工学论文：粉煤灰在新型建筑材料中的应用探讨

 　　摘要：随着我国电力工业的发展，粉煤灰的排放量逐年增加。 粉煤灰就是一般情况下从煤燃烧后的烟气中收集的细灰，是燃煤电厂排除的主要固体废弃物。粉煤灰排放量较大，目前属于我国工业废弃物之一。 如果不对这些粉煤灰进行处理，排入河流中，粉煤灰中含有的有害物质就会对人体造成威胁；如果排入空气中，会导致出现扬尘，会对大气造成一定的污染。 随着我国技术的进步，粉煤灰可广泛用于新型的建筑材料中，减少污染的同时还能够造福人类。 本文就粉煤灰在新型建筑材料中的应用展开研究和探讨。
　　关键词：粉煤灰；新型建筑材料；应用探讨
　　我国粉煤灰的主要氧化物包括：TiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、SiO2等，可广泛应用于混凝土掺和料中。在混凝土中掺加粉煤灰能够最大限度的节约细骨料以及水泥，在减少了用水量的同时，对混凝土的可泵性还起到了一定的增强作用。除此之外，在混凝土中掺加粉煤灰能够增加混凝土的抗渗透的能力，还能起到一定的修饰作用。粉煤灰除了应用于混凝土掺和料中，还能应用于蒸压粉煤灰砖。
　　蒸压粉煤灰砖是目前我国墙体改造的重要手段，是我国竭力推行的节能环保的新型的墙体材料。除了混凝土和粉煤灰砖外，粉煤灰还能用于水泥材料中，减少粉煤灰的排放量，节约能源。随着我国科学技术的进步以及对粉煤灰的深入研究，粉煤灰的应用已经开始向多元化方向发展，应用范围不断的扩大，农业、矿山、交通、水利以及建筑等。粉煤灰已经逐渐转变为以用为主，每年的用量的增长速度速度也十分惊人(每年的增长幅度大约为 300 万 t)，综合利用率也已经达到了70%。
　　目前我国的粉煤灰主要与高科技的开发及相应的推广应用紧密地结合，粉煤灰已经不再是一种废弃的物质，通过一定的科技手段，已经转变为再生的资源，为我国带来更多的经济效益，更好的促进经济的发展。粉煤灰就是一般情况下从煤燃烧后的烟气中收集的细灰，是燃煤电厂排除的主要固体废弃物。粉煤灰排放量较大，目前属于我国工业废弃物之一。如果不对这些粉煤灰进行处理，排入河流中，粉煤灰中含有的有害物质就会对人体造成威胁；如果排入空气中，会导致出现扬尘，会对大气造成一定的污染。
　　因此，应当及时地对粉煤灰进行一定的加工利用。如今我国的新型建筑材料中，大多数都添加了一定量的粉煤灰，在增加新型建筑材料质量和耐力的同时，也增加了粉煤灰对空气以及人体造成的危害。粉煤灰属于一种活性的矿物质细分资源，包含了多种氧化物，如 TiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、SiO2等。通过大量的实验证明，粉煤灰的精细度不同，对于硅酸盐水化物产物造成的影响也是不同的。粉煤灰的精细度越高，就代表着它的活性越高。在新型建筑材料的应用中，粉煤灰的质量是非常重要的，对建筑材料的耐久度和质量都会造成不同程度的影响。例如在混凝土中的应用，粉煤灰在混凝土的中应用需要对粉煤灰的质量进行分类，以此保证混凝土的质量。我国 GB1596-91《粉煤灰混凝土应用规范》就对粉煤灰的质量做出了严格的规定，相关文件规定，对于 C20 以上的混凝土，应当采用 I、II 级别的粉煤灰。从电厂直接排放的粉煤灰97%以上都是 III 级灰或者等外灰，不能达到使用标准。这就表明，要对粉煤灰进行细磨加工。
　　对粉煤灰进行细磨加工是为了使粉煤灰能够更好的应用于新型建筑材料中，保证建筑材料的质量和耐久度。经过细磨加工的粉煤灰通常都能够达到新型建筑材料的需求，因此，对于粉煤灰的细磨加工是非常重要的工序，能够使粉煤灰发挥最大的作用，更好的配合新型建筑材料的需求，且有效地减少空气污染，为我国的环保事业作贡献。随着我国建筑行业的飞速发展，对于水泥的需求量也越来越高。据统计，我国的水泥产量在早期已经达到了 6 亿万 t，是世界水泥总产量的 1/3，随着科技的发展，我国水泥产量将会达到新的高峰。但是水泥产量高，会对我国的环境造成一定的影响。每生产 1 t 的水泥，就会向大气中排放 1 t 的CO2及其大量的 SO2、NOx，这些气体的排放导致的环境污染问题已经非常严重。我国需要从可持续发展的角度出发，大力推行绿色高性能混凝土的发展(简称 GHPC)。在 GHPC 中添加的不是普通的料水泥，而是经过细磨加工的粉煤灰。在水泥中加入大约 82%的经过细磨加工的粉煤灰，很大程度上能够减少 CO2的排放量，节约现有的能源，实现可持续发展，与此同时，还能够使得熟料的质量和耐久度变得更好，是一项的值得应用的新技术。
