“全废四渣”对基层路基性能影响分析.pdf
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1、第49 卷第9 期2023年9 月“全废四渣”对基层路基性能影响分析5川建材SichuanBuildingMaterialsVol.49,No.9September,2023郝若翰(山西路桥建设集团有限公司,山西太原0 3 0 0 3 2)摘要:对于废石膏改性工作而言,将“全废四渣”应用到基层路桥项目中,可以保证煤研石稳定性,利用电石灰代替路基建设环节的石灰,通过混合料工程的开展,执行高性能、低成本的绿色路面建设活动,从而减少企业的经济支出。基于此,结合实际思考,首先简要分析“全废四渣”原材料在工程中的基本性质,其次阐述废石膏改性“全废四渣”基层路用环节存在的问题,最后提出了发挥废石膏改性“全
2、废四渣基层路用性能的相关举措。关键词:废石膏改性;全废;四渣;基层;路用性能中图分类号:U414文章编号:1 6 7 2-40 1 1(2 0 2 3)0 9-0 2 0 5-0 3D0I:10.3969/j.issn.1672-4011.2023.09.0791“全废四渣”原材料在工程中的基本性质1.1粉煤灰粉煤灰中的成分与煤种之间的关联紧密,其中含有Al2O,、S i O,等物质,化学成分的活性也相对较高,有良好的吸附效果。因此,粉煤灰可以广泛应用于路基路面的建设工程中。有资料显示,当前道路基层中会将粉煤灰作为主要的材料,通过C-A-H等凝胶的使用,让粉煤灰形成非晶态的颗粒,展现较好的吸附
3、效果,强化了工程的力学性质(。1.2电石灰电石灰是通过水、电石的结合而形成的,是常见的一种废渣。其中的主要成分为CaOH2,在公路建设环节相对常见,容易在石灰消解后产生。所以,将电石灰应用于公路工程当中,可作为路面底基层的施工基层。工作人员运用外观控制的方式,在保证电石灰不会出现起皮的基础上,广泛应用于路基建设阶段,并且在应用电石灰后可保证车辆可以提前行驶,让电石灰土能够以基层的形式出现 2 。1.3煤歼石煤研石是通过氧化物内的Fe20、S i O 2、K,0、C a O 以及MgO等物质组合而成的,其中还含有硼、碳、镍、铍以及矾等微量元素。同时,煤研石中的颗粒较硬,且表面呈现出粗糙的状态,具
4、有分明的棱角。在应用时,必须将煤研石进行碾压,让颗粒与颗粒之间进行紧密衔接,确保相互之间不会出现过大的摩擦力,或运用凝胶材料,控制煤研石路基的强度,以提高其实际负荷 3 。另外,煤研石中富含钙、硅、镁、铝、铁等物质,具有较高的氧化活性。所以,在温度以及水分允许的条件下,应重视其中存在的化学反应,使煤研石可以进行粘结,组成煤研石混合料并强化其实际荷载能力 4。1.4废石膏废石膏通常以硫酸钙的形式出现,是一种极为常见的工业废渣,其中存在CaSO4,含量在8 0%以上。若将废石膏进行改性,可将其与三渣进行混合,将其与碎石、粉煤灰、石灰收稿日期:2 0 2 3-0 4-1 7作者简介:郝若翰(1 9
5、9 6 一),男,河北沙河人,本科,助理工程师,主要从事公路工程项目管理工作。进行结合,用于道路的铺设环节,使其基础性能提高,有效发挥出其耐水性强的特点 5 2废石膏改性“全废四渣”基层路用环节存在的问题对于“全废四渣”基层而言,其早期使用强度相对较好,其中的硫酸盐、碱可以激发出良好的建设效果,使粉煤灰、煤研石能够在废石膏的作用下提高活性并可以在短时间内与混合料进行反应,从而让废石膏进行改性。但因为“全废四渣”的处理工艺相对复杂,若工作人员疏忽管理,则无法保证文献标志码:B煤研石的稳定性,改变了节约投资的初衷。所以,由于煤研石自身具有陈化时间短的特点,若在应用过程中工作人员未将其进行充分的燃烧
6、,则会降低其中的水稳定性,易导致其出现崩解、膨胀的问题。此时,将石灰、煤石、粉煤灰与水泥进行混合,才能将煤研石的性能进行改善或是增加二灰煤研石,让其与“全废四渣”进行混合,可控制原材料的早期强度并控制其在后期的强度增长效率,使原材料具备抗冻能力,能够在长期规划路段进行利用。同时,“全废四渣”可以混合应用于基层,它通过粗颗粒来创建基本骨架,让细颗粒能够与其进行结合,从而发挥出电石灰、粉煤灰等物质的填充作用。通过不同区域内组分比例的控制,稳定当前的混合料基础结构,使“全废四渣”可以在嵌挤的作用下完成胶结操作。但若工作人员未进行合理的把控,则会无法提高其路用性能,更无法控制混合料的强度,甚至出现收缩
