粉煤灰在建筑材料中的应用

史红珺

（青海建筑职业技术学院 青海 810012）

我国是一个建筑行业十分发达的国家，由于我们国家正处于发展阶段，各个省市地区的房屋景点都在翻新重建当中，对建筑材料的需求非常强大，对建筑材料性能方面也提出了较高的要求。粉煤灰作为废弃资源再利用材料，在建筑材料上的使用有很大的优势，粉煤灰和其他建筑材料的联合使用，大大提高了它的实用性和功能性，并且，结合我国的资源发展现状来看，粉煤灰在建筑行业的使用具有非常重要的意义。

1 关于粉煤灰的概述

粉煤灰的主要收集来源是燃烧煤炭和煤粉的火电厂和热锅炉等地，它们所产生的粉煤灰有干湿两种性质，不过90%都是湿粉煤灰，这种类型的粉煤灰不但耗水耗电，还不容易综合利用[2]。针对这一情况，我国加强了除尘和对干粉煤灰的研究，并取得良好的研究成果，干的粉煤灰收集成为以后粉煤灰收集的发展趋势。

粉煤灰作为建筑材料中一种重要的添加材料，其含碳量的多少直接影响到他在建筑材料中使用的情况。其中，粉煤灰的颜色是判断碳含量多少的一种重要指标，粉煤灰的颜色在乳白色和灰黑色之间来回过渡，当粉煤灰的颜色越深时，就说明它的含碳量越高，它的粉煤灰存在状态也就越细。且他们还有高钙和低钙之分，高钙粉煤灰的颜色偏黄，低钙的粉煤灰颜色偏灰，他们具有较高的吸附活性和很强的吸水性，在建筑材料中被广泛使用。

我国作为一个产煤大国，煤炭燃烧所产生的的环境污染给我们的国家经济发展和生态环境的发展造成巨大的压力，对粉煤灰的开发和利用成为我国经济建设中一项重要的推动我国经济发展的一项变废为宝的环保政策，经过不断地开发和研究，粉煤灰在建工、建材、水利等方面都得到了广泛的应用。在建筑材料中，他以价格低廉、资源丰富的特点大受建筑业人们的喜爱。随着利用粉煤灰生产的产品不断增加，他由过去的环保角度转变为现在的综合治理、资源化利用，其覆盖范围从过去的填方发展成为水泥原料、高级填料的高级化应用途径[3]。

2 粉煤灰的矿物组成

由于各地煤炭和煤粉的结构成分不同，使得煤粉各颗粒间的化学成分也尽不相同，因而在燃烧过程中燃烧过程中，所排放形成的粉煤灰在冷却过程中，形成了不同的物质表相。另外，粉煤灰中晶体矿物的含量与粉煤灰冷却速度有关。一般来说，冷却速度较快时，玻璃体含量较多：反之，玻璃体容易析晶。比如：氧化硅及氧化铝含量较高的玻璃珠，可见，从物相上讲，粉煤灰是晶体矿物和非晶体矿物的混合物。其矿物组成的波动范围较大。一般晶体矿物为石英、氧化铁、生石灰及无水石膏等，其中的非晶体矿物则为玻璃体、无定形碳和次生褐铁矿，其中玻璃体含量占50%以上。

其中结晶体包括石英、莫来石、磁铁矿等；玻璃体包括光滑的球体形玻璃体粒子、形状不规则孔隙少的小颗粒、疏松多孔且形状不规则的玻璃体球等；未燃炭多呈疏松多孔形式。

在显微镜下观察时，粉煤灰是晶体、玻璃体及少量未燃炭组成的一个复合结构的混合体。当煤粉或者煤炭燃烧的技术和手法不同时，晶体、玻璃体及未燃炭中这三者的比例也会有所不同。

