第44卷第24期 2017年12月 建筑材料 Building Materials 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development
粉 煤 灰 工 程 特 性 的 试 验 研 究
李 扬 ， 戎 海
(四川 省成都 市西 南 电力设计 院有 限公 司 ，成都 610000)
[摘 要 ]通过对我国几个电厂粉煤灰的试验 ，分析和总结了其基本的物理化学性质和力学特性，为粉煤灰材料在电厂筑坝
中的应用提供指导和参考意见。
[关键词 ]粉煤灰 ；干密度 ；含水量 ；渗透系数 ；压缩系数
[中图分类号 ]X773 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001-523X (2017)2 0l18—02
Experim ental Study on Engineering Characteristics of Fly Ash
LiYang，RongHai
【Abstract]Based on the test of several fly ash in power plants in China，the basic physical and chemical properties and mechanical
properties are analyzed and summarized，which provide guidance and reference for the application of fly ash materials in power plant
dam construction．
[Keywords]fly ash；dry density；water content；permeability coefficient：compression coefficient
粉煤灰是燃煤发电过程中的产物，储存在灰场的贮灰坝中，
随着粉煤灰储存量增加，相应的贮灰坝也越建越高。在贮灰坝
的修筑过程中，常在前期的贮灰坝上直接兴建子坝或利用粉煤
灰作为筑坝材料，因此为给粉煤灰筑坝的设计、施工提供必要
的技术依据，需对粉煤灰进行工程特性分析的试验研究。
1 粉煤灰的特殊工程性质
1．1 粉煤灰的物理特性
1．1．1 粉煤灰的组成成分及特点
粉粉煤灰中主要化学成分为硅、铝和铁的氧化物，其次
为钙、镁、硫及未燃烧 的碳，钾、钠的含量都较低。在这些
成分中钙常与硅、铝相结合而发生凝聚作用，从而提高了粉
煤灰的强度和压缩性。
粉煤灰土粒的密度较小，一般为2．1~2．5g／cm3，此外，粉煤
灰颗粒呈多孔型蜂窝状，表面积大，具有较强的吸附活性，从而
使粉煤灰具有较高的持水性，较大的膨胀性及较小的密度，因此
灰渣具有孔隙大，含水量高，密度小，易扰动，高摩擦角的特点。
1．1．2 沉积规律
灰场贮灰的方法有两种，即湿法贮灰和干法贮灰。其中
湿法贮灰的粒径分布规律较复杂，一般与灰浆冲填流量、密度、
颗粒组成等因素有关。
沉积分布规律为 ：离排灰 口越近，沉积的颗粒越粗 ；离
排灰口越远，灰渣越细，沉积层理明显。干法贮灰与堆灰施
工组织有关一般呈现成层分布。
前几年水灰场居多，而近几年干灰场逐渐增多，随着贮
灰工艺的改变，预测今后的趋势应该以干灰场为主。
1．1．3 颗粒级配
以广安灰场和发耳灰场的灰样作为试样，并采用筛分法和
移液管法联合测定进行颗粒分析，现取部分灰样级配成果见表 1。
表l 电场粉煤灰的颗粒级配
砾 砂砾 粉粒 粘粒
20～ 0．5～ 0．25～ 0．075 0．05~ 0．01～ 0．005～ 粒径／mm <0 005 2．0 2 O．5 0．25 0．075 0．05 0．01
J炎电J 1号／％ 0．7 4．4 9．9 51．2 15．6 14．4 24 1．4 广安电厂2号 1_8 3．2 5．0 42．7 14．2 25．7 3．4 4．0 广安电厂3号 3．4 8．3 8．5 31．8 8 3 29．3 5．9 4．5 发耳灰场1号／％ —— 1．2 3．5 35．7 l2_8 38-3 5．8 2．7 发耳灰场2号 —— 1．6 4．5 33．5 12．8 40．8 4．4 2．4 发耳灰场3号／％ —— 0．9 6．6 38．2 12．5 34．3 53 2 2
收稿日期 ：20l7_J08_24
作者简介 ：李扬 (1985一)，女，河北深州人，工程师，主要研究方
向为岩土工程。
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从表 1可看出 ：(1)粉煤灰的粒组分布范围较广，按照土
的工程分类，既有砂土的级配，又有类似粉土的级配，且细粒
土 占有的比重较大；(2)粉煤灰中粒径范围主要在0．001～0．5I／nTl
之间，主要以粉粒、细砂粒为主，但由于粉粒的自硬性和毛
细水的表面张力，粉煤灰的强度特性表现出一定的粘聚力。
1．2 粉煤灰的力学性质
1．2．1 击实特性
击实试验是测定土的干密度和含水量的关系，从而确定
最大干密度和对应的最优含水量。以发耳灰场的灰样进行的
击实试验为例进行说明，由击实曲线分析可知以下3点。
(1)粉煤灰的击实曲线与粘性土相类似，但曲线峰值区
比粘性土平缓，即灰样的干密度对水的敏感性 比粘性土要小，
其工程性质介于粉质粘土与细砂之问，接近粉土。
(2)在最大干密度之前，即使含水量变化幅度较大，而
相应干密度变化却相对较小，即干密度对含水量的变化不敏
感。而在最大干密度之后，干密度对含水量变化相对比较敏感。
(3)粉煤灰可在较宽含水量范围内达到较高密实度，说
明粉煤灰的施工含水量较易掌握。
1．2．2 压缩特性
粉煤灰的粒径近似于粉土或砂土，但其力学性质好于砂土
和粉土。通过试验发现，粉煤灰遇水软化但没有湿陷性及
粉煤灰工程特性的试验研究（论文）.pdf
