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第3期(总第249期) 2021年6月20日华东公路EASTCHINAHIGHWAYNo.3(Total No.249)April2021文章编号：1001-7291(2021)03-0037-09文献标识码：B-道路工程.AB、‘煤灰碎居马书石，丁灿，沈菊男(苏州科技大学，江苏省生态道路技术产业化中心，江苏苏州215200)摘要：设计了满足基层材料级配的水泥稳定废二灰碎石材料，研究了其抗冻、疲劳、抗冲刷与温缩性能。
结果表明：(1)经过5次冻融循环后，试件的抗压强度损失约30%，经过32min 冲刷试验后，试件质量损失66.3g，占比41%o，均满足规范要求(2)水泥稳定旧二灰碎石的温缩应变与系数随温度的增长而增长，呈线性规律(3)试件随着应力比的增加，疲劳寿命迅速降低，在使用过程中，建议控制交通量和车辆，提高道路使用寿命。
关键词：旧二灰碎石；长期耐久性能1原材料和试验方法1.1原材料所用旧二灰碎石由原S308改造工程太仓段基层铳刨得到。
天然骨料分为一号料(345mm~ 10mm)与二号料(19mm~9.5mm),来自苏州市泰发建材有司。
骨料水洗法筛分结果见表1、表2,骨料密度与吸水率见表3o稳定材料采用太仓海螺水泥P C32.5,水泥性能各项指测见表6o表8旧二灰碎石水洗法筛分结果下列筛孔(mm)通过率(％)315526.5199559.77 2.9■0.50.277 1100.557.598.577.557.522.222.514.4298.295.589.574555.536.415.4955编398.594589.472.556.238.215.49.2号498.596.587.573.255.5355518.59515100.596.590.277.558.435.51953955平均值95.596.989.574.5555137.51953955方差0.588.788.728.20 5.23 5.14 3.640.21表2新骨料筛分结果38.526.5151513.5 5.5 4.750.577，号料58.559.415.5 5.5850.50.50.1 (38.5〜15mm)号料10010065.433.5 5.70.70.70.1 (15-5.5mm)表3骨料密度及吸水率集料类别表观密度(gem3)体积密度(gem3)吸水率(%)旧二灰碎石 2.555 2.21414.22一号料(I.5~15mm) 2.246 2.2200.42二号料(15~5.5mm) 1.22 2.2540.60表4水泥性能指标检测比表面积/安定性/抗压强度/MPa抗折强度/MPa凝结时间/mm 式验项目，4------------------------------------------------———(m2•kg)mm3428434284初凝终凝标准2300sjH217.0242.523.526.5245W600实际值35685 2.648.5 5.47.2333327收稿：20210407修回日期：222105091.2试验方法1.2.1级配设计—38—华东公路2226年第3期本研究采用了70%的旧二灰碎石，30%的新集料，为形成骨架密实型结构，新集料分为一号料和二号料，其中一号料(36.5mm~19mm)22%和二号料(10mm~9.5mm)10%,各集料筛分结果及最终合成级配见表4,合成级配与规范对照见图6。
水泥粉煤灰稳定煤矸石碎石应用研究综述及展望摘要：本文研究了水泥粉煤灰稳定碎石材料在工程的应用，包括施工过程应注意的问题，在实体工程中的应用和效果分析。
关键词：粉煤灰；碎石；材料1.水泥粉煤灰稳定碎石材料施工过程中应注意的问题1.1有关粉煤灰的问题粉煤灰综合利用是火力发电厂的重要副产品，主要指磨细煤粉锅炉焚烧后由烟道口流出的废物。
它用机械设备、静电聚灰器或其他设备聚集。
