建筑材料中粉煤灰的应用问题研究

■林水香 ■赣州市赣县城乡规划建设局，江西 赣县 341100

在我国工业生产中往往都会有大量废弃物随空气或者污水排出，这些废弃物大多都会对自然环境产生较大的影响并且难以分解，因此在废物利用方面的技术一直都是技术性的难点。粉煤灰的排放一般是由电厂产生的，随着人们对于电力依赖的增强，使得越来越多的粉煤灰被释放出来，时至今日单论我国排放粉煤灰的量每年都有过万吨，并且随着电力事业的发展，粉煤灰的排放量势必会逐年递增。专家预计在五年内我国的粉煤灰年排放量就可达到现如今的三倍左右，并且我国在多年的累积下已经有了数十亿吨的粉煤灰无法用常规方法进行处理，这就使得人们对废物利用的技术需求也越来越大。

1 粉煤灰的介绍

粉煤灰俗称飞灰，在热电站中常利用烟囱将其排出，其性质类似火山灰，是一种煤炭燃烧完成后生成的化学混合物，一般呈固体粉末状，由于在燃烧过程中会形成玻璃珠状物质，因此冷却后也呈球形。

2 粉煤灰作为建筑材料的特点

(1)性质易分析。粉煤灰具有类似于火山灰的潜在的化学活性，在进行性质分析的时候可以使用火山灰物质作为参考。

(2)存在球状颗粒。粉煤灰在形成的时候会因为高温燃烧而融化形成玻璃珠状，冷却后在粉煤灰中存在大量的球状颗粒，这样的材料用于建筑业的时候能够有效减小墙面的表面积。

⑶能够与混凝土搭配。在混凝土的缝隙需要填充的时候利用粉煤灰会更加有效，能够在加入少量水的情况下加强混凝土本身的凝聚性。

⑷利用量大。因为我国建筑业的发展迅猛导致全国各地都需要大量的建筑材料来进行正常的施工过程，也就能够快速有效的消耗掉我国多年来积累的粉煤灰量。

⑸利用范围广。粉煤灰在各种环境下作为建筑材料的理化性质都不会发生太大的波动，其稳定性导致其能够利用的范围非常广，并且由于电厂的普及使得其材料的生产也较为容易。

⑹利用程度高。粉煤灰在作为建筑材料的时候能够与混凝土完美的结合在一起并且增加混凝土的凝结性能，也就导致了一旦修建完成粉煤灰就会很稳定的固定在建筑物中，并不会有安全隐患或者底利用率的情况产生。

⑺节约资源。由于建筑业发展的速度变快，使得建筑材料的需求量也与日递增，而粉煤灰的出现无疑弥补了建筑材料的短缺并且能够节约很多建筑所需物料，在实现了企业的经济效益的同时还能节约成本与自然资源。

3 粉煤灰在建筑业的应用前景

⑴水泥。具有隐性火山灰活性的粉煤灰在于碱性物质混合的时候会发生一系列化学反应从而使得物质迅速凝固，称之为凝硬反应，水泥便是碱性材料之一，这也就是粉煤灰与水泥结合的时候能够提高凝固性能的原因。而且粉煤灰与水泥产生的并不是单纯的硬化物，而是具有优秀物理特性的凝胶物质，具有较高的抗压以及抗弯作用，并且能够比单纯的水泥具有更高的防水性能。

⑵混凝土。在混凝土使用的时候搀入一定量的额粉煤灰能够令其物理特性大幅增强，其具体作用如下:

①混凝土在新搅拌的时候容易产生较强的易性，而加入粉煤灰之后可以较好的中和掉易性;

②混凝土在配置的时候需要同时强调硬度和抗性等，而粉煤灰能够在不影响其他性质的条件下提高混凝土凝固后的硬度;

③加入粉煤灰的混凝土能够大幅度减少混凝土的水热化;

