摘要:主要論述粉煤灰在橋梁混凝土施工中的應(yīng)用實踐,以及應(yīng)用效果和經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:橋梁;粉煤灰應(yīng)用;效益
1 粉煤灰性質(zhì)概述
粉煤灰是火力發(fā)電廠排放的廢渣,呈灰色或淺灰色粉末,屬于火山灰質(zhì)活性材料。它含有較多的活性氧化硅、活性氧化鋁,它們與氫氧化鈣在常溫下起化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。這些成分有助于混合料的硬化,增加強度。此外,粉煤灰系球形熔粉,顆粒呈玻璃狀,這些球形顆粒是拌和物和易性得以改善的主要原因。我國目前粉煤灰產(chǎn)量很大,全國年產(chǎn)量達(dá)5 000萬t以上,公路橋梁工程利用粉煤灰做混凝土摻料,既能“變廢為寶”減少污染,又能就地取材解決路橋用材料缺乏,并能提高路橋混凝土質(zhì)量,所以可以廣泛利用。
1.1 粉煤灰的物理性質(zhì)
主要有以下5點:(1)細(xì)度;(2)密度;(3)堆積密度;(4)燒矢量;(5)含水量。具體如下。
① 細(xì)度:粉煤灰的細(xì)度對強度的形成有一定影響,粉煤灰顆粒愈細(xì),強度愈高。因經(jīng)磨細(xì)的粉煤灰增大了表面積,使活性增大。
② 密度:粉煤灰的密度與它的顆粒形狀、鐵質(zhì)含量有關(guān),玻璃球含量多,粉煤灰密度大;氧化鐵成分高,其密度亦大;含碳多的密度?。幻芏扔蠓勖夯屹|(zhì)量愈好。粉煤灰密度為1.07~2.4 g/cm3。
③ 堆積密度:一般為555~700 kg/ m3
④ 燒失量:燒失量即粉煤灰中未燒盡的碳粉含量。未燒盡的碳粉量在粉煤灰中是有害物質(zhì)。如果粉煤灰中含碳量大,活性的Si02、Al2O3、CaO 含量少,都會降低粉煤灰的活性,增加粉煤灰的需水量,降低強度,故燒失量愈少愈好。
⑤ 含水量:濕粉煤灰的含水量不宜超過35% 。
1.2 粉煤灰的分級及品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
粉煤灰的分級及品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
2 摻入粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)
根據(jù)以上粉煤灰的性質(zhì)和混凝土材料實際的各種指標(biāo),從接到項目開始就進行粉煤灰混凝土配比設(shè)計。從各種資料及經(jīng)驗得如下數(shù)據(jù)。
2.1 粉煤灰的最大摻量
粉煤灰的最大摻量和取代水泥率,見表2。
2.2 粉煤灰的取代水泥率
粉煤灰的取代水泥率受混凝土強度等級的限制。通常情況如表3:混凝土強度的粉煤灰取代水泥率。
2.3 粉煤灰取代水泥的超量系數(shù)
粉煤灰取代水泥時可超量加入,其超量系數(shù)不大于表4值。
3 粉煤灰的應(yīng)用范圍
由于摻入粉煤灰可以提高混凝土抗?jié)B、抗凍、抗腐蝕性能,提高混凝土的耐久性,同時可以改善混凝土工作性,易于抹面,制品外觀質(zhì)量好,因此粉煤灰具有廣泛的應(yīng)用范圍,具體應(yīng)用情況如下。
(1) 可以在硅酸鹽水泥中加入適量的粉煤灰制成粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥。
(2) 用作水泥混凝土摻加料,用高標(biāo)號水泥制作低強度混凝土,可以節(jié)省水泥。
(3) 用作瀝青混凝土路面摻和料。
(4) 用粉煤灰加水泥或石灰穩(wěn)定砂礫做路面基層、底基層以及墊層。
(5) 拌制建筑砂漿.代替部分石膏效果較好。
(6) 粉煤灰與粘土燒結(jié)粉煤灰磚用于建筑工程中。
(7) 適用于受化學(xué)侵蝕水泥混凝土及灌漿,泵送水泥混凝土中。
4 實踐應(yīng)用取得的效益情況
(1) 2002~2003年龍建路橋股份有限公司第一工程處在哈伊秦趙段承接了9座中小橋工程。該項目總混凝土量13 849.8 m3,其中C25 混凝土量6 504.29 m3(包括擋土墻混凝土1 443 m3), C30混凝土量4 585.59 m3,C40混凝土量2 759.92 m3,另合同外板梁C40混凝土量250 rn3。
由于業(yè)主對工期及質(zhì)量提出較高的要求,所以在哈伊項目的施工中存在著工期緊,任務(wù)重,點多線長,人員及機具設(shè)備相對不足.同時合同造價不高,相對投入又大,因此我項目部從技術(shù)上開挖潛力,向技術(shù)要效益,降低成本,減小投入,增加利潤。提出混凝土配合比設(shè)計按摻入粉煤灰混凝土配合比進行設(shè)計,這樣可以減小水泥用量,增加利潤。
因砂、石料、水在配比變化中變化量所占的費用較少,故忽略不計。只對水泥量變化進行對應(yīng)的費用對比,見表5。
1~4項合計節(jié)省費用:312 262元。
(2) 2004年龍建路橋股份有限公司第一工程處在伊嘉公路五湯段承建了4座大橋,在基礎(chǔ)施工中采用混凝土摻入粉煤灰技術(shù),同樣取得了良好的效益,見表6。 1~2項合計節(jié)省費用:68 762元。
通過龍建路橋公司股份有限公司第一工程處八部在2002~2004年施工期間粉煤灰混凝土在哈伊和伊嘉公路兩個施工項目的實際應(yīng)用,可以得出粉煤灰這種材料做為混凝土摻加料來代替水泥,不僅可以保證混凝土的強度及穩(wěn)定性,而且可以節(jié)省大量水泥,從而大大減少成本投入,增加利潤。通過對比可以看出,摻粉煤灰混凝土將大大節(jié)余成本,若廣泛的推廣使用,那么取得的效益是相當(dāng)可觀的。