百沙滩灰库加高子坝工程

1.2.1工程情况。该工程为一长约1300m、高1m的子坝。子坝直接修筑在原灰坝上,一面挡灰,一面挡水,采用“HEC”固化粉煤灰分层填筑、碾压而成。在该工程中,为防止加高子坝与老坝结合面的渗透破坏,在坝身内部加设一道垂直的土工膜,土工膜在老坝和子坝中各插入25cm。选用土工膜为“F-5”型(580g/m2),其物理力学指标为:抗拉强度19KN/m,延伸率53.6%,CBR顶破强度3.41KN,垂直渗透系数4.76×10-13cm/s。

1.2.2土工膜施工。在铺设垂直防渗土工膜时,设计深度应深入老坝内0.25m。先由人工在老坝坝面开挖10cm×25cm的槽缝,然后将土工膜垂直放入槽内,铺完塑的沟槽采用粘土浆充填。每两块土工膜之间采用搭接,搭接长度30cm,待搭接部位洗净擦干后采用自走式热熔双缝焊机焊接。局部破损的土工膜补漏,采用PVC胶合剂粘接,粘接宽度不小于15cm,要求粘贴牢固、均匀、可靠。土工膜槽口外漏段,应敷土加以保护,避免阳光直接照射。

上述两工程由于采用了土工合成材料,简化了设计和施工程序,一定程度上为工程的顺利完工创造了有利条件。工程投入正常使用一年后,经实地复检表明两座灰坝均运行正常,没有出现渗透破坏现象,这说明土工合成材料在灰坝工程中的运用是成功的。新晨

2结束语

土工合成材料作为一种全新的工程材料应用时间不长,经验不足,目前还存在一些问题,如测试设备的升级滞后于该材料在工程中的应用,部分类型材料易老化以及该材料价格过高,提高了工程造价等,这些都限制了它的进一步推广应用。但我们相信,随着土工合成材料研究工作的深入,随着生产的批量化和生产技术的改进,更重要的是人们对这种材料优良技术性能的进一步认识,土工合成材料在工程实际中,特别是灰库工程中会得到越来越广泛的运用。

参考文献:

粉煤灰在建筑材料中的应用范文篇12

关键词:粉煤灰高速公路路面施工推广应用有些省市的道路工程建设过程中,可以结合自身的地理条件以及自然资源特点,通过一些能够影响到二类灰的施工特性以及其自身的各种因素,例如材料的质量、组成、规格等等。并且要对其施工工艺、密实度、含水率等各个技术指标进行综合实践分析,从而能够fenix出这类材料是否拥有与一般材料不同的基层以及底基层结构,将该类材料进行路面结构组成设计,以及其所需的施工工艺等进行全面详细的分析,可以看出,二类灰等混合型材料属于一种凝结速度较为缓慢的硅酸盐类的工程材料,如果用它来铺设道路的底基层和基层,能够是道路的路基形成一个整体。并且在一定的环境条件之下,随着时间的延长,其硬度反而会越来越高,这属于滞后型,这种材料的强度在施工前期没有明显的提升,但是在施工完成之后的硬度能达到前期的数倍以上。本篇文章针对高速路路面施工过程中使用粉煤灰的应用,及其具体的施工技术以及施工过程中应该重视的一系列问题。

1.概述

1.伴随着我国社会经济的不断发展,我国的交通压力也不断增大,从而使得我国的高等级公路建设的脚步不断的较快。由于以往的道路修建过程中,修建路堤时需要使用到大量的填补土方,导致了与农业互相争地的情况,并且情况越来越严重,与此同时,在各个发电厂以及各个工业厂区中,由于生产的耗损,不断的产生大量的粉煤灰,这些粉煤灰已经积累多年,倾倒后侵占农田给土地带来破坏,污染环境、急需开发利用。根据我国80年代末的计算统计,我们国家每年因为生产消耗所产生粉煤灰排放量已经达到了四千万吨以上,其粉煤灰的利用率一直以来都没有有效的办法。但各个道路建设工程若能够就地使用粉煤灰来建设道路,既能够变废为宝又能够减少环境的污染,同时还能够解决与农业争地,侵占农田等情况,从而提高道路的建设品质,极大的降低道路建设过程中所需的成本,具有高经济效益。

