石棉尾矿高速公路水稳基层材料的研究

为了综合利用雅泸高速公路石棉段大量堆积的石棉尾矿,对石棉尾矿用作水泥稳定基层集料的可行性进行研究,开辟一条石棉尾矿综合利用的新途径。对石棉尾矿的基本物理性能和路用性能如表观密度、压碎值、磨耗值等进行分析研究,并对其进行了石棉尾矿水泥稳定基层的配合比设计。研究表明:石棉尾矿的表观密度为2.65 kg/cm3,压碎值小于12%,磨耗值小于23%,完全满足水泥稳定基层集料的基本性能要求。配合比设计结果表明:石棉尾矿水泥稳定基层的最优水泥用量为4%,其无侧限抗压强度达到3.17 MPa,满足水泥稳定基层的要求;对石棉尾矿级配碎石形成机理研究,发现其颗粒呈立方体状,能够形成良好的嵌挤结构。因此得出石棉尾矿具有良好的嵌挤性和适宜的抗压强度,是较好的水泥稳定基层集料原材料。     

左权铁尾矿在高等级重载公路基层中应用研究

为实现左权铁尾矿资源在国道207路面基层中的应用,研究了左权铁尾矿特性与其对基层材料的路用性能的影响。结果表明：左权铁尾矿性能稳定,经破碎分选制备的铁尾矿粗、细集料性能均满足高等级重载公路要求,铁尾矿细集料中云母含量高,导致水泥稳定铁尾矿强度低,降低细集料掺量,并采用水泥复合稳定,可大幅提高强度。水泥复合稳定铁尾矿90 d抗压强度、劈裂强度、回弹模量和抗冻、抗收缩性能均明显高于水泥稳定碎石,在国道207线的应用效果良好,经济效益凸显。     

铜矿尾矿制备水泥熟料的特性与微观表征

为了进一步研究铜矿尾矿用于制备水泥熟料的可行性,采用铜矿尾矿替代砂岩烧制水泥熟料。通过f-CaO测试分析铜矿尾矿制备水泥熟料的易烧性,同时借助XRD测试水泥熟料中成分比例,最后对铜矿尾矿制备水泥熟料的凝结时间及力学性能进行了验证。结果表明:升高煅烧温度更有利于使用铜矿尾矿制备水泥熟料;用铜矿尾矿替代砂岩可降低f-CaO,但熟料的矿物晶体结晶度下降,且C3S矿物烧成率略偏低,凝结时间、早期强度与普通水泥熟料相差不大。     

铁矿尾矿砂在公路基层中的应用研究

在铁矿区,大量的尾矿占用土地、堵塞河流、污染环境,而公路建设所需的材料却日益短缺。用铁尾矿修筑道路不仅解决了材料问题,而且减少占地、节约资源、改善环境,具有良好的经济和社会效益。对铁尾矿砂及尾矿砂加入石灰水泥后的物理力学性能进行了试验研究,并与石灰土进行对比。结果表明：铁尾矿砂掺加石灰、水泥后,其强度随着龄期而增长,具有半刚性材料的特性,用石灰、水泥稳定尾矿砂作为路面基层材料具有很好的路用性能,同时用石灰和水泥稳定的效果更佳。     

废弃磷尾矿用作路面基层材料的试验研究

简要分析废弃磷尾矿的环境影响情况，表明其作为路面基层材料和路基填料是安全的。通过试验提出石灰粉煤灰(简称“二灰”)稳定和石灰粉煤灰水泥综合稳定，以及结合正交设计方法提出掺外加剂的二灰稳定废弃磷尾矿的优选配合比，分析影响混合料强度的诸多因素，并确定其路用性能。     

土壤固化剂改良铁尾矿路用性能研究

以河北张家口地区铁尾矿为研究对象,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、水稳定性试验,研究水泥和土凝岩两种土壤固化剂对该类铁尾矿性能的影响。结果表明:水泥改良铁尾矿和土凝岩改良铁尾矿满足二级及二级以下公路路基强度要求的经济掺量为8%,其7d无侧限抗压强度分别为2.48 MPa和2.08 MPa;土壤固化剂改良铁尾矿前期和中期强度增长迅速,后期强度增长缓慢,10%水泥改良铁尾矿7d龄期和35d龄期强度可达到97d龄期强度的49.23%和81.13%;土壤固化剂改良铁尾矿水稳定性较好,10%土凝岩改良铁尾矿7d~97d龄期水稳系数在93.72%~99.20%之间,水稳系数随龄期先减小再增大,土凝岩改良铁尾矿水稳定性要优于水泥改良铁尾矿。     

石棉尾矿在(底)基层中应用的试验研究

通过室内试验以及现场测试,结合SEM、XRD、XRF微观分析,研究了石棉尾矿作为高速公路(底)基层材料的路用特性.结果表明,水泥稳定石棉尾矿碎石混合料强度满足规范要求,用于高速公路(底)基层是可行的.由于石棉尾矿含有少量碎石棉纤维,吸水率与一般的碎石相比偏高,工程施工过程中应严格控制含水量,并注意施工防护和环境保护.在缺乏筑路材料的山区,合理利用当地的废矿料,能够取得良好的经济效益、社会效益以及环境效益.     

