水泥穩(wěn)定爐渣在道路基層中的研究與應用

王 琦

(遼寧建筑職業(yè)學院，遼陽 111000)

水泥穩(wěn)定爐渣在道路基層中的研究與應用

王 琦

(遼寧建筑職業(yè)學院，遼陽 111000)

本論文對水泥穩(wěn)定爐渣混合料在道路基層的可行性進行系統(tǒng)的分析研究，通過擊實試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、劈裂試驗和室內(nèi)抗壓回彈模量試驗等一系列的室內(nèi)試驗研究，得出技術經(jīng)濟可行的混合料配合比方案。試驗及研究結(jié)果表明，爐渣作為路面基層材料是可行的，且具有良好的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。

環(huán)境保護 道路基層 性能試驗

0 .引言

鑄造行業(yè)在產(chǎn)生廢砂的同時，也產(chǎn)生另一固體廢棄物爐渣。爐渣作為自然資源的應用研究早在18世紀就已經(jīng)開始了，進入21世紀以來，隨著人類對資源和環(huán)境的重視，爐渣的應用研究更加全面。我國鑄造產(chǎn)生的爐渣堆存量逐年增加，其組成成分各地區(qū)大同小異。本論文以鞍山市地區(qū)鑄造廠的爐渣為研究對象，對水泥穩(wěn)定混合料進行了系統(tǒng)的試驗研究，以實現(xiàn)爐渣在路面基層中應用的目的。首先，將爐渣進行破碎篩分，進行混合料的配合比設計；其次，通過土工標準擊實試驗得到在不同水泥劑量下的最佳含水量和最大干密度，按照預定干密度用靜力壓實法制備試件，養(yǎng)生后進行一系列的無側(cè)限抗壓強度試驗、劈裂試驗和室內(nèi)抗壓回彈模量試驗，驗證是否滿足規(guī)范要求，為爐渣在公路工程中應用提供系統(tǒng)的參考和依據(jù)。

1. 配合比設計

為了研究鑄造廢砂和爐渣的聯(lián)合使用情況，本試驗是以碎石為骨料，并摻加一定量的鑄造廢砂和爐渣與之相配合，利用Excel表，通過不斷的調(diào)整試配，得出本試驗混合料組成計算表1和合成級配曲線圖1。

表1 水泥穩(wěn)定鑄造廢砂與爐渣混合料的組成計算

圖1 水泥穩(wěn)定鑄造廢砂與爐渣混合料級配曲線

通過反復試算的方式最后確定，3#試驗混合料合成級配為碎石：爐渣：鑄造廢砂=0.39:0.41:0.20，即滿足合成級配要求。

2. 擊實試驗確定含水量

依據(jù)工程經(jīng)驗，從經(jīng)濟性方面出發(fā)，在水泥劑量為4%、5%、6%、7%和8%的情況下，水泥穩(wěn)定混合料分別進行標準擊實試驗，得到不同水泥劑量下混合料的最佳含水量和最大干密度，如下表2所示。

表2 不同水泥劑量下的最佳含水量和最大干密度

3. 性能試驗

3.1 無側(cè)限抗壓強度試驗

在水泥劑量為4%、5%、6%、7%和8%情況下完成無側(cè)限抗壓強度試驗，可得無側(cè)限抗壓強度表3。

表3 無側(cè)限抗壓強度表

根據(jù)《公路路面基層施工技術規(guī)范》（JTJ034-2000）標準，混合料在最佳水泥劑量下滿足二級和二級以下公路底基層強度的要求，不滿足二級和二級以下公路基層強度要求。

3.2 劈裂試驗

將試驗獲得的試驗數(shù)據(jù)進行處理，其處理的結(jié)果如下表4所示。

表4 間接抗拉強度試驗表

經(jīng)過上述的數(shù)據(jù)處理，五種混合料的劈裂強度為0.78～0.82MPa之間，劈裂強度的平均值為0.8MPa，滿足二級和二級以下公路路面基層、底基層技術要求。

3.3 回彈模量試驗

對試驗數(shù)據(jù)進行處理可以得到抗壓回彈模量E，其處理結(jié)果如下表5所示。

表5 室內(nèi)抗壓回彈模量試驗表

由表5的試驗結(jié)果可知，抗壓回彈模量隨著養(yǎng)護天數(shù)的增加而增大，養(yǎng)護28d后試件的抗壓回彈模量能夠滿足無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料二級公路路面基層、底基層的工程設計要求。

4. 結(jié)束語

通過室內(nèi)一系列的試驗研究可知，在7%水泥劑量下，水泥穩(wěn)定爐渣與鐵尾礦或鑄造廢砂的無側(cè)限抗壓強度、劈裂強度和抗壓回彈模量均滿足二級和二級以下公路基層強度的要求。為工業(yè)廢棄物循環(huán)綜合利用提供了一條新的途徑，具有良好的技術、社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益，應用前景十分可觀。

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1007-6344（2015）11-0318-01

王琦 1982.04 漢 遼寧鞍山人 遼寧建筑職業(yè)學院城建交通系