赤泥道路材料的試驗研究

1、本文在詳細(xì)分析山東鋁業(yè)公司原材料理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上，對赤泥做道路材料進(jìn)行 了研究。通過查閱大量文獻(xiàn)掌握冇關(guān)該問題的國內(nèi)外研究動態(tài)進(jìn)行大量的室內(nèi)外 試驗研究和理論分析，提出了通過優(yōu)選原材料 優(yōu)化配合比 優(yōu)化施工工藝和加強(qiáng)施 工質(zhì)量控制等措施提高赤泥道路材料的路用性能。赤泥基層材料試驗研究表明：選用適當(dāng)?shù)呐浔瘸嗄嗟缆坊鶎訌?qiáng)度可滿足高等級 公路的要求，7天抗壓強(qiáng)度可達(dá)到2.0MPa以上28天強(qiáng)度3.0MPa以上赤泥基層 與傳統(tǒng)的半剛性基層材料相比具有強(qiáng)度高、回彈值大等優(yōu)點(diǎn)。同時開展了赤泥混凝土路面材料應(yīng)用研究，研制出了符合路用性能的赤泥混凝土 配合比，分析了赤泥混凝土強(qiáng)度形成機(jī)理 并做了混凝土路用性能

2、的對比試驗 磨細(xì) 赤泥代替部分水泥形成的水泥赤泥混凝土具冇較好的物理力學(xué)性能，可用于水泥混凝 土路面。磨細(xì)赤泥與水泥相比成本僅為水泥的40 %左右，磨細(xì)赤泥用作水泥混凝土 路面，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。赤泥道路材料的開發(fā)與應(yīng)用，對工業(yè)廢渣利用保護(hù)環(huán)境也具有重要意義木。 論文的研究將豐富我國高速公路的基層材料和路面材料的選材范圍，而且可使赤泥變 廢為寶，對推動我國公路建設(shè)的發(fā)展起著積極的作用。關(guān)鍵詞:赤泥；道路基層；配合比；固化機(jī)理AbstractBased on analyzing the physical and chemical properties of raw materials in S

3、handong Aluminum Industry Co. ltd., a great amount of researches were carried out systemically- The paper has grasped the domestic and oversea researching situations by a large number of references. By a large number of test research and the analysis of theory, this paper has put forward that if the

4、 optimal raw materials, mixture rate, construction technology and strengthening construction quality is adopted, it can lead to raising the performance of this material used for road base.The results indicate that the compressive strength of the road base of red mud is high and can meet the requirem

5、ent of highway, if the reasonable rate of mixture is used. The compressive strength of the seventh day can reach over 2.0MPa, and that of the 28th day over 3.0MPa.The red mud road base has better compressive strength and the resilience modulus than usually road base materials.It is testified that th

6、e application of cement-red mud concrete is feasible, and concrete mix property on according to the function for road using has been designed in this paper. At the same time, this paper analyzed the strength theory of cement-red mud concrete, the contradistinctive test of concrete function between c

7、ement-red mud concrete and common concrete have been done. The article analyses solidification mechanism also. Grinded red mud substitutes for part of cement and forms the cement-red mud concrete which has the better physical and mechanical properties. It is available in the cement concrete road sur

8、face. Comparing with cement, the cost of grinded red mud is only 40% of the cement. Therefore when the transportation distance is not too far, the cement-red mud concrete has considerable economic benefits-In addition, for reusing the industry waste residue and environmental protection,it is very im

9、portant to study the road materials from red mud. The research will be helpful in improving the construction technical of highway and forwarding the development of highway in our country. It can widen the road materials application range and change red mud to available materiaLKey words: Red mud Roa

