摘 要：以粉煤灰和电石渣为主要原料研发一种新的硬化材料，可用于人行道及街区庭院地面硬化。
关键词：粉煤灰；电石渣；复合材料；地面硬化
抚顺市现有燃煤电厂四家，年排放粉煤灰210多万吨，年利用量不足10% ，至2001年底粉煤灰总贮量达4350万吨，占地336公顷。此外， 还有六家乙炔气生产厂，年排电石渣2. 5万吨， 除农村建筑用于代替石灰和市区部分建筑代替白灰膏抹墙面基层有少量应用外， 绝大部份被贮存或丢弃，现存废渣量1万余吨，对环境和水源造成了一定危害。
我们以粉煤灰和电石渣为主，研制了一种新的硬化材料，主要用在街区、庭院及人行路面硬化，价格远远低于水泥步道砖，具有很好的推广应用前景。
1 试验研究
本研究采取分层铺摊，一次碾压振捣成型。
1. 1 实验用原材料
水泥 选用425#矿渣硅酸盐水泥。
粉煤灰 选用热电厂干排或湿排粉煤灰，其化学成分见表1 。
电石渣 乙炔气车间电石渣，化学成分见表2 。
砂砾 选用最大粒径≤60mm 的砂砾， 其中卵石含量≥60% ，含泥量≤3%(按重量计)。
复合缓凝引气型减水剂。
该硬化材料的特点是“两少一多”，即水和水泥用量少，粉煤灰和其他混合材料用量多。由于用水量少，新拌混合料比较干硬，捣实比较困难，须采用震动或碾压设备使之密实。为此，加入了一种与常态砼所用外加剂不同的新型外加剂。在常态砼中减水剂的作用主要靠表面活性使水泥浆体润滑分散流动，破坏水泥浆体的絮凝结构，把其中的水释放出来，减少砼的用水胶量， 提高水泥的活性，使砼更加致密， 性能更好。本硬化材料中， 由于其自身用水较少，塌落度基本为零，水泥周围的水分很少， 能释放的水分不多， 如像对待常态砼那样， 希望依靠外加剂的分散作用减少砼的用水量是很困难的。为使施工时便于震实，外加剂应有较小的表面张力， 且应有润滑和触变作用。但是表面张力小，又往往易于起泡。因此具有一定起泡能力的外加剂是本材料所期望的， 特别是在大掺量粉煤灰和砂骨料情况下， 一定的含气量能提高振碾效果和材料的耐久性， 特别是材料的抗冻性。
其次， 考虑到施工连续浇筑的特点， 要求砼凝结时间与之相适应， 特别是大仓面或夏季施工， 硬化材料凝结时间不能太短， 因而，缓凝也是不可缺少的。
市售外加剂不能同时满足缓凝、引气、减水的要求， 我们自制了一种复合缓凝引气型减水剂， 其掺量为胶凝材料的0.25%(重量比) ，现场实验效果良好。
1. 2 试验配合比
采用“正交试验”确定配合比， 不仅能满足配合比中各个因素对设计指标的影响程度及规律， 而且可以根据试验数据较准确地选定稠度、强度、和易性。根据L9(34)正交试验方案，并经现场调整， 确定重量配合比为水泥:粉煤灰:电石渣:砂砾:外加剂=1:3.8:1.7:16.6:0. 016 ，1m3混合料所需原材料用量见表3。
受施工机械及工艺限制， 对平整度要求较高的路面可用粉煤灰+水泥+砂找平，分层碾压或振捣， 其中粉煤灰宜采用干排灰， 砂子宜采用粗砂或中砂， 重量配合比为水泥:粉煤灰:砂= 1:1.3 :2.7，厚度不宜超过10mm。
1. 3 施工工艺
按试验配合比做了三次现场实验， 根据试验结果， 街区庭院路面硬化覆盖施工步骤为: 原场地平整→压实→原材料按配比机械搅拌→现场铺摊→压实成型→养护，其中压实度应控制在重型击实≥95% ，压实系数在1.2～1.4之间。
2 路面性能测试
经几次现场实验后又进一步优化了实验配合比。
1999年8月， 在抚顺市新林构件厂厂区路面(A)和抚顺市葛布橡胶坝河堤路(B)上分别做了实验路段。路面经抚顺市市政设施管理处试验室检测， 混合料的密实度试验数据列于表4。
抚顺市建筑工程质量检测中心对上述二个实验路段采样检测， 测试结果为：抗压强度达10. 4MPa ，抗折强度2.4MPa ，吸水率6.9%。
3 效益分析
用粉煤灰等废渣做街区路面硬化新型材料， 不仅方便施工， 而且具有很好的经济效益和社会效益。
压实厚度按10cm计， 依据《全国统一市政及园林工程预算定额辽宁省单位估价表》，1m2路面定额直接费用为7.64元， 工程造价为12.77元。
目前，市场上水泥步道砖(普通砖) 每m2出厂价在13～16元之间。一些街区采用的5cm粗砂+ 水泥步道砖，仅原材料平均成本就达15元/m2， 加上人工、机械及运费，最低价为25元/m2。
用粉煤灰等废渣做新型路面硬化材料，价格低廉，仅为普通水泥步道砖的一半左右， 便于大面积施工。
修筑10万m2硬化路面， 按市政现行取费标准计算，可获纯利6万余元，可用掉粉煤灰3000余吨， 电石渣1400余吨， 节省排污费4万余元。
4 结 论
用粉煤灰做街区路面硬化新型材料所做的实验路段，使用二年多，效果良好。实践表明，以粉煤灰为主的街区路面硬化新型材料， 具有施工一次成型、工期短、效率高的特点， 且可大量利用粉煤灰和电石渣，节约排污费用，减少废渣对环境的危害，每1万m2路面可“吃”掉粉煤灰300多吨， 电石渣140多吨， 具有良好的社会效益；每1m2路面工程造价仅为12元左右，与街区路面采用水泥步道砖、彩色步道砖和黑色路面砖相比，价格低廉，宜大面积推广应用。
