粉煤灰在武廣高速鐵路建設中的作用

　　作為中國第一條真正意義上的高速客運鐵路，武廣高速鐵路是“十一五”國家重點建設項目。

　　自2005年6月開工以來，至2006年，鐵路全線已進入全面開工階段——在湖北、湖南和廣東三省采取分段施工的方式。

　　用于建設鐵路的建筑材料，除了普通公眾較為熟悉的如鋼材、水泥等物之外，還有一種以前較為少見的材料——粉煤灰。

　　粉煤灰曾經(jīng)是一種大宗工業(yè)廢料，目前已累計堆存10億噸以上。以前，粉煤灰被收集后露天堆放，不僅占用了大量的土地，而且污染空氣和堆積處的地下水源，對環(huán)境的危害很大。

　　為了解決這些問題，中國的科技工作者經(jīng)過多年研究論證，提出了一系列將粉煤灰“變廢為寶”的綜合利用方法。

　　目前，粉煤灰廣泛應用于建筑工業(yè)領域，水泥、磚塊、混凝土等建筑材料，都需要大量使用粉煤灰——正在建設中的武廣高速鐵路，對粉煤灰的需求與日俱增。

　　“鐵路建設需要海量的混凝土，而混凝土中除了砂石、水泥等材料外，必不可少的還有粉煤灰?！蔽鋸V鐵路一位建設者對記者說，粉煤灰在混凝土中，作用不可替代。

　　中國經(jīng)濟時報記者查閱了關于粉煤灰在混凝土中所起作用的相關學術(shù)資料，其中，同濟大學材料科學及工程學院教授級高級工程師沈旦申、上海市建筑科學研究院教授級工程師張蔭濟的研究成果較為權(quán)威。

　　在相關著述中，沈、張兩位專家詳細闡述了粉煤灰在混凝土中的作用和機理。這些作用和機理，如今被業(yè)內(nèi)人士稱之為粉煤灰最主要的三大效應。

　　第一，“形態(tài)效應”。在顯微鏡下顯示，粉煤灰中含有70％以上的玻璃微珠，粒形完整，表面光滑，質(zhì)地致密。這種形態(tài)對混凝土而言，無疑能起到減水作用、致密作用和勻質(zhì)作用，促進初期水泥水化的解絮作用，改變拌和物的流變性質(zhì)、初始結(jié)構(gòu)以及硬化后的多種功能，尤其對泵送混凝土，能起到良好的潤滑作用。

　　第二，“活性效應”。粉煤灰的“活性效應”因粉煤灰系人工火山灰質(zhì)材料，所以又稱之為“火山灰效應”。這一效應能對混凝土起到增強作用和堵塞混凝土中的毛細組織，提高混凝土的抗腐蝕能力。

　　第三，微集料效應。粉煤灰中粒徑很小的微珠和碎屑，在水泥中可以相當于未水化的水泥顆粒，極細小的微珠相當于活潑的納米材料，能明顯地改善和增強混凝土及制品的結(jié)構(gòu)強度，提高勻質(zhì)性和致密性。

　　這三種效應相互關聯(lián)，互為補充。粉煤灰的品質(zhì)越高，效應越大。

　　粉煤灰在武廣高速鐵路中所起的作用，在以前的媒體宣傳亦可見一斑。

　　2006年6月29日，由武廣二標二分隊一工區(qū)承擔施工的DK1487＋169．68＋280段CFG樁正式試樁，這被認為是“以實際行動向黨的85周歲的生日獻上了一份厚禮”。CFG樁，就是水泥粉煤灰碎石樁。

　　此前，2006年5月9日，CFG樁長螺旋鉆機實施性方案經(jīng)中鐵十二局武廣客運專線第十二項目部技術(shù)人員的多方努力，首次在武廣高速鐵路上實施并取得成功。

　　在另外一篇宣傳稿中，也從側(cè)面反映了粉煤灰在混凝土不可替代的作用?！盀樽尰炷粮邩藴首?yōu)楝F(xiàn)實，更為今后高速鐵路制梁提供依據(jù)，項目部試驗人員在中心實驗室里，反復實驗與比對，精心尋找最佳配合比?！瓕嶒炄藛T在水泥、砂、石、礦粉、粉煤灰、外加劑組合世界鏖戰(zhàn)。實驗人員齊心合力，向C50高性能混凝土耐久性問題發(fā)起次次‘集體沖鋒’”。

　　“一般泵送混凝土都要摻粉煤灰，它流動性好，其他材料可能會造成堵管，泵不上去，會影響工作性能。工作性能不好，無法正常施工。”中國建筑材料科學研究院水泥科學與新型建筑材料研究所物理室副主任、高級工程師江麗珍對本報記者說，從1990年代開始，中國就已經(jīng)在混凝土中使用粉煤灰，其發(fā)揮的作用“已經(jīng)在實踐中得到證明”。