取代水泥的永續(xù)材料——飛灰

剖析混凝土的組成結(jié)構(gòu)，主要為水泥漿體與粗細(xì)粒料的結(jié)合。飛灰被分類為卜作嵐材料，主要成分包含：二氧化矽、氧化鐵、氧化鋁、氧化鈣。卜作嵐材料包含有三：飛灰、爐石、矽灰，其主要功能為在水泥的硬化過程中進(jìn)行卜作嵐反應(yīng)。卜作嵐反應(yīng)使得水泥的硬化過程變得較為緩慢，化學(xué)反應(yīng)熱降低。隨著長時間的養(yǎng)護(hù)，混凝土中的孔隙以及漿體粒料之交界面逐漸被卜作嵐材料膠結(jié)而填充，大大提高了混凝土的強(qiáng)度與致密度，同時也增加了混凝土的抗侵蝕能力與耐久性。

 由于飛灰的比重相較于水泥來得低，我們在制作混凝土?xí)r，若將部分的水泥用量以等重的飛灰取代，拌和混凝土?xí)r會得到較多的漿體量。同時飛灰顆粒形狀呈球型、表面潔凈，在拌和過程中有良好的黏結(jié)性及可塑性，讓施工更加順利。飛灰取代水泥也能降低水泥硬固化所需的水量，以較低的水灰比，制得高強(qiáng)度的混凝土。依照飛灰特性與效益，在營建工程上，適合用于壩體建造或是港灣等工程，低反應(yīng)熱避免因溫度變化差異產(chǎn)生結(jié)構(gòu)體裂縫，能抵御海水、鹽類的侵蝕。在建筑材料方面，可減少材料用量、降低成本，具有良好工作性、質(zhì)輕、防火、抗侵蝕等特性。

從環(huán)境永續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)，現(xiàn)今水泥的制造伴隨著可觀的溫室氣體排放量，工廠生產(chǎn)一噸的水泥約排放出一噸的二氧化碳。而飛灰為燃煤工業(yè)之副產(chǎn)物，回收再利用，確實(shí)達(dá)到節(jié)能減碳、降低空氣污染之目標(biāo)，對于環(huán)境有相當(dāng)正面的影響。目前各國也多有以飛灰作為工程材料再利用的措施。以2008年美國為例，燃煤發(fā)電廠飛灰的年產(chǎn)量約有1.3億噸，重新使用率為43%。2000年之后的臺灣臺電公司每年飛灰產(chǎn)量約170萬噸，重新使用率達(dá)88%。而在飛灰的使用與品質(zhì)篩選上，也有許多要注意的地方，應(yīng)須依據(jù)規(guī)范，使用品質(zhì)合格的飛灰以及合宜的配比、正確的施工流程，避免建物結(jié)構(gòu)有安全上之疑慮。