10、d base Mixture rate Solidification mechanism1緒論1.1課題的研究背景及意義赤泥是氧化鋁生產(chǎn)排放量很大的廢渣，我國2000年氧化鋁產(chǎn)量為428.96萬噸排放赤泥約490萬噸從1954年建成第一個氧化鋁廠至今已累計排放赤泥超過5000 萬噸,絕大部分是采用筑壩堆放方式處理而得到利用的為數(shù)甚少只有燒結(jié)法赤泥 用作生產(chǎn)水泥原料，每年利用約50萬噸左右 占全國排放量的1吆。由于赤泥堆積 將占用農(nóng)并耗費(fèi)較多的堆場建設(shè)和維護(hù)管理費(fèi)用且含堿廢液污染地表 地下水 源,造成自然生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重破壞也制約著氧化鋁生產(chǎn)的發(fā)展所以赤泥綜合冋收 與利用己成為發(fā)展我國氧化鋁工業(yè)的重

11、要課題，也是氧化鋁生產(chǎn)綜合回收與利用的主 要方面購不同的生產(chǎn)方法所產(chǎn)生的赤泥其化學(xué)成份及礦物組成存在茅異，其綜合回 收與利用的途徑也不盡相同。赤泥按生產(chǎn)方法可分為聯(lián)合法赤泥 燒結(jié)法赤泥和拜耳 法赤泥，其中聯(lián)合法赤泥和燒結(jié)法赤泥在我國占9吆。赤泥化學(xué)成分及礦物組成亦受原礦品位、生產(chǎn)方法投術(shù)水平的影響丁般而言， 拜耳法赤泥含有較高的氧化鐵和氧化鋁，礦物組成以針鐵礦 赤鐵礦為主燒結(jié)法赤 泥中氧化鈣和二氧化硅含量較高，其含量達(dá)65%,礦物組成中以勞硅酸二鈣為主。燒 結(jié)法比拜耳法赤泥有更多的利用優(yōu)勢，因為燒結(jié)法有燒結(jié)過程赤泥屮含有更多的活 性成分如活性氧化鈣和二氧化硅等。綜合利用赤泥，一直是鋁工業(yè)一項亟

12、待解決的課題科技工作者們對此進(jìn)行了長 期的研究和探索，并一直延續(xù)至今先后取得了一系列成果對赤泥的綜合利用主， 要包括兩個方面的工作:一是提取赤泥小的有用組分回收有價金屬二是將赤泥作 為一般礦物原料，整體加以利用。山東鋁廠是我國的第一個氧化鋁廠建于1954年,經(jīng)過五-|多年的發(fā)展，山東鋁 業(yè)公司根據(jù)口己的特點(diǎn)形成了口己的生產(chǎn)特色。山東鋁業(yè)赤泥是燒結(jié)法赤泥 每生產(chǎn) 一噸氧化鋁就產(chǎn)生1.51.7噸干赤泥 赤泥屮的活性成分較拜耳法多，但是其產(chǎn)生赤 泥的量較拜耳法大，每年山東鋁業(yè)公司都要花費(fèi)大量的人力物力來維護(hù)赤泥堆場山 東鋁廠為堆存赤泥，采用管道的方法將赤泥漿液由氧化鋁廠輸送到該堆場澄清后的 水返回氧

13、化鋁廠再用0山東鋁廠所用礦土主耍來自河南和山西這就決定了山東鋁廠生 產(chǎn)氧化鋁沒有優(yōu)勢，因為河南Jll西貴州廣西都有鋁廠且距離鋁礦較近 這就促 使他們尋找自己的優(yōu)勢和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。隨著我國對環(huán)保問題的日益重視，近年來關(guān)于赤泥綜合利用的研究再次成為熱 點(diǎn)。在前人試驗探索的基礎(chǔ)上有關(guān)鋁廠進(jìn)一步完善己工業(yè)應(yīng)用的生產(chǎn)工藝各高等 院校也紛紛開展這方面的基礎(chǔ)技術(shù)研究與理論探討，在赤泥應(yīng)用上取得了可喜的進(jìn) 展。用脫堿赤泥生產(chǎn)水泥 赤泥生產(chǎn)粉煤灰磚 赤泥釉面磚 赤泥作礦井填充料以， 及赤泥在塑料行業(yè)的應(yīng)用都有了較大的進(jìn)展。但是曲于赤泥用量較小而且由于成本 及工藝的問題一直沒有大規(guī)模的用于生產(chǎn)實踐。我國的赤泥利