铜矿尾矿制备的水泥熟料特性

以率值K(石灰饱和系数)、S(硅率)、I(铝率)为指标分析铜矿尾矿作为水泥原料的可行性,借助熟料成分计算判断铜矿尾矿作原料是否符合设计的率值要求。结果表明:铜矿尾矿中含有制备水泥的化学成分,有害成分指标也满足原料的需求;将石灰石、铁尾渣等材料与铜矿尾矿复配后制备的熟料满足生料设计率值的要求;在较高的温度下,铜矿尾矿替代砂岩作为硅铝质原料制备的水泥易烧性更强。     

建筑垃圾与尾矿在道路基层中的应用

针对建筑垃圾和尾矿两种废弃材料,分别进行道路半刚性基层方面的技术性能研究,得到适用于不同交通等级路面基层材料的配合比方案,同时对两种半刚性材料与常用的水泥稳定砂砾做经济性比较,为实际工程应用提供参考和依据.     

改良铁尾矿用于道路基层材料的研究

为了使大量堆存的铁尾矿得到有效利用,通过掺入不同无机结合料对铁尾矿进行改良处理。针对掺入量、养护龄期等主要影响因素,利用击实试验、加州承载比试验、无侧限抗压强度试验和干湿循环试验对改良后铁尾矿的路用性能及耐久性进行了分析和研究。结果表明:将铁尾矿用作底基层填料是可行的,相比于石灰和钢渣,水泥改良后的铁尾矿性能最佳;当水泥掺量为5%时,改良铁尾矿的CBR值大于80%,7d无侧限抗压强度在室内室外条件下分别为1.44和1.32MPa,膨胀值小于0.2%,其各项力学性能和耐久性得到最佳改善,能够满足道路基层材料的要求。     

石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层的性能研究

提铁铜尾矿是铜尾矿经转底炉煅烧提铁后的冶炼渣,为研究其作为矿物掺合料在公路结构中应用的可行性,以石灰提铁铜尾矿作为胶凝材料,选用提铁铜尾矿质量/石灰质量比为2.5,制备5种不同配合比的石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层(LTS),测定其7d无侧限抗压强度。试验结果表明:当石灰提铁铜尾矿掺量为10.5%～24%时,其7d无侧限抗压强度随着石灰提铁铜尾矿掺量的增加先增大后降低且均大于1.1 MPa,当石灰提铁铜尾矿掺量为21.5%时其达到最大值2.14MPa。考虑到工程经济性,最终推荐石灰提铁铜尾矿掺量为10.5%。1km的石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层比同配比的石灰粉煤灰稳定碎石基层节省造价85 352元。因此,提铁铜尾矿可作为矿物掺合料在公路基层中大规模应用。     

张石高速公路尾矿渣处理研究

张石高速公路涞源-曲阳段,沿线选矿厂排出的尾矿粉池及大面积采矿弃渣造成路基承载力低,地质条件不稳定等状况。对于尾矿渣处理可采用部分换填、全部换填或全部利用等处理方式。经过方案比较,确定全部利用尾矿渣,即进行翻挖后采用掺加水泥和土壤固化剂等进行改性后回填。     

固化剂改良铁尾矿基层强度影响因素敏感性分析

为了明确影响固化剂改良铁尾矿基层强度的敏感参数,以无侧限抗压强度试验为基础,通过正交试验建立水泥、土凝岩两种固化剂改良铁尾矿的7d无侧限抗压强度简化预报模型,并对各敏感因素进行逐步回归分析,明确各敏感因素所占权重。结果表明:掺量为8%的固化剂改良铁尾矿满足低等级公路强度要求;掺量相同的条件下压实度越大固化剂改良铁尾矿强度越大;压实度相同的条件下固化剂掺量越大固化剂改良铁尾矿强度越大;影响固化剂改良铁尾矿7d无侧限抗压强度的因素按其权重大小排序为:固化剂掺量、压实度、固化剂掺量和压实度交互作用。     