　　粉煤灰砖是目前我国墙体改造的重要手段，是我国竭力推行的节能环保的新型的墙体材料。这种新型的建筑材料具有保湿隔热、微孔构造以及重量较轻等优点。粉煤灰蒸压砖是以粉煤灰、石灰为最主要的原材料(根据情况也可适当的加入骨料和石膏)。经过加工形成的粉煤灰砖由于使用大量的粉煤灰，因此，能够最大限度的减少环境污染，节约能源，是我国实现可持续发展的重要手段之一。
　　如上文所述，使用蒸压分粉煤灰砖重量较轻，隔热能力好，保温效果也能够达到标准，在一定程度上缩短工期，为建筑工程节约更多的时间，减少使用成本。除此之外，蒸压粉煤灰砖具有强度高、吸收效果以及抗渗透能力强，外观的尺寸也较为准确，粉煤砖的尺寸和一般的实心粘土砖尺寸是相同的(为 240 mm×115 mm×53 mm)，且粉煤灰砖单块抗压强度基本能够达到 16.0 MPa，因此，可以使用蒸压粉煤灰砖代替普通的实心粘土砖。
　　粉煤灰是一种高质量的活性掺和料，其优点是耐久性较好、胶凝性好、体积较为稳定以及碳化性好等。在我国的混凝土工程中已经开始使用大量的粉煤灰，适量的掺入粉煤灰能够有效的改善混凝土的质量和强度。减少水泥的使用量能够使最大限度地改善环境污染问题，节约现有能源，还能够最大限度的降低工程造价，是混凝土工程的首选掺和料。经过大量的研究发现，在混凝土中掺入大量的粉煤灰能够带来一定的经济效益，在节约能源的基础上，实现我国的可持续发展。除此之外，减少了水泥的使用量，能够减少工程成本，减少能源的消耗，还可节约大约21%的砂，最大限度地减少资源的消耗。目前我国的粉煤灰的使用范围还不够广泛，有粉煤灰形成的产品类型也是十分有限的，粉煤灰的利用量还不够多。在这些方面来说，应当对粉煤灰进行深入的研究，发现新的领域，增加粉煤灰的应用范围。我国新型建筑材料对于粉煤灰的利用目前还处于初级阶段，对于一些高技术、高附加值的产品类型的开发不够多，且粉煤灰综合利用目前还没有形成规模，导致经济效益不明显。因此我国应当对粉煤灰进行深入的研究，大力发展粉煤灰在新型建筑材料以及其他领域的应用，最大限度地节约我国的能源，更好地实行可持续发展。
　　目前我国的粉煤灰主要应用于回填技术，砌筑方面等，工艺相对简单，且使用的粉煤灰量较大，基本是大力推广的应用技术，粉煤灰在高强度的混凝土中的应用实质上需要进一步的发展和推广。对于粉煤灰空心烧结砖以及粉煤灰混凝空心小切块等建筑方面的应用应当是我国发展粉煤灰技术的重点方向。我国对于粉煤灰的应用应当对于砖系列产品进行重点开发。因为在免烧结以及免蒸养的自然养护工艺过程中使用的粉煤灰的量能够达到 83%左右，加上外加剂的使用，使得砖制品采用干压的形式生产，能够有效地提高工作效率，节约成本，产品质量也能得到保障。对于粉煤灰制品的研究也应当大力推广，大量掺加粉煤灰能够最大限度地节约现有能源，且能够保护环境。
　　粉煤灰可在建筑材料中代替黄沙作为公路修筑的热基层，也可作为农作物播种的覆盖物以及水泥生产的掺和料等，都能够取得非常显着的经济效益。除了上述用途外，粉煤灰还可与砼配合使用。粉煤灰配制的砼，能够很大程度的改善砼的性能，保证工程的质量，降低工程的成本。
　　粉煤灰在砼的浇筑过程中能够改善砼的和易性，能够对砼的耐久性、抗冻性以及强度进行改善。适量的使用粉煤灰能够提高使砼的质量，但是过量使用会使得砼的碱度减低，对钢筋的保护作用下降，还会降低砼的抗碳化能力。粉煤灰自身具备一定的延迟凝固的作用，因此，需按照工程的季节和需求选择正确的外加剂，由此保证砼的强度。合理的使用粉煤灰能够有效的改善环境污染问题，节约能源以及成本，且经济效益显着。我国应当对粉煤灰进行深入的开发和研究，大力发展粉煤灰在新型建筑材料以及其他领域的应用，最大限度的节约我国的能源，更快更好的实行可持续发展。