14、用率很低，大部分都是設(shè)置堆場堆放，這樣既浪費(fèi)良出乂污染環(huán)境。 將大量堆棄無用的工業(yè)廢渣制備成高價值的道路材料，關(guān)鍵是研究和采用相適應(yīng)的同 化技術(shù)與筑路工藝，使之滿足道路設(shè)計所要求的國家標(biāo)準(zhǔn)該項技術(shù)具冇廣闊的市場 前景，是環(huán)保與基礎(chǔ)建設(shè)的完美結(jié)合將使赤泥綜合利用達(dá)到一個新的階段赤泥用 作道路基層方面的研究目前處于起步階段，還沒有成型的技術(shù)工藝。1.2國內(nèi)外赤泥研究進(jìn)展我國主耍是以一水碩鋁右型鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的燒結(jié)法、聯(lián)合法赤泥英主耍成 分為硅酸二鈣及其水合物；國外則以拜爾法為主，拜爾法赤泥的主要成分為赤鐵礦、 鋁硅酸鈉水合物、鈣霞石等。山東鋁廠借鑒蘇聯(lián)的經(jīng)驗，結(jié)合口己的研究，在60年代初建成了旨

15、在綜合利用 赤泥的全國性大型水泥廠。接著以捉高生料屮赤泥配比為目的成功地進(jìn)行了水泥配 料的低硅高鐵試驗，為牛料中赤泥配比提高到40%60%提供了配料依據(jù)。但由于赤 泥屮含堿量高，阻礙了生料屮赤泥配比的捉高在6070年代先后進(jìn)行了“低氧化鈣 一二氧化碳法”和“高鈣也硫酸紙漿廢液法”赤泥脫堿實驗室試驗和工業(yè)化試驗收到 了大幅度降低赤泥含堿量和氧化鋁生產(chǎn)堿耗的效果。但因同時引起了赤泥漿流動性能 下降，未能在生產(chǎn)上堅持下去以后雖經(jīng)繼續(xù)工作但至今未能應(yīng)用于生產(chǎn)為在不 脫堿的情況下提高生料中的赤泥配比，進(jìn)行了水泥生料添加礦化劑的實驗室試驗和工 業(yè)化試驗，取得了生料添加0.5%的螢右、可使熟料在含堿較高（小

16、于1.8%）的情況下 正常燒結(jié)的效果，為捉高高堿赤泥的利用率捉供了條件,并丁 80年代初應(yīng)用丁生產(chǎn)o 國外研究最多的是拜耳法赤泥，因其含有較高的氧化鐵首先考慮用作煉鐵的原 料。前蘇聯(lián)的烏拉爾鋁廠巴夫洛達(dá)爾鋁廠德國的格布爾基里尼公司美國的麥克 道爾 韋爾曼公司以及日本和匈才利等國都進(jìn)行過赤泥煉鐵的試驗但由于工藝和經(jīng) 濟(jì)效益方面的原因，多停留在試驗階段赤泥利用比較成功的是生產(chǎn)建筑材料前蘇 聯(lián)利用第聶們鋁廠的拜耳法赤泥生產(chǎn)水泥，生料中赤泥配比可達(dá)14%。FI本三井氧化 鋁公司與水泥廠合作，以赤泥為鐵質(zhì)原料配入水泥生料，水泥熟料可利用赤泥5 20kg/t,拜耳法赤泥的利用水平比較低 前蘇聯(lián)以霞石為原料