④混凝土有时候会发生碱骨料反应会大幅度消耗材料甚至造成安全隐患，而粉煤灰会抑制此化学反应的进行。

⑶墙体材料。①砖。在建筑业中砌砖时候不能直接加入粉煤灰，一般使用的材料都是有两种:一种是蒸养粉煤灰砖，这种材料继承了粉煤灰的隐性化学活性，能够在一定条件下产生胶凝物质，并且具有较好的水硬性，在凝结过后测试会发现此种材料较平常砖料具有更好的硬度强度以及稳定性，并且生产流程短，可以大量应用于建筑业中，有望代替现在我国主要使用的粘土砖块;而另一种材料则是烧结粉煤灰砖，此种材料不同于上述蒸养粉煤灰砖，其注重的性质是耐久性，适用于各种条件较为极端的环境中，能够较好的耐高温隔热，而且在保持其他性质不变的同时由于其本身密度小的原因，能够大幅度减少水泥的消耗量。②固化材料。在建筑业中常常会需要用到衬砌材料来进行防渗措施，而粉煤灰在进行固化后就可以作为较好的固化剂，并且在经过粉煤灰固化后的材料往往都会具有比传统材料更为优秀的抗压抗渗漏和抗冻等性能，而且由于粉煤灰的来源广泛且原料廉价，使得作为衬砌材料后能够节省大批预算以及物料，是理想的新型材料。

目前以粉煤灰做固话材料的衬砌材料往往应用于建造大坝水库等，由于其具有的优越的防渗漏的特性，被广泛的利用于海堤的防护措施中。

⑷玻璃。粉煤灰和各种化学原料进行一定比例的组合以后，能够生产一种高档的工业材料:粉煤灰微晶玻璃。这种新型材料能够在具有玻璃的透光性能，耐磨，耐腐蚀以及结构致密的特点的同时还具有一些陶瓷的特点，比如晶体分布非常均匀，具有鲜明的色彩与清晰的纹理，没有色差或者褪色现象的发生，能够比其他一般材料更好的做装饰品，是现代建筑业中不可或缺的一种重要的高级建材。

4 应用过程中的难点

(1)在作为建筑材料时，粉煤灰的成分含量并不均匀，需要在利用的时候进行除杂，造成了诸多不便;

(2)粉煤灰虽然在混凝土的后期凝固中起到了重要的作用，但是却会影响混凝土前期的整体强度，有着很多负面影响;

(3)单纯的粉煤灰材料容易产生裂痕，对后期的保养工作造成了很大的困难。

5 粉煤灰在建材利用中的强化举措

⑴树立正确的思想发展目标。在传统观念与思想中往往都认为粉煤灰是一种无用的废弃物，并不能较为高效的加以利用，在这种思想认知的基础下人们不能对其循环再利用有着足够多的重视，要发展这种新型建筑材料的应用技术，就应该先从思想上做出改善，从而使得变废为宝的思想化为现实。

⑵制定相关政策。任何技术的发展都是需要国家相应的支持才可以正常进行的，国家在面对此项新型材料发展的时候应该及时出台相关政策鼓励其发展，使得在粉煤灰利用的时候能够有足够的资源来进行技术开发，

⑶大力引进以及推广粉煤灰综合技术。在国外很多国家都已经在多年以前就开始研究粉煤灰的再利用，我国并不能闭门造车自己研究，而是积极地引进其他发达国家的先进技术，从而在一定的技术基础上进行研究，进而发展具有自己创新性的属于我们的新型技术，在资源利用程度上再创新高。

［1］张艳荣.粉煤灰在建筑材料中的资源化利用［J］.山西建筑，2010，10:65-67.

［2］刘彬，宋萌，田野;浅谈粉煤灰的综合利用［J］.中国高新技术企业，2009(10):126-127.

［3］陈伟.粉煤灰在建筑材料中的应用研究［J］.山西建筑，2007，33(21):180-181.

［4］牛福生，刘兴德，倪文.粉煤灰在建筑材料中的资源化利用现状［J］.再生资源研究，2005(2):36-39.

［5］刘兴德，牛福生，倪文.粉煤灰的资源化利用现状与研究进展［J］.建材技术与应用，2005，1:12-15.