分湿排灰和干排灰二类，对于露天堆放的粉煤灰水泥难，为避免干灰在天空中飞舞，经常给干灰堆洒水。
针对上述问题，本节提出以下对策：(1)因为粉煤灰材料中大部分富含水分，所以基层材料配比的方案中，要充分考虑到粉煤灰综合利用本身所包含的水分。
(2)如粉煤灰含水率太高，则必须在配制前先放置一段时间，充分滤出水分，再进行配制，以防粉煤灰堵塞出材口。
(3)含水量大的粉煤灰较容易使下料口堵塞。
有条件时，进行粉煤灰喂料的下料斗，最好能够安装一个振动装置，防止下料口堵塞，造成皮带秤计量不准确。
1.2有关加强养生的问题(1)两种养生方式的温湿度观测干球高温也反映了环境条件的实际高温，在麻袋养护条件，基础随处自然环境的高温与大气环境高温非常接近，而在薄层养护条件的高温则比大气环境高于21℃，正午高于最多，早晚高于较少，这是因为薄层环境条件能够把阳光照射所形成的热能维持在基础环境条件和薄膜材料中间。
湿球温度反映了相对湿度和气温两个方面。
可以发现：在麻袋养生环境下的湿球温度总是大于室外的湿球温度，因此我们可以发现虽然在麻袋下的温度比环境温度稍低，但是在麻袋下还是对基质有一定保温效果，也因此麻袋下能够降低基质表面的蒸发量，在将麻袋下加盖后，基质气温比直接露在外面的高出1℃—2℃。
抹子下覆盖环境的湿球温度比大气温高出4℃一15℃，正午高出较多，而早晚高出较少，主要是由于为膜能够将阳光辐射后产生的热能固定在基质的薄层内部，也具有较强的维持保湿的功能。
相对湿度的高低与差异体现在覆盖层的保湿作用二个方面。
水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究摘要：本文对如何运用钢渣才能使道路整体的耐久性具有最优秀的效果进行如下试验探究，希望为广大业内人士带来一定的参考价值。
关键词:钢渣;水泥稳定基层;路用性能引言尽管目前国内外对钢渣研究己经具备了相当的水平和规模，但国内对钢渣的利用率还是仍然非常的低效，主要是因为存在以下这些不容忽视的问题。
一、试验方案1.1原材料（1）集料：分为粗集料、细集料和钢渣。
粗集料选用石灰岩碎石，细集料选用石屑，技术性质满足《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20—2015）要求。
钢渣选用某钢铁厂炼钢后产生的钢渣，游离氧化钙和游离氧化镁含量分别为5.53%，4.36%，粒径在4.75～31.5mm之间。
按相应试验规程和检测方法分别测试未陈化和陈化3个月钢渣技术性质，其压碎值和针片状颗粒含量满足各等级道路基层和底基层集料要求，膨胀率与粉化率不满足使用要求，但与规范值相近，故选用陈化3个月钢渣。
钢渣物理力学性质，见表1.表1钢渣物理力学性质1.水泥：选用普通硅酸盐水泥P·O42.5，其技术性质，见表2。
表2水泥技术性质1.2试验方案（1）配合比设计：为较好地解决钢渣膨胀问题，参照《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20—2015）中水泥稳定碎石骨架密实级配，设计粗型C、中型Z、细型X三种级配。
开展浸水膨胀率试验和CBR试验，比选最优矿料级配；按最优矿料级配和水泥稳定钢渣碎石材料室内重型击实试验结果，采用静压法成型试件并开展无侧限抗压强度试验，确定最优水泥掺量。
水泥稳定钢渣碎石矿料级配，见表3。
试件尺寸为ϕ150mm×150mm，拟钢渣和碎石比例为60∶40，拟水泥掺量分别为3.0%，3.5%，4.0%，4.5%，5.0%。
表3水泥稳定钢渣碎石矿料级配（2）路用性能试验方案：参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51—2009）开展水泥稳定钢渣碎石材料路用性能试验研究，试验方案，见表4，表中标准养生是指在室内（20±2）℃、95%湿度环境下进行养生，现场养生是指室内成型的试件送到现场，覆盖土工膜并与现场基层同步养生。
