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粉煤灰用作路堤填料的特点研究

现阶段，粉煤灰是排放量巨大的工业原料废渣。据可靠资料记载，我国的各级火力电厂现阶段年排放粉煤灰量最少在1.8亿吨，并且随着我国电力发展的需要，这些废渣还以每年700万吨的速度增加。这些粉煤灰废渣长期大量堆放，导致大量土地、农田资源被侵占，又造成严重的污染环境。但国内粉煤灰目前利用率仍很低，利用粉煤灰的一系列技术问题成为一个十分重要的课题。

标签：粉煤灰；路基填料；轻质填料；路堤稳定

这些年来，随着我国高等级公路的快速发展，高等级公路的普遍特点是路堤较高，所以需要大量优质路堤填料。但在现实下，一般广阔的地区就存在严重的大量取土从而侵占良田的矛盾；并且，有的道路基地软弱，因而如何采用一种质轻、价廉的填料，无疑对高填方路堤的稳定有这重要的意义。一般情况下，粉煤灰的压实密度是粘性土压实密度的四分之三，它不但是一种廉价材料而且是一种质轻填料，况且粉煤灰在我国的数量巨大，既占用农田，又严重污染了周边环境，如何让这些废料变废为宝呢？作者认为，大量修筑粉煤灰路堤，从而“已灰代土”，既能提高工程质量，降低工程造价，还可以为电厂、社会、环境带来可观的经济效益、社会效益和环保效益。

粉煤灰的道路特性：粉煤灰是利用煤经过粉碎加工后在高温炉里充分燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。呈大量细小的玻璃质球体颗粒结构。外观类似水泥，颜色呈灰黑色。在电子显微镜下观察，可见粉煤灰是晶体、玻璃体及少量未燃炭组成的一个混合体。颗粒多为颗粒结构，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，颗粒表面疏松，且有漏斗状的玻璃体球，未燃炭多呈疏松多孔形式。其特性决定粉煤灰比表面积较大，因而具有较高的吸附活性，并且具有的多孔结构，使其孔隙率高达

50%-80%，具有很强的吸水性。

质量轻是粉煤灰的一大特点（见表1）。粉煤灰质量轻的原因有两个，第一个是因为粉煤灰属于CaO、Al2O3-SiO2系统，其化学成分以Al2O3和SiO2为主，次要成分为CaO和Fe2O3以及少量的MgO和SO3等。而这些矿物成分的质量本身很轻；第二个原因，粉煤灰本身颗粒是由空心球形玻璃体和一些微粒组成的一个混合体，并且，粉煤灰的颗粒比较均匀，其良好的颗粒级配决定了其比表面积较大，具有很大的孔隙比。这就是其在公路中利用的基础和优势。

表1不同填料的压实容重及其它有关指标的比较

无粘性或粘性极小，不具有可塑性是粉煤灰的第二个特点，表2比较了不同类型的粉煤灰的颗粒组成，一般粉煤灰经高炉燃烧后主要是粉粒状，粉煤灰的颗粒正好填使得细颗粒的级配更加合理，需水量减少。并且粉煤灰一般不具有可塑性，很难揉搓成条状，所以没有塑指。但粉煤灰的液限比较大，据有关资料记载，粉煤灰的颗粒越大，其液限值也越大，其原因可能是粉煤灰的空心球颗粒含量决