7、系数较小的现象。所以,混合料在搅拌过程中也会出现搅拌不充分的问题,使“全废四渣”中原材料的含水量无法得到保证,从而无法增强路用性能。3发挥废石膏改性“全废四渣”基层路用性能的举措3.1合理执行“全废四渣”配比工作采用文献检索法,掌握在废石膏改性工作中“全废四渣”原材料的配比方式,选择满足规范要求的方法,确认“全废四渣”的比例范围,以实施合理的“全废四渣”配比工作。首先,可创建A组、B组、C组以及D组的配比方案,控制电石灰、废石膏、煤研石以及粉煤灰的应用比例,让工作人员根据具体工况,增加水泥以及外加剂的应用。例如,在A组试验环节,可适当地增加水泥的含量,掺人1.6%含量的水泥,以实现对其强度、渗
8、水性等多方面内容的控制。而在B组中可以不增加任何外加剂,直接对其强度以及渗水性进行监测,得出精准的数据。在C组内,可通过碎石的等量代替方式,让其代替煤研石,此时无需增加外加剂,即可执行监测工作。另外,在D组试验过程中,可通过石灰的应用,让其替代电石灰并适当地增加外加剂,运用混合料配比方案的设计,确认哪种方式最能发挥出“全废四渣”的基层路用性能。3.2确认最佳混合料的比选方案运用合理的原材料比选方式,执行击实试验。首先,本试验应遵循公路工程建设方面的条例,确认材料的试验规程205Vol.49,No.9September,2023并检测无机结合料当前的状态,通过击实试验的方式控制混合料的具体粒径。
9、其中,“全废四渣”中颗粒的粒径应控制在32mm以内,工作人员运用击实仪测量“全废四渣”的锤击面直径、锤重。其中,“全废四渣”的颗粒落高应为45 cm、锤重为4.5 kg、试筒内径为1 5 cm、锤击面为4.5 cm、整体高度为12cm、容积为2 1 0 0 cm,此时,锤击的层数应高于3 层,但总共的锤击次数应大于8 9 次,运用精准的试验方式,使此项目中的仪器设备可以得到高效的应用。其中,击实筒的高度为1 7 0 mm,内径为1 5 2 mm,套环为50mm,其垫块直径应为1 5 1 mm,高度为5 0 mm。这样可增加电动击实仪在此阶段的应用,通过对粉煤灰、煤研石、废石膏以及电石灰的定量,
10、确保其风干含水率有所提高,也可运用含水率预定的方式,使“全废四渣”原材料之间的含水率之差1.5%,选择2 个最小含水率及最大含水率,促使原材料能够成为用水量的控制依据,使工作人员在应用过程中能够增加对水泥等相关辅助材料的思考。运用分别添加的方式,将剩余的层级进行击实。在试件的制备工作中,应遵循公路工程中无机结合料的试验方法。优先执行试模操作并重视击实试验,在试验开展前期确认原材料的取用规定量,控制“全废四渣”混合料的含水率,将原材料的压实程度控制在9 7%以内,根据最大干密度以及最佳含水率,实现对试件总质量的控制,在试件的成型前1 h内加入水泥等材料,从而优化当前的试模方式。另外,也可以采用倒
11、入试模的方式实现对混合料的制备。这样一来,在压力被卸下后方可取出原材料,确保试样的制备工作能够顺利实施。最后,应开展试件的养护工作,遵循结合料的稳定试验方法,对试件的高度以及中度进行计算,让其可以在养护室内进行保存,开展为期7 d、1 4d 或者9 0 d的养护工作,保证其在完成承重后,能够在2 2 左右的水中进行浸泡,以通过试验结果,确认“全废四渣”材料是否满足路基工程的建设要求,从而增加其对后续工程开展阶段的助力。3.3实行无侧限的抗压能力测试优先确认试验要点,运用公路工程无机结合料的抗压试验方式,提高抗压强度,确保所执行的试验方法能够满足工程的运行要求。首先,可应用万能试验机,试件在完成
12、测试后应进行保存并擦干其表层的水分,避免对试验机造成影响。另外,可以适当地提高加压速度,得出“全废四渣”被破坏时的压力。同时,采用计算试件的方式,提高“全废四渣”的抗压能力,运用无侧限的抗压强度测试方法,比较“全废四渣”在路基建设期间的使用强度,以得出最佳的匹配值,确认击实试验结果。其次,可根据粉煤灰、电石灰、废石膏、煤研石的配比含水量进行分析,实现对干密度曲线的对比,运用驼峰型的曲线方式,确认各自的最佳含水量,如图1 所示。21.791.7701:751.731.711.6910111213141516含水量/%图1“全废四渣”的最佳含水量及干密度变化其排列顺序如上述内容所示,由此可知,当前
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