浅析水泥粉煤灰稳定碎石基层结构抗裂性能研究作者：沈维隆来源：《居业》2017年第04期[摘要]随着我国经济迅速发展，道路交通的安全和畅通不论对我们的人身安全还是经济发展都起着不可忽视的作用。
但是就目前情况而言，我国道路还存在较多问题，比如裂缝、断裂、坑洼、积水等。
道路抗裂性能的好坏是影响路面使用质量的一个关键性因素，因此对水泥粉煤灰稳定碎石基层结构抗裂性能的研究意义深远。
[关键词]粉煤灰；基层结构；抗裂性能文章编号：2095—4085（2017）04—0117—02沥青路面是现如今社会最普遍的路面形式，这种路面在使用一段时间之后，很容易出现开裂现象，再经过人为因素和自然因素的双重作用，路面就会出现断裂、坑洼、积水等一系列问题，这些问题都会破坏路面的完整性、平整性和美观性。
随着这些情况不断加剧恶化，道路的使用寿命会被大大缩短，使用质量会直线下降。
根据以上阐述的种种问题，我们很多公路工作者提出了一系列的解决办法。
本文着重对水泥粉煤灰稳定碎石基层结构抗裂性能进行分析。
1水泥粉煤灰稳定碎石基层结构存在的问题水泥粉煤灰稳定碎石混合料是一种比较经济适用的路面基层材料，它具有抗压性、不易变形、水稳定性、耐冻性等特点，且在施工方面操作比较容易。
其具备的较高强度和良好的完整性、平整性，是判断路面结构基层路用性能好坏的关键。
在道路使用过程中不难发现，不论是哪种基层结构，不论是在何种自然条件下，都不可避免会出现路面开裂、坑洼、断裂等一系列现象。
1.1水泥和粉煤灰在稳定碎石路面之间的比例粉煤灰的分量对材料的强度起着至关重要的影响作用，同时它也是水泥粉煤灰稳定碎石材料的重要组成部分。
不同的剂量和路面基层的抗裂性不同，因此要严格把握好水泥粉煤灰之间的不同份量。
在材料的合理组合下，以不改变其结构强度为前提，适量降低水泥的分量改善结构抗干缩性能，从而增强结构的总体抗裂性能。
粉煤灰混合料在很大程度上能降低水化热温，还可以增强和易性。
2020年12月FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION Dec.2020水泥稳定钢酗石林料工程性能试齣究Experimental Study on Engineering Performance of Cement Stabilized Steel SI龍and Crushed Stone Materials王道领(驻马店市公路工程开发有限公司，河南驻马店463799)摘要：为提高钢渣利用率，研究钢渣代替部分碎石对水泥稳定碎石材料的影响，按照骨架密实型级配设计水泥稳定钢渣碎石，通过力学性能、收缩性能试验评价水泥稳定钢渣碎石材料工程性能。
研究表明：水泥稳定碎石掺60%钢渣后力学性能最优，抗压强度、劈裂强度和回弹模量较水泥稳定碎石分别至少提高7.0%、12.0%、26.3%；5%水泥掺量的稳定钢渣碎石强度和刚度良好，钢渣掺量60%时，前期失水率增长速率明显快于后期，且干缩应变与干缩系数降低，干缩系数降低量大于温缩系数增大量，抗裂性能得到改善。
关键词：路面基层；水泥稳定碎石；钢渣；力学性能；干缩性能；温缩性能中图分类号：U416文献标识码：A文章编号：1005-8249(2020)06-0106-05WANG Daoling(Zhumadian Highway Engineering Development Co.,Ltd.,Zhumadian463799,China)Abstract:In order to improve the utilization rate of steel slag,the influence of steel slag instead o£part of crushed stone on cement stabilized crushed stone material was studied,and the cement stabilized steel slag crushed