粉煤灰是火力发电厂燃烧煤粉产生的粉状灰渣。其主要成分是二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O3),其总含量常超过70%,氧化钙(CaO)含量一般在2%~6%,通常称这种粉煤灰为硅铝粉煤灰。粉煤灰的烧失量一般小于10%,但由于燃烧工艺等原因,有的粉煤灰烧失量则在20%以上。

2.粉煤灰在填筑路基方面的应用

2.1粉煤灰在进行道路修建的应用之前,必须要先将道路的路基高度以及实际的土质情况加以分析,使用相对应的设计,对道路路基所需的施工措施以及控制的标准提出要求。路堤的设计过程中必须要根据实地的情况以及路基的自身建设状况,使用一定的方法来排出不多余的地下水,从而提升基层材料的凝固速度,从而满足工程的沉降要求与稳定性要求,其中主要的施工方法有:设置碎石桩,将原基层做成带有一定攻读的基层,并且在过程中不断的铺设碎石层或者铺设碎石和砂子混合的垫层,并且在碎石垫层之上再敷设两层带有土工织物的加筋垫层,每一层垫层的厚度必须要达到3cm,其铺设加筋层的主要目的有两个:第一个,加筋层由于自身的特性等原理,能够起着一定的抗滑稳定性,第二是充分隔离毛细水,也就是最大限度的防止水分通过加筋层之后进入粉煤灰的填充曾是,导致粉煤灰含水率过大,使得粉煤灰自身的强度极大的降低。并且在土工织物的加筋层之上还必须要按照规定3cm一层以纵向的方式来填筑粉煤灰并且通过压路机增大其密度,直至碾压到规定的密度。

在路槽所标高的位置以下,需要设置一层至少5cm的亚砂土材质的覆盖层次来封顶。其路面的边坡必须要使用水平方向宽度达到了2cm亚砂土来做包边处理,从而使得路基外层形成层由土质形成的包边外壳,从而充分的保护路面工程的粉煤灰路堤的稳定性能。土质的边坡务必要枞横的设置一些无妨土工织物所组成的碎石盲沟。在路堤的设计过程中也要不断的针对粉煤灰路堤以及其土质边坡自身的强度和稳定性进行计算,在计算路堤稳定的过程中,其数据必须要以不计粘接力为C值,其内摩擦角φ值也必须要取充分饱和水分之后的φ值为适宜,以保证计算结果的准确以及路基的安全度。

2.2粉煤灰路堤施工粉煤灰路堤施工的施工方法和压实机械基本上与土质路基施工类似,但增加了包边土摊铺和设置盲沟等工作内容。路堤施工质量的好坏,特别是粉煤灰压实度能否满足要求,取决于摊铺厚度、含水量控制,压实机械的种类及碾压遍数这四项基本要求。

2.2.1摊铺厚度粉煤灰的摊铺厚度与摊铺方式(人工或机械)和压实机械的能力有关。摊铺厚度要通过施工试验段来决定。一般讲,国产20t振动压路机要求压实厚度不大于20cm,不宜太厚,这样才能保证压实层中压实度均匀一致。如有大功率的振动压路机,如原西德产的BW-217D型50t级振动压路机,压实厚度可控制在30cm左右。

根据工地实测,摊铺的松方系数按下列建议值控制:用人工摊铺,松方系数1.6-1.8用推土机摊铺,松方系数1.2-1.3用平地机摊铺,松方系数1.1-1.22.2.2含水量控制从粉煤灰的击实特性可看出,达到90%压实度(重型)的含水量变化范围为10%,而比土的变化范围2-5%要宽得多。而实际上土的含水量超过3-5%是根本不易压实的。粉煤灰吸水量大,但失水也快,控制好碾压时的含水量接近或略大于最佳含水量是至关重要的一环。掌握好含水量可以起到事半功倍的效果。

2.2.3碾压压实度与碾压机械压实能力的大小和碾压遍数密切相关。钢三轮压实效果差。振动压路机随其自重吨位由小到大,压实效果越来越好。

2.2.4粉煤灰路堤的强度测定和沉降观测施工完粉煤灰路堤要进行弯沉值、回弹模量的测定;需要进行路堤的沉降观测,把测得的沉降量与计算的最终沉降量进行比较,并与同样高度土质路基的计算沉降量比较。