17、生產(chǎn)氧化鋁的沃爾霍夫、 阿欽、及卡列夫氧化鋁廠己成功地利用霞石渣（赤泥）生產(chǎn)水泥，并進(jìn)行石灰石、赤泥 兩組分配料試驗，水泥可利用赤泥624795kg/t,為燒結(jié)法赤泥的綜合利用開辟了有 效途徑。近年來，美國凱撒鋁化學(xué)公司還對拜耳法赤泥進(jìn)行了添加粘結(jié)劑制取廢料復(fù)蓋層 及同化、烘干制取吸濕劑的試驗冉班牙魯高氧化鋁廠則將拜耳法赤泥與熱電廠粉煤 灰按一定的比例混合、高壓成型后，烘干、燒結(jié)制取墻面磚進(jìn)行了試驗。為解決堆存赤泥的綜合利用問題，山東鋁廠利用赤泥本身抗硫酸鹽侵蝕性能強(qiáng)的特 點(diǎn)，在赤泥配料生產(chǎn)熟料的基礎(chǔ)上 又以烘干赤泥作混合材 謹(jǐn)行了抗硫酸鹽型赤泥 水泥的試驗，并于70年代進(jìn)行了多年的工業(yè)化試生

18、產(chǎn)。該試驗開辟了水泥生產(chǎn)小配 料和混合材兩段利用赤泥的途徑，使水泥的赤泥利用量可達(dá)600-800kg/toiJ用赤泥 含有一定量的堿、鈣和微量元素的特點(diǎn)山東鋁廠將其烘干磨細(xì) 進(jìn)行了赤泥硅鈣 肥大皿試驗。70年代的試驗量達(dá)到數(shù)100噸 對酸性土壤有一定的調(diào)節(jié)作用 對缺鈣、 硅及相應(yīng)微量元素的土地有一定的增產(chǎn)效果。但因不含作物需要的主要成分對土壤 的作用有限，已終止多年利用燒結(jié)法赤泥氧化鈣/二氧化硅比值高堿性強(qiáng)及熔點(diǎn)低 的特點(diǎn)，該廠還進(jìn)行了適當(dāng)配以含二氧化硅和氧化鋁較高的原料及絕熱性碳質(zhì)石墨， 生產(chǎn)煉鋼用鑄造保護(hù)渣的試驗。產(chǎn)品經(jīng)70年代試生產(chǎn)（產(chǎn)量為數(shù)100旳）后，已于 80年代連同設(shè)備和技術(shù)轉(zhuǎn)讓

19、給地方企業(yè)生產(chǎn)mi此外，山東鋁廠還先后進(jìn)行過赤泥流態(tài)砂 鑄造用)、赤泥蒸養(yǎng)磚、赤泥冷壓磚、 赤泥燒結(jié)磚、赤泥釉而磚等試驗 但皆因制品性能丄藝條件及經(jīng)濟(jì)效益等方而的原 因未能步入工業(yè)生產(chǎn)。1.3赤泥做道路材料目前存在的問題將赤泥固結(jié)到道路路面所需要的強(qiáng)度存在以下技術(shù)困難：(1) 赤泥為細(xì)粒級土料，固化表面積大，若用膠結(jié)料進(jìn)行固結(jié)，膠凝料所需量 大，必然增加固化材料成本1。(2) 赤泥集中在堆場長期堆放固結(jié)成人塊狀顆粒，如何解決赤泥破碎問題關(guān)系 到赤泥大規(guī)模利用。(3) 赤泥顆粒為多孔狀結(jié)構(gòu)，吸水性強(qiáng)含水量不容易控制，需要找到一個便于 赤泥利用的含水量范圍Q(4) 赤泥屮雖然含有較多的狂硅酸二鈣，