stone was designed according to the dense skeleton gradation.Studies have shown that the cement-stabilized crushed stone mixed with60%steel slag has the best mechanical properties,which is at least7.0%,12.0%,and26.3%higher than the cement-stabilized crushed stone compressive strength y splitting strength,and rebound modulus；theamount of stable steel slag gravel has good strength and stiOness.When the steel slag content is60%,the growth rate of the water loss rate in the early stage is significantly faster than that in the later stage,and the shrinkage strain and shrinkage coefficient are reduced.The reduction of dry shrinkage coefficient is greater than the increase of temperature shrinkage coefficient,and the crack resistance is improved.Keywords:pavement base；cement stabilized macadam•steel slag;mechanical properties;dry shrinkage performance;temperature shrinkage performance0引言近年来，快速发展的交通运输行业促进交通量增长迅速，在交通荷载及外界环境影响下部分新建沥青路面在通车两年内出现裂缝，降低了沥青路面作者简介：王道领(1976-),男，本科，高级工程师，主要从 事道路与桥梁相关工作。
水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的研究与应用摘要：钢渣具有硬度大，弹性模量高，含有一定的胶凝活性，可作为路面基层集料使用。
为了提高水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的强度、安定性，研究了水泥用量、钢渣的最大粒径、钢渣掺量以及级配类型对力学性能以及安定性的影响，并采用X-CT对基层的级配组成特点进行表征。
同时对其施工技术进行工程应用。
结果表明，当级配类型和最大粒径一定时，水泥剂量由3%增加至5%时，其抗压强度达到了4.93MPa。
当水泥剂量和级配类型一定时，钢渣的最大粒径由4.75mm增加至19mm时，其抗压强度增加了7.2%。
当水泥剂量和钢渣最大粒径一定时，悬浮型级配缓冲了基层膨胀应力，从而提高了水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层的稳定性。
水泥稳定钢渣碎石复合集料路面基层施工中需重点关注钢渣原料的安定性控制、混合料的粘聚性调控以及混合料的碾压质量控制。
关键词：钢渣路面基层；组成设计；抗压强度；安定性；施工工艺1.前言钢铁工业是我国国民经济发展的支柱行业，钢渣是钢铁生产过程中排放的一类大宗工业固废，是炼钢过程中的副产物，其排放量约占粗钢产量的15%，，其综合利用率不到40%，这势必会使得钢渣大量堆存，污染自然环境和对人类的日常生活造成威胁，将钢渣用做路面基层集料代替碎石，既能减少对天然碎石的开采，保护环境，又能大规模消纳钢渣，降低生产成本，具有显著的社会效益和经济效益。
