粉煤灰在混凝土路面施工中的應(yīng)用

　　混凝土路面由于具有強(qiáng)度高、耐久性能好、良好的可塑性、以及材料來(lái)源廣泛、施工快捷、方便等突出優(yōu)點(diǎn)，目前大量被應(yīng)用于高速公路和城市快速路以及機(jī)場(chǎng)跑道等專(zhuān)用道路，成為我國(guó)高等級(jí)路面的首選建筑材料。

　　然而，由于混凝土的生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗大量的水泥，砂、石等不可再生的建筑材料，同時(shí)水泥生產(chǎn)企業(yè)也是一種高能耗的企業(yè)。有報(bào)道顯示，我國(guó)每年僅用于道路工程施工所消耗的砂石等建筑材料相當(dāng)于一座方圓1000公里、高1000米的大山。高能耗和對(duì)環(huán)境的巨大破壞是嚴(yán)重制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展的瓶頸。同時(shí)，由于混凝土本身彎拉強(qiáng)度較低，為提高路面的彎拉強(qiáng)度，不得不增加水泥的使用量，使之成本增加。而通常設(shè)計(jì)的混凝土路面厚度較大，當(dāng)水泥硬化時(shí)自身產(chǎn)生收縮不均勻，道路表面極易產(chǎn)生細(xì)小的裂紋，影響道路交付使用后的美觀和耐久性能。

　　粉煤灰是電力生產(chǎn)的一種副產(chǎn)品，不能妥善加以處理的話會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。大量堆放占用了寶貴的土地資源。然而粉煤灰內(nèi)部的活性成分SiO2和Al2O3可以同水泥熟料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，參與水泥硬化，從而達(dá)到替代部分水泥的作用，這是粉煤灰能夠得到合理應(yīng)用的契機(jī)。目前不失為一種綠色經(jīng)濟(jì)的建筑材料，是水泥混凝土建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。本文即是采用優(yōu)質(zhì)粉煤灰替代部分水泥和砂等材料，從而達(dá)到減少混凝土路面消耗水泥的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)約原材料，建設(shè)經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的混凝土路面工程的目標(biāo)。

　　一、 原材料：

　　1、 砂

　　采用優(yōu)質(zhì)、潔凈、級(jí)配良好的河砂

　　附表1：河砂檢測(cè)結(jié)果

　　MX=2.84;中砂2區(qū)級(jí)配范圍;表觀密度23℃2.49g/cm3

　　附表2：碎石檢測(cè)結(jié)果

　　附表3：水泥檢測(cè)結(jié)果　

　　表觀密度3.11g/cm3

　　附表4：粉煤灰采用Ⅱ級(jí)粉煤灰檢測(cè)結(jié)果

　　表觀密度2.21g/cm3

　　二、混凝土配合比計(jì)算

　　目標(biāo)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)r=4.5MPa，根據(jù)JTGF30-2003《公路混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》

　　1、計(jì)算28d彎拉強(qiáng)度均值

　　fc=fr/(1-1.04×cv)+ts=5.12MPa

　　2、計(jì)算水灰比

　　W/C=1.5684/fc+1.0097-0.3595×fS=0.45

　　3、計(jì)算基準(zhǔn)混凝土配合比各種材料

　　選取每立方混凝土用水量為175kg；計(jì)算水泥用量為389kg；砂632kg；碎石1225kg。

　　4、計(jì)算粉煤灰用量

　　根據(jù)JTGF30-2003《公路混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》粉煤灰取代率為15%，則粉煤灰混凝土1m3水泥用量為389×（1-0.15）=331kg。

　　選取粉煤灰超量取代系數(shù)k=1.4。則粉煤灰用量1.4×（389-331）=81.2kg,，計(jì)算水泥、粉煤灰和砂的絕對(duì)體積，求出粉煤灰超出水泥部分的體積，并扣除同體積的用砂量，得出粉煤灰混凝土的砂用量：

　　S=S0-(C/ρc+F/ρF+C0/ρc)×ρS

　　=632-（331/3.11+81.2/2.21-389/3.11）×2.49

　　=587kg

　　S----調(diào)整后1m3混凝土砂用量；kg

　　S0----1m3基準(zhǔn)混凝土砂用量；kg

　　C----調(diào)整后1m3混凝土水泥用量；kg

　　C0----基準(zhǔn)混凝土水泥用量；kg

　　F----1m3混凝粉煤灰用量；kg

　　ρc，ρS，ρF分別為水泥、砂、粉煤灰表觀密度

　　調(diào)整后1m3混凝土各種材料為：水泥：331kg；水175kg；砂587kg；碎石1225kg。

　　三配比驗(yàn)證

　　根據(jù)配合比計(jì)算制作混凝土抗折標(biāo)準(zhǔn)試塊，28d平均強(qiáng)度為6.2MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的135%，符合設(shè)計(jì)要求�！　�

　　四小結(jié)

　　實(shí)踐表明，通過(guò)合理選擇混凝土的配合比，摻加適量工業(yè)用粉煤灰，可以達(dá)到制作相應(yīng)強(qiáng)度的混凝土，同時(shí)可以節(jié)約部分水泥和砂等建筑材料，在一定意義上起到節(jié)約能源、減少原材料消耗、保持環(huán)境、減少工業(yè)廢物的排放，并對(duì)工業(yè)廢物加以妥善利用，起到改善環(huán)境的目的。的確不失為制作綠色節(jié)能建筑材料的一條重要途徑�！　�

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]JTGF30-2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范

　　[2]GBJ146-90粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范

　　[3]萬(wàn)材柏公路工程施工項(xiàng)目試驗(yàn)員實(shí)用手冊(cè)