科研项目
湿排粉煤灰水泥混凝土在公路工程中的应用研究
来源:    日期:2016/10/27 9:30:21    点击:

【项目简介】

随着我国电力工业的发展,粉煤灰的排放量将以每年600万吨聚增,山西省为能源重化工基地,火力发电厂分布在全省各地,粉煤灰的排放量居全国之首。全省共145个火力发电厂,年排放量约700万吨左右,除大同、太原、神头、娘子关、漳泽等电厂的部分一、二级灰被利用或销售外,大部分灰(包括炉底渣等简称“绕灰”)通过水力排灰管道输入贮灰池堆放。这些被堆放在贮灰池中的绕灰被称为湿排粉煤灰,简称湿排灰,其含量约占总排灰量的90%,由于湿排灰的活性差,颗粒粗,利用率很低。每年须耗费巨资建设堆放场地,不但占用良田,大风天气还极易扬尘,严重污染环境,湿排灰的开发利用刻不容缓。

为此由山西省交通规划勘察设计院牵头,联合有关单位组成了课题组,共同开展了《湿排粉煤灰水泥混凝土在公路工程中的应用研究》。并从 ①湿排粉煤灰混凝土配合比;②湿排粉煤灰混凝土力学性能;③湿排粉煤灰混凝土耐久性能;④湿排粉煤灰混凝土施工工艺;⑤经济效益、社会效益等五个方面进行了研究。为湿排粉煤灰在公路工程中的应用提供了可靠的理论依据和设计方法。在未来的公路建设中,将在护坡、护面墙、路缘石、人行道铺装块等非承重结构工程中大力推广应用湿排灰混凝土,一方面节约水泥、节省能源,另一方面减少环境污染、变废为宝,具有良好的经济效益和社会效益。

2002年12月,由山西省科学技术厅鉴定,项目总体上达到国际先进水平;获2006年度中国公路学会科学技术二等奖。

【技术创新】

通过对湿排粉煤灰混凝土配合比、强度性能、干缩及耐久性的试验研究,提出了湿排粉煤灰混凝土的配合比设计方法和施工工艺,研制出了强度等级为C15~C30的湿排粉煤灰混凝土。形成了以下创新成果:

 (1)首次将高掺量(50%~70%)湿排粉煤灰混凝土应用于公路工程,经对试验工程检测各项性能指标均满足质量要求,其造价比普通混凝土约降低20%~40%。

 (2) 试验研究了湿排粉煤灰掺量、激发剂种类、龄期对湿排粉煤灰混凝土的力学、变形特性及耐久性的影响,为配制使用性能良好的湿排粉煤灰混凝土提供了可靠的依据。

 (3)首次在湿排粉煤灰混凝土研究中采用"裂区设计"将湿排粉煤灰作为独立组分直接进行混凝土配合比设计,并提出了湿排粉煤灰混凝土的施工工艺。

【推广应用】

在大运高速公路临汾~侯马段护坡中使用研究成果,见图1。在太原~长治高速公路、长治~晋城高速公路防护工程、路边石、路缘石中使用了湿排灰混凝土,取得了显著的经济、社会和环境效益。