橡胶颗粒水泥稳定砂砾基层施工工艺研究

为验证橡胶颗粒水泥稳定砂砾基层的工程适用性,基于室内试验,确定橡胶颗粒水泥稳定砂砾基层材料施工配比。针对橡胶颗粒水泥稳定砂砾基层材料特点,明确橡胶颗粒水泥稳定砂砾基层施工工艺。在此基础上,铺筑橡胶颗粒水泥稳定砂砾基层试验段,评价橡胶颗粒水泥稳定砂砾基层施工质量,分析橡胶颗粒水泥稳定砂砾基层防拱胀开裂机理。结果表明,橡胶颗粒水泥稳定砂砾相较普通水泥稳定砂砾其最佳含水率增长0.4%、最大干密度降低0.011 g/cm³;预拌工艺保证了橡胶颗粒分布均匀性,交互式碾压工艺确保了橡胶颗粒水泥稳定基层施工压实效率;试验段压实度达到98.04%,7 d无侧限抗压强度为3.6 MPa,均符合规范要求。橡胶颗粒掺加后水泥稳定砂砾应变差值较掺加前降低19%,有效提高了水泥稳定砂砾基层防拱胀抗开裂性能。     

养护方法对含铁尾矿粉的高性能混凝土力学、耐久和微观结构影响

混凝土的高性能化和绿色化对原材料品质提出很高要求,而我国大量铁尾矿工业废弃物的处置是当下急需解决的问题。基于此,研究了标准养护、45℃温水养护与90℃蒸汽养护3种养护方法对含铁尾矿粉的高性能混凝土力学性能(抗压和抗折强度)、收缩性能和微观结构(组成成分和微观形貌)影响。结果表明,含15%铁尾矿粉的混凝土力学性能达到最佳值,温水养护和蒸汽养护可进一步提升其力学性能。此外,引入细小的铁尾矿粉可促进水泥颗粒水化,从而形成致密的微观结构,但铁尾矿粉自身活性有限,在蒸汽养护条件下可参与水化反应。研究成果可进一步开发绿色、低成本的高性能混凝土。     

高速公路水泥稳定碎石基层施工与质量控制

随着水泥稳定碎石基层在高速公路中的应用越来越广泛,水泥稳定碎石基层的质量显得尤为重要,为提高高速公路水泥稳定碎石基层的施工质量,对其施工技术进行探讨。文中阐述了水泥稳定碎石基层原材料质量、配合比设计、施工工艺等关键性问题,提出了水泥稳定碎石施工质量控制要点。     

考虑养生期水化热影响的高海拔地区水泥稳定碎石层温度分布研究

为了揭示高海拔地区水泥稳定碎石层养生期温度分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了基于水化热的水泥稳定碎石层养生期三维非稳态计算模型,分析了日最低气温、日温差、太阳辐射总量、风速、水泥稳定碎石厚度及水泥剂量等因素对水泥稳定碎石层养生期温度场分布的影响及其敏感性。分析表明：随着日最低气温、日温差、日太阳辐射总量及水泥剂量的增大,水泥稳定碎石层表面及层中温度逐渐提高;随着风速的增大,水泥稳定碎石层表面及层中温度逐渐降低;水泥稳定碎石层表面最低温度的关键影响因素为风速,层中最低温度的关键影响因素为水泥稳定碎石厚度。     

水泥(粉煤灰)稳定煤气化多孔炉渣干缩抗裂性能研究

为了研究煤气化多孔炉渣制备的水泥(粉煤灰)稳定炉渣的干缩抗裂性能,该文对比分析了水泥稳定碎石、水泥稳定炉渣、水泥粉煤灰稳定炉渣的干缩应变、失水率和干缩抗裂系数.结果 表明:与水泥稳定碎石相比,水泥稳定炉渣的最佳含水率高、失水周期长、干缩应变小,干缩抗裂系数明显提高;粉煤灰具有缓冲压力、填充密实、胶结骨料的作用,水泥粉煤灰稳定炉渣的劈裂强度高于水泥稳定炉渣,而干缩系数低于水泥稳定炉渣,因而具有更大的干缩抗裂系数.工程试验也表明,水泥(粉煤灰)稳定炉渣具有良好的干缩抗裂性.     

基于提高路用性能的水泥粉煤灰稳定碎石研究

针对水泥稳定类与二灰稳定类材料存在的问题,提出水泥粉煤灰稳定碎石基层,并对水泥粉煤灰稳定碎石的配合比设计及其性能进行了研究。研究表明,添加一定比例的粉煤灰后,水泥稳定碎石的各种路用性能均有所提高。     

厚层水泥稳定碎石基层压实技术参数研究

通过采用振动法确定水泥稳定碎石配合比,采用相应压实度作为厚层水泥稳定碎石基层质量控制标准,提出了基于超重振动压路机厚层水泥稳定碎石基层压实技术参数及碾压设备组合。工程实践表明以振动法确定水泥稳定碎石压实度作为控制指标适用于厚层水泥稳定碎石半刚性基层压实,该技术为西藏林芝高原地区厚层水泥稳定碎石施工提供了较好解决方案,不仅提高了水泥稳定碎石基层的板体性,极大缓解了收缩裂缝,而且节省了施工费用,具有较好经济社会效益。