钢渣的化学成分和矿物组成复杂，钢渣的主要化学成分含有CaO、SiO2、FeO、MnO等，其主要矿物相为硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、RO相、铁酸盐相和游离氧化钙（f-CaO）等，因此钢渣含有和波特兰水泥类似的矿物相，具有一定水化活性，由于钢渣是在高温下形成的，同时也被称为“过烧硅酸盐水泥”，可用作胶凝材料代替部分硅酸盐水泥使用，同时钢渣中含有RO相、铁酸盐相等硬度较大的矿物，因此钢渣具有高硬度和高弹性模量，钢渣的硬度和弹性模量一般达到5.2和80MPa，且钢渣表面粗糙，针片状含量较少，压碎值较高，具有优异的集料性能，常用作混凝土骨料，路面基层集料。
粉煤灰对水泥稳定碎石路用性能的影响分析半刚性基层目前已是我国高等级路面中所使用的最主要的材料类型。
众多学者历经了数十年的施工实践和理论研究，一致认识到，基层是柔性路面和半刚性路面的主要承重层，基层的强弱和好坏对整个路面，特别是沥青路面的强度、质量和寿命都有十分重要的影响。
水泥稳定碎石以其良好的路用性已经普遍用于许多道路结构中，而粉煤灰作为一种工程材料加入水泥稳定级配碎石中，则能够起到节约水泥、改善拌和物的和易性、减少干缩率，提高后期强度、降低模量、提高极限拉伸应变，增强抗渗性、耐久性等功效。
为详细考察粉煤灰对水泥稳定碎石的影响，选取了两种级配的水泥稳定碎石和水泥粉煤灰稳定碎石为对象，进行了多项基层性能试验对比，由此得出了一些粉煤灰对水泥稳定碎石基层的性能影响。
1．原材料本次研究的基层原材料主要包括：水泥、粉煤灰和碎石。
检测的主要项目依据基层的施工技术规范进行。
试验采用的粉煤灰是军粮城电厂粉煤灰，有效成分含量见表1。
水泥是“辇牌”粉煤灰硅酸盐水泥，水泥品种为PF－32.5。
碎石是山东提供，级配见表3。
粉煤灰成分表表1配合比成分表表2碎石的筛分结果表3击实试验是对稳定土进行击实试验，并绘制稳定土的含水量与干密度关系曲线，从而确定稳定土的最佳含水量与最大干密度。
结果列于表4。
各级配的最大干密度与最佳含水量的试验结果表表42．力学试验分析2．1无侧限抗压强度无侧限抗压强度是测定无机结合料稳定土试件在无侧限条件下的抗压强度。
本试件采用高:直径＝1:1的圆柱体,高和直径均为100mm，是按照预定干密度用静力压实法制备试件。
试件脱模称重后，应立即用塑料薄膜包复，进行室内进行保温。
养生时间按本试验要求分为：7d、28d、100d。
养生期间的温度为20℃，湿度为95%。
养生期的最后一天，应该将试件浸泡在水中一昼夜。
结果见表5。
各种级配的无侧限抗压强度结果汇总表表5从上表可以发现，两种材料随着养生时间的延长，其无侧限抗压强度逐渐变大，其中水泥稳定碎石的早期强度（7d）明显高于水泥粉煤灰碎石；到了28 d 时，两者强度都进一步增大，不过仍然是水泥稳定碎石的强度要略高于水泥粉煤灰碎石；但是到了后期（100d），强度规律则发生明显的改变，最高强度的是水泥粉煤灰碎石，水泥稳定碎石的强度反而小于前者，这说明粉煤灰对基层的后期强度提高起到明显的作用。
水泥粉煤灰稳定碎石基层的耐久性摘要为了研究水泥粉煤灰稳定碎石的路用性能，将粉煤灰当成细集料考虑，采用不同的配合比制备试件，对其抗冲刷性能、疲劳性能和抗冻性能进行了分析。
研究结果表明：粉煤灰掺量不宜过多，尽量不超过10%；当粉煤灰掺量为10%时，冻融前强度比较高，但是冻融后强度损失较大；考虑抗冲刷性能和抗冻性能，水泥掺量不宜小于5%。
关键词道路工程；水泥粉煤灰；耐久性；基层中图分类号：u416.1文献标志码：b文章编号：1000—033x（2012）07—0047—020 引言水泥粉煤灰稳定碎石是一类具有较好路用性能的基层材料，目前已成为中国高等级公路广泛采用的半刚性基层材料，在中国河南、河北等省份被广泛使用。