20、但是處丁惰性狀態(tài)，如何激發(fā)赤泥的 活性是關(guān)鍵問題。(5) 根據(jù)赤泥的特性，需要根據(jù)我國的實際情況采用適合的丿施工工藝。此外，因為赤泥集小在堆場堆放，如果不是在堆場附近修路肯定會增加運(yùn)輸成 本，這也是制約赤泥作道路基層材料的一個主要因素g赤泥有很強(qiáng)的富水性能含水 量一般較高，顆粒度細(xì)小不均，顆粒內(nèi)部毛細(xì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)十分發(fā)達(dá)具有較高的比表面 積，干燥赤泥極易吸濕，不溶于水可被二氧化碳、低濃度枸緣酸分解這對于赤泥應(yīng) 用是不利的。1.4本論文的主要工作本論文以大規(guī)模消耗我國鋁業(yè)生產(chǎn)屮的工業(yè)固廢一赤泥為口的，從赤泥用于道路 基層和面層兩個方向著手，對赤泥做道路材料進(jìn)行了深入的研究在這兩個方面做了 室內(nèi)、室外

21、試驗，通過二灰穩(wěn)定赤泥基層與傳統(tǒng)半剛性基層的主耍技術(shù)參數(shù)的對比， 得出了比較滿意的結(jié)果。同時結(jié)合掃描電鏡分析和X射線衍射分析得出二灰穩(wěn)定赤泥 基層的作用機(jī)理和路用水泥赤泥混凝土的強(qiáng)度形成機(jī)理，研究了多種激發(fā)劑對水泥赤 泥混凝土的激發(fā)效果。根據(jù)道路規(guī)范要求詳細(xì)設(shè)計了二灰穩(wěn)定赤泥基層的施工工藝及 注意事項，并開展了 4000m的試驗路段對赤泥做道路材料的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益進(jìn) 行了論述，為推廣赤泥用于公路建設(shè)創(chuàng)造必要條件。主要研究內(nèi)容：(1) 赤泥的成分分析、環(huán)境評價研究。(2) 二灰穩(wěn)定赤泥基層的配合比設(shè)計，赤泥基層的各項力學(xué)性能研究。(3) 試驗路段驗證了室內(nèi)試驗結(jié)杲。(4) 路面水泥赤泥混凝土

22、配合比設(shè)計，多種激發(fā)劑激發(fā)效果研究，水泥赤泥混 凝土主要力學(xué)性能研究。(5) 二灰穩(wěn)定赤泥基層施工工藝及質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)。(6) 二灰穩(wěn)定赤泥基層及水泥赤泥混凝土的強(qiáng)度形成機(jī)理分析。(7) 赤泥做道路材料的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益分析。2二灰穩(wěn)定赤泥基層性能要求及原材料性質(zhì)修筑高速公路對于各類原材料的需求特別巨大。選擇質(zhì)量合格 住產(chǎn)穩(wěn)定的各類 原材料是工程質(zhì)量，工程期限的重耍保證同時通過對原材料的優(yōu)化既可以滿足 基層的齊項技術(shù)指標(biāo)，又可以充分利用當(dāng)?shù)刭Y源降低工程造價水章通過對原材料 的物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行試驗分析，以便了解并掌握原材料的基本性能。2.1基層技術(shù)性能要求及評價方法實踐證明，無論是對于瀝青路面

23、還是水泥混凝土路面影響其使用性能和使用壽 命的關(guān)鍵因素之一是基層的材料和質(zhì)量。調(diào)查結(jié)果表明新建高速公路和其它公路產(chǎn) 生的一些早期破壞均與基層質(zhì)量不好冇關(guān)。因此要捉高路而的修筑質(zhì)量解決好基 層問題是極其重要的一個環(huán)節(jié)。在路面結(jié)構(gòu)中，基層是位于面層下的結(jié)構(gòu)層主要起承重拭散荷載應(yīng)力以及改 善路基水溫狀況的作用。因此作為路面的基層材料T般必須滿足以下兒個基本要 求：1）要有足夠的強(qiáng)度和剛度：在結(jié)構(gòu)厚度一定的條件下，從材料組成上看，基層 的強(qiáng)度主要來口于兩個方面，一是依靠集料的骨架嵌擠作用二是取決于無機(jī)結(jié)合料 的水硬性膠結(jié)及填充作用。在這兩個因索的共同作用下基層能夠承受車輛行駛時所丿施 加的荷載，并且在

