粉煤灰在武廣高速鐵路建設(shè)中的作用

龐皎明 · 2007-07-25 00:00 留言

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

  自2005年6月開工以來,至2006年,鐵路全線已進(jìn)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(jì)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(jì)時(shí)報(bào)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(jì)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(jì)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(jī)理。這些作用和機(jī)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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)混凝土及制品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(bǔ)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(duì)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(shí)際行動向黨的85周歲的生日獻(xiàn)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(jī)實(shí)施性方案經(jīng)中鐵十二局武廣客運(yùn)專線第十二項(xiàng)目部技術(shù)人員的多方努力,首次在武廣高速鐵路上實(shí)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(shí),更為今后高速鐵路制梁提供依據(jù),項(xiàng)目部試驗(yàn)人員在中心實(shí)驗(yàn)室里,反復(fù)實(shí)驗(yàn)與比對,精心尋找最佳配合比?!瓕?shí)驗(yàn)人員在水泥、砂、石、礦粉、粉煤灰、外加劑組合世界鏖戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)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(bào)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(shí)踐中得到證明”。


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