有很多学者针对水泥粉煤灰稳定碎石的相关性能展开了大量试验研究，研究结果发现水泥粉煤灰稳定碎石存在诸如强度低、收缩大、开裂现象较为严重等问题。
配合比优化设计、合理的施工工艺与质量控制可以减缓上述问题的发生。
对此，本文考虑将粉煤灰当成细集料，即水泥外掺、粉煤灰内掺，通过配合比优化对其耐久性进行试验研究，分析水泥、粉煤灰的掺量对耐久性的影响。
1 原材料1.1基本性质（1）水泥。
试验选用的水泥为华新水泥厂32.5级普通硅酸盐水泥，细度（0.08mm筛余）1.9%，标准稠度用水量为26.7%，安定性合格。
（2）粉煤灰。
试验所用粉煤灰均产自伊川电厂，为湿排灰，氧化物含量大于70%。
粉煤灰的物理性能见表1。
（3）碎石。
满足相关技术规范中关于碎石的质量要求。
试验采用的5～10mm、10～20mm和10～30mm碎石均产自偃师石料场。
（4）细集料。
建议采用含泥量小的中粗砂作细集料。
1.2水泥粉煤灰掺量设计在进行试验前，按照不同掺量配合比制作试件。
将粉煤灰当成细集料考虑，采用的比例见表2。
2 耐久性能分析2.1抗冲刷性能（1）试件制备。
按照标准方法制备中φ15cm×15cm的试件，养生180d，然后浸水1d。
文章编号:0451-0712(2008)10-0197-04 中图分类号:U414115 文献标识码:B水泥粉煤灰综合稳定钢渣碎石基层性能研究张宗保1,张和远1,刘志强1,朱卫东2,赵青林2(11武汉市关山至鄂州市葛店道路工程建设指挥部 武汉市 430015;21武汉理工大学材料科学与工程学院硅酸盐材料工程教育部重点实验室 武汉市 430070)摘 要:利用水泥粉煤灰稳定钢渣碎石复合集料作为新型路面基层材料,以无侧限抗压强度作为评价指标,对比了水泥稳定钢渣碎石基层与水泥稳定普通碎石基层的性能,确定了钢渣细集料代替石屑的可行性。
同时还研究了湿排粉煤灰的引入对水泥稳定钢渣碎石基层性能的影响,研究表明湿排粉煤灰存在一最佳掺量值,在最佳掺量点水泥粉煤灰稳定钢渣碎石路面基层材料具有较好的强度,且因引入湿排粉煤灰,成本造价也得以降低,故市场应用前景广阔。
关键词:基层材料;钢渣;湿排粉煤灰 钢渣是炼钢过程中产生的无机非金属熔渣冷却后形成的一种晶态非晶态并存的人工石,形成过程与天然浆岩(如玄武岩、花岗岩)类似。
它产生于1650℃下在生铁、废钢和造渣剂(CaO,CaF2)再加工成钢的过程中,由铁的氧化物、其他金属氧化物以及用于形成炉渣的生石灰或者煅烧白云石形成[1]。
钢渣自身级配很不理想,用钢渣细集料代替石屑,把碎石与钢渣按一定比例掺配组成复合活性集料,不仅优化了钢渣级配,而且增大了集料中骨料含量,能提高集料基体的强度,减少钢渣水化膨胀对其体积稳定性能的不利影响。
通过对比钢渣碎石混合料与普通碎石混合料的性能,研究钢渣细集料代替石屑的可行性,以无侧限抗压强度为评价指标来确定水泥粉煤灰稳定钢渣碎石的最佳配比。
对水泥粉煤灰稳定钢渣碎石作为路面基层材料的稳定机理进行了阐述。
1 试验原材料和试验方法111 试验原材料(1)钢渣细集料:钢渣取自武钢钢渣堆厂,以转炉钢渣为主,已堆存两年以上。
物理性能见表1,化学分析见表2。
由表2可见,钢渣中f2CaO的含量为3184%,低于欧洲标准小于5%的要求[2],可用于路面作基层材料使用。
表1 钢渣的物理性能种类表观密度g c m3自然堆积密度g c m3紧密堆积密度g c m3紧密空隙率%吸水率%武钢钢渣细集料31191150117246412(2)粉煤灰:试验用粉煤灰选自葛化祥龙电业有限公司湿法排放的粉煤灰。
其化学组分见表2。