3 粉煤灰在建筑材料方面的应用

3.1 粉煤灰在混凝土方面的应用

首先，混凝土中添加适量的粉煤灰，可以改善混凝土的流动性和粘合性，从而使混凝土能够在建筑应用中浇筑成型、易于泵送，降低塌落的损失。

其次，可以使混凝土的耐久性提高，粉煤灰的吸附能力和吸水性较强，与混凝土混合使用，能够提高混凝土的密度，还可以与水泥中的碱发生反应，从而减少游离碱的数量，抑制碱集料的反应。同时，在掺入粉煤灰后，混凝土的抗渗透能力也会增强，抗腐蚀能力也会相应增加。

最后，粉煤灰的使用，可以减少混凝土中的水化放热量，减少温度升高所造成的的裂缝，这对大型的混凝土使用的工程非常有利。而且，粉煤灰和混凝土的使用，会使它的塑性效果大大增加，可以缩短相应的工期。

3.2 粉煤灰在填方中的应用

粉煤灰具有重量轻、压缩性小、渗透性好的特点，特别适用于公路路堤的建设，尤其是在下雨天，粉煤灰的吸水能力强，汇水能力也比较强大，对路基的建设有很大的帮助，给施工方面带来很大的便利。

3.3 在水泥方面的应用

采用粉煤灰代替矿渣进行水泥混合材料的制作，能够有效改善水泥材料的硬度和强度。经过试验，在水泥中同时放入一样配比的粉煤灰和矿渣，拥有粉煤灰的水泥混合材料其强度更高，这对提高水泥的硬度，改善水泥的使用性能有积极的混合作用。

3.4 生产人造轻集料，制作空心砌块砖

将粉煤灰作为主要材料可以进行制作空心砖，对于低碳含量的粉煤灰还可以用来制作人工轻集料。用粉煤灰作为原料制作的建筑材料，其成本较低，质量轻，硬度强，在实际应用中有很高的隔热和隔音效果，在生产生活中，普遍被应用于建筑行业[4]。

3.5 在烧结粉煤灰砖中的应用

在传统的粉煤灰砖的制作中，多是采用免烧粉煤灰砖或蒸汽制粉煤灰砖，这种制砖方法，在质量上存在很大的问题，在生产过程中对于性能和质量的控制还存在较大难度，导致这种粉煤灰砖在建筑领域中的使用非常有局限性，并不能得到全面的发展和应用。

在现阶段，主要以髙掺量的烧结多孔砖和髙掺量的以粉煤灰为主的烧结粉煤灰普通砖。在烧制烧结砖时，要注重对粉煤灰加入量的严格控制，对于粉煤灰和其他物质的加入比例也要严格把控，只有这样，才能烧制出硬度和强度更高的砖。只有这样，用粉煤灰烧制出来的砖才会拥有导热系数小，容易干燥的优势特点，才能最大限度的保证粉煤灰烧结砖的性能和质量，才能被广泛的应用到建筑工程的各个领域。

3.6 粉煤灰作路基填料

粉煤灰在筑路上的应用是其应用形式的创新，我国正处于高速发展阶段，对于公路和铁路的建设在各省市区已经是屡见不鲜的现象，而粉煤灰在填筑路基的应用也逐渐增多。粉煤灰在筑路中有显著的优越性，粉煤灰强大的吸水性和粘合性的良好性能，能够大幅度提高路基强度，粘聚性能也比较好，尤其是在饱和后，其强度和形变都会减少，这从某方面来说也能够缩减建设工期，降低建造过程中的各项支出。

4 结束语

粉煤灰的废物利用，有利于保护环境，提高大气质量，还可以减少水泥的使用量，在建筑工程中降低成本，还能改善和提高混凝土的粘合度和流动性，提高混凝土的抗渗性、抗冻性和抗碳化能力，还可以增强各种以粉煤灰为原料制成的砖块的导热性能和隔音效果，为建筑工业的发展提供高级环保的建筑材料。对于粉煤灰的应用还包括很多层次和方面，相信在未来对于粉煤灰的收集利用很更加全面和彻底。