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小议粉煤灰在公路建设中的应用

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一、粉煤灰在公路工程建设中的实际应用情况

通常在公路工程建设过程中,粉煤灰一般会被广泛应用于填筑路堤施工、半刚性基层施工以及混凝土结构施工中。

1填筑路堤施工中粉煤灰的应用情况

粉煤灰的主要特点包括:质量较轻、孔隙较多,并且颗粒较为均匀,具有一定的水稳定性,但是不具有粘结性。在京珠高速公路填筑路堤的施工过程中,主要采用了粉煤灰,通过研究后发现,粉煤灰在实际应用中具有下述几个特点:⑴自重相对较轻。通常粉煤灰的最大干密度只达到了0.9~1.2g/cm3,而相对密度也只介于2.1~2.2之间,相比于细粒土来说,这些参数都要低出20%左右,所以对于软弱地基来说,粉煤灰属于一种较为理想的填料。⑵强度相对较高。随着压实性能的不断改变,粉煤灰的性能也会发生较大的变化,如果按照重型击实标准,在饱水条件下发现粉煤灰的内摩擦角值大约在18°~33°之间,而在不饱水条件下则在30°~42°之间,相对于土的强度指标来说,粉煤灰的内摩擦角值要高出很多,能够确保路基强度具有较好的稳定性。除此之外,粉煤灰的CBR值也比较高,可以在路堤填筑施工中发挥较好的效果。⑶具有较小的压缩性。如果在重型击实标准的情况下,压实度达到了100%,那么土的压缩系数α0.1-0.2=0.24MPa-1,而此时粉煤灰的则为α0.1-0.2=0.15MPa-1,因此在同等条件下,压缩系数较小的粉煤灰路堤发生的沉降变形问题要比土质路堤轻微很多。⑷固结速度相对较快。相对于粘性土来说,粉煤灰具有的渗透系数要大很多,因此在压实力保持一致的前提下,粉煤灰的压实效果较为显著。而且粉煤灰具有较强的吸水和泄水能力,在施工压实过程中,含水量的范围较宽,特别是南方道路施工以及雨季施工中,粉煤灰具有的优越性更加明显。由于粉煤灰属于一种细颗粒的材料,所以其强度一般都是由颗粒之间产生的摩擦力而形成的,内阻角φ值通常都会保持在30°~40°之间,在饱水条件下将会降低到18°~35°,粘结力将会全部丧失,因此在验算稳定性的过程中一般都不会计算粘结力,而会取饱水后的φ值。在使用粉煤灰进行路堤的填筑施工时,一定要合理控制摊铺厚度、压实遍数以及含水量等,选择合适的压实机械,重视边坡防护设置工作,避免地下水等进入到路堤中。另外要求路堤底部位置的土质部分要比周围的田地高一点,并做好排水系统的设置工作。因此,粉煤灰在道路中的各种性能均符合路堤施工要求,已经在京珠高速公路工程使用过程中发挥了较好的效果。

2半刚性(底)基层施工中粉煤灰的应用情况

根据道路基层相关施工规定要求:粉煤灰中二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)以及三氧化二铁(Fe2O3)的总含量应该在70%以上,并且烧失量要在20%以内,在现有表面积的基础上超出2500cm2/g。在经过相关检测之后发现,我国大部分粉煤灰的各项数据指标都符合道路基层施工规定要求,虽然无法完全达到这些规范,但是通过采取有效的措施,也能够确保其混合料的强度指标。通常粉煤灰半刚性基层的主要类型包括石灰(水泥)粉煤灰以及其稳定土。这两类结构的力学性能、水稳性、抗冻性以及板结性等都较为良好。相对于纯石灰土来说,粉煤灰的抗冻性能要高出很多,而且弹性模量也相对较高,很容易达到施工规定要求。到目前为止,我国公路建设过程中已经开始普遍采用半刚性基层,如果能够开始广泛应用粉煤灰,将会产生显著的效果。

二、粉煤灰对环境造成的污染

在公路建设过程中使用粉煤灰,通常会对大气环境产生污染,由于粉煤灰本身具有的特性,在施工运输、储存以及使用过程中都很容易造成较为严重的扬尘污染。而且在使用过程中,需要将粉煤灰包含的杂质进行清除,尤其是要将已经结块凝固了的粉煤灰打碎过筛才可以使用,这就会造成较为严重的空气污染,对周边的生态环境污染程度也会加大,主要污染物均为颗粒物污染。此外,由于粉煤灰本身具有的特性,一旦排入到水系当中很容易导致河流发生淤塞,甚至对人体以及其他生物等产生极大的危害。

三、粉煤灰应用于公路建筑时在环境方面具有的优越性

粉煤灰在另一方面也可以发挥一定的优越性,作为一种公路建筑材料,能够实现轻质路基的填筑,可以降低对地质环境造成的不良影响,减轻软土地基,有效防止地质灾害的发生。而且粉煤灰本身就是一种固体工业废弃料,如果将其用作公路建筑材料,能够极大的降低工业废料对环境造成的污染,与此同时还能够节约自然资源,避免对耕地以及土地等造成破坏,有效减少对生态环境的索取量。到目前为止,粉煤灰已经在很多实例中得到了成功的应用。

四、粉煤灰应用于公路建筑时采取的主要环境保护措施

⑴在粉煤灰的运输以及装卸过程中采取的环境保护措施。由于粉煤灰的主要存在形式为颗粒,而这些颗粒都是由矿物所构成的,因此粒径的大小以及呈现的形态都会存在一定的差别。一般人们会根据粉煤灰的形状将其划分为两类,一种是珠状颗粒,另一种则是渣状颗粒。而不管是干排灰还是湿排灰,在进行粉煤灰的运输过程中,都需要对运输车辆提出较高的要求,避免发生泄漏以及抛撒等问题,并同时对运输车辆做好封闭工作。在运输的过程中,还需要对装卸过程进行控制,通过采取湿法进行装卸来有效降低大气污染,并同时采取防水、沉淀池等其他辅助措施,及时将沉淀池中的过滤物进行清理,避免对水环境造成污染。

⑵在粉煤灰存储过程中采取的环境保护措施。将粉煤灰运输到位后,如果不能及时使用,需要修建专门的粉煤灰存储场地,对该场地进行硬化处理,并采取防雨、防风以及防尘措施,确保其能够远离水源以及耕地,通过设置防风墙来有效进行隔离。尽快使用存储场地的粉煤灰,合理安排施工时间,尽可能地降低粉煤灰存储的绝对量,从根本上对污染进行控制。

⑶在粉煤灰使用过程中采取的环境保护措施。粉媒灰作为一种公路建筑材料,在实际使用中一定要避免发生二次倒运污染问题,通过修缮平整度较高的便道,并针对施工机械设备采用合理的防尘以及除尘等措施,做好使用中的防污染工作。用于路基填筑时,应对粉煤灰及时洒水、碾压、检测,并做好粉煤灰路基的封闭工作,在填筑时应准备好苫布等覆盖材料,防止产生扬尘,并对临时排水工程做好相应的实施,防止粉煤灰受洒水或雨水冲刷流失而污染地表水环境。(本文作者:姜越川 单位:长沙理工大学育才布朗交通咨询监理有限公司)

小议粉煤灰在公路建设中的应用责任编辑:陈老师    阅读:人次