基金项目:武汉市交通委员会科技攻关项目,合同号武交技[2007]23号收稿日期:2007-12-01[6] 田波,牛开民,谭华,等1多孔贫混凝土排水基层材料室内成型方法的研究[J]1公路,2006,(1)1[7] 盛燕萍1免振捣多孔混凝土配合比设计研究[D]1长安大学硕士论文,20061[8] JTJ018-97,公路排水设计规范[S]1[9] 冯乃谦1实用混凝土大全[M]1北京:科学出版社,20011[10] 郑木莲,陈拴发,王崇涛1多孔混凝土的强度特性[J].长安大学学报(自然科学版),2006,26(4)1 [11] 胡龙泉,蒋应军,陈忠达,等1骨架密实型水泥稳定碎石路用性能[J]1交通运输工程学报,2001,(4)1 [12] 郑木莲,陈拴发,王秉纲1多孔混凝土的收缩特性研究[J]1西安建筑科技大学学报(自然科学版),2005,37(4)1 公路 2008年10月 第10期 H IGHWA Y O ct12008 N o110 表2 钢渣及粉煤灰的化学分析组分A l 2O 3CaO K 2O M gO M nO N a 2O P 2O 5Si O 2SO 3T i O 2Fe 2O 3f 2CaO I 1L 武钢钢渣细集料 %21864017010691841127010311171116012711042215331847173粉煤灰 %2110018141111811000104019101253117421180195217219122 (3)集料:碎石1号取自湖北江夏,碎石2号及碎石3号取自湖北阳新。
其颗粒组成见表3。
表3 集料的颗粒组成集料品种通过下列筛孔(mm )的质量百分率 %371531151991541752136111801601075规范要求10090～10072～8947～6729～4918～3510～278～220～7钢渣细集料---1009615691651143511412碎石1号料1009715341414121211111411111018918碎石2号料--10075101217813714710510碎石3号料---1009412421533192013716 (4)水泥:水泥采用的是华新3215级矿渣硅酸盐水泥。
性能指标见表4。
表4 华新3215级矿渣硅酸盐水泥性能指标水泥品种凝结时间 m in 抗折强度 M Pa抗压强度M Pa初凝时间终凝时间3d 28d 3d 28d P ・S 321516521841571819133314112 试验方法(1)击实试验。
用于确定无机结合料的最佳含水量和最大干密度,采用重型击实标准,压实度97%,2177c m 3击实筒,3层击实,每层98次,参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ 057-94)进行试验[3]。
(2)无侧限抗压强度试验。
制备试件规格<150mm ×150mm ,在20℃下标准养护6d 后浸水24h ,吸干表面水后擦去表面浮粒,测定出其7d 无侧限抗压强度值。
2 试验结果与讨论211 钢渣碎石复合集料级配设计一种理想状态的基层结构,它的材料组成应该是能使钢渣和结合料都恰好处在最佳状态下发挥作用。
钢渣自身级配很不理想,利用碎石与钢渣按一定比例掺配组成复合活性集料,不仅优化了钢渣级配,而且增大了集料中骨料含量,能提高集料基体的强度,减少钢渣水化膨胀对其体积稳定性能的不利影响。
按照以上思路,通过钢渣与级配碎石合理掺配,得到符合规范级配要求接近级配中值适合工程应用的集料。
经过分析,采用配比为:碎石1∶碎石2∶钢渣细集料=30∶35∶35。
所得钢渣碎石复合集料的级配示意图如图1所示。
同时为了对比研究,选用了普通碎石混合料来作参比,为达到与钢渣碎石复合集料相当的级配集料,对选择的对比碎石集料同样进行了级配优化,碎石复合集料设计配比为:碎石1∶碎石2∶碎石3=30∶35∶35。
碎石复合集料的级配示意图如图2所示。
图1 钢渣碎石混合料合成级配示意由图1和图2可见,不论是钢渣碎石混合料还是普通碎石混合料,其合成级配均在要求的级配上下限范围内,对比而言,普通碎石混合料的级配相对偏粗些。
且由于钢渣的引入,钢渣碎石混合料中4175mm 以下的粒度分布更接近中值。
这表明,引入钢渣可相对改善普通碎石混合料的级配。
—891— 公 路 2008年 第10期 图2 普通碎石混合料合成级配示意212 钢渣碎石混合料与普通碎石混合料性能对比首先对水泥直接稳定级配钢渣碎石与相同配比的水泥稳定碎石的性能进行了对比。
按以上211节合成的级配配制了水泥剂量为3%、315%、4%、415%的击实试样,分别确定最佳含水量和最大干密度后按97%的压实度成型试件,并测定其7d无侧限抗压强度。
其7d无侧限抗压强度随水泥掺量的变化而变化的曲线如图3所示。
从图3可见:(1)用钢渣细集料替代石屑可提高混合料的强度,钢渣碎石复合集料和普通碎石复合集料相比,在相同水泥掺量时,钢渣碎石混合料的7d图3 水泥掺量对不同碎石混合料强度的影响无侧限抗压强度明显比普通碎石混合料的7d无侧限抗压强度要高,也即用钢渣碎石代替普通碎石后强度不会下降,能满足路面基层强度要求;(2)水泥剂量的大小同样是影响钢渣碎石混合料的重要因素,这和普通碎石混合料的变化规律一致,随水泥掺量的增加,二者的强度都呈递增趋势。
213 粉煤灰掺量对碎石钢渣混合料性能的影响为了研究粉煤灰掺量对碎石钢渣混合料性能的影响,试验对不同粉煤灰掺量下水泥粉煤灰稳定钢渣碎石的强度进行了对比。
利用水泥、粉煤灰稳定钢渣碎石复合集料,强度结果如表5所示。
表5 粉煤灰掺量对碎石钢渣基层强度的影响编 组混合料配合比 %水泥粉煤灰混合料最佳含水量%最大干密度g c m3无侧限抗压强度3R7d M Pa Cv %R ir M Pa13100976102120211916141160 23105928102110211814121167 33101087815119211927191167 43101582910118011599141134 54100966102121313513132162 6410591810211231404143115 74101086815119521616172132 84101581910118011809141152 注:3为<150mm×150mm试件的7d无侧限抗压强度值,R7d为13个试件的平均值;C v为试验偏差系数;R ir为95%保证率强度,R ir= R7d-11645S,S为试验标准偏差。
分析表5试验数据可总结出以下几点规律。
(1)粉煤灰的掺量存在一最佳值。
对比5号样和6号样可知,当掺入5%的粉煤灰后,95%保证率的7d 强度提高了20%,由2162M Pa提高到3115M Pa,表明粉煤灰的适当引入对提高基层的早期强度是有益的;当水泥含量一定时,若粉煤灰掺量为5%时,水泥粉煤灰稳定钢渣碎石的95%保证率的强度最高,这是因为随着粉煤灰的添加,粉煤灰和小于4175mm 以下的钢渣充分填充了骨料之间的空隙使得混合料较密实,使骨料有效地胶结在一起。
同时引入粉煤灰—991— 2008年 第10期 张宗保等:水泥粉煤灰综合稳定钢渣碎石基层性能研究也使得混合料拌和更加均匀,试验偏差系数减少,从而提高了其95%保证率下的无侧限抗压强度值。
当粉煤灰掺量继续增加时,强度反而降低,这种情况下是由于粉煤灰掺入过量,使得骨料用量减少,细填充料含量过大,使得骨料悬浮在结合料中形成悬浮密实型结构,而无法形成有效的嵌挤骨架密实型结构,致使强度逐渐降低。
因此5%掺量点是该体系中的粉煤灰最佳掺量点。
(2)粉煤灰的掺量影响着最佳含水量的大小。
随着粉煤灰掺量的增加,最佳含水量呈现递增的趋势。
(3)粉煤灰掺量同样影响着混合料的最大干密度。
随着粉煤灰掺量的增加,混合料的最大干密度呈现递减趋势。
由于粉煤灰的价格比混合料的价格要低,通过粉煤灰的替代,成本会大大降低,同时由于最大干密度的下降,原料的用量也会减小,这对于节省成本也有很大的帮助。
因此,从保证强度、节省造价、利废环保等角度出发,水泥粉煤灰稳定钢渣碎石有着良好的应用前景。
214 水泥粉煤灰综合稳定钢渣碎石用于路面基层材料的可行性分析根据试验结果可知,在选择合适的粉煤灰掺量下,采用水泥粉煤灰稳定钢渣碎石,试件95%保证率下的7d无侧限抗压强度达到了3115M Pa,可满足基层强度的规范要求。