24、反復(fù)長期使用過程屮不致產(chǎn)生明顯的殘余變形具有顯著的抗剪切 破壞和抗疲勞彎拉破壞能力。這種強(qiáng)度因素對瀝青路面下的半剛性基層顯得尤為重 要。通常的基層強(qiáng)度指標(biāo)包括抗壓強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度 抗彎拉強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度等幾個方 而，但通常實際應(yīng)用和研究屮大多采用抗壓強(qiáng)度做代表這種做法一方而是因為采用 抗壓強(qiáng)度簡便易行,另一方面是抗壓強(qiáng)度指標(biāo)與其它強(qiáng)度指標(biāo)Z間相互聯(lián)系且具有 較好的相關(guān)統(tǒng)計規(guī)律。基層的剛度必須與面層的剛度相配，如基層的剛度過小則面層會由于過大的拉 應(yīng)力或拉應(yīng)變而過早產(chǎn)生開裂破壞；如基層的剛度過大，其抗裂性能較差。2) 要有良好的水穩(wěn)性和冰凍穩(wěn)定性：在很多情況下路面基層要經(jīng)受水的考驗， 對于無機(jī)結(jié)合料

25、穩(wěn)定的半剛性基層，只冇在浸水的情況下才能準(zhǔn)確地判斷基層是否 具有足夠的強(qiáng)度,是否具有真止承受較高荷載的能力洌此半剛性基層要有良好的水 穩(wěn)性，要求基層在水的影響下，不會產(chǎn)生明顯的強(qiáng)度損失和凍融破壞。路表水會通過各種途徑進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)屮，在地下水位接近地表的地段特別在路 基填土不高時，地下水可通過毛細(xì)作用進(jìn)入路基上部和路面結(jié)構(gòu)層在冰凍地區(qū)由 于冬季水分重分布的結(jié)果,路基上層和路面底基層都有可能處于潮濕或過濕狀態(tài)這 就要求基層材料在水的作用下,其強(qiáng)度 整體性和剛度不會明顯的下降并且在冬季 冇一定的承受凍融循環(huán)作用的能力23。3) 要有良好的抗裂性能基層材料隨著溫度和濕度的變化產(chǎn)生一定的拉應(yīng)變， 如果超

26、過材料允許拉應(yīng)變,基層就會開裂基層的收縮開裂不僅破壞基層結(jié)構(gòu)的整體 性而降低英強(qiáng)度，并月這種裂縫很容易在而層上形成反射裂縫因此希望基層的收縮 量越小越好。二灰赤泥基層材料的收縮主要包括由丁失水而產(chǎn)生的干燥收縮和因溫度 降低而產(chǎn)生的溫度收縮兩大方面。岀于下列原因，一般認(rèn)為基層材料的兩類收縮中以溫度收縮較為重要：(D-般道路建筑條件下路面開裂現(xiàn)象主要發(fā)生在低于5的氣溫吋細(xì)的橫 向裂縫寬度約在0.2mm2mm。這種情況下致使路面結(jié)構(gòu)層形變的主要原因是溫度收(2) 施工中若能認(rèn)真地控制二灰赤泥基層的水分散失，便能夠減小甚至完全消 除干縮裂縫的發(fā)生。二灰赤泥基層一旦覆蓋上而層Z后，其水分散失變得困難。

27、國內(nèi)部分路段調(diào)查結(jié)果也表明:在季節(jié)性冰凍地區(qū)氣溫的急劇下降會增加路面的開 裂程度；二灰赤泥混合料組成和穩(wěn)定劑數(shù)量是影響收縮變形的主要因素。4) 要有一定的抗沖刷能力：由于基層中存留的水分會在行車荷載的作用下形成 相當(dāng)大的水壓力，從而對基層材料造成類似沖刷的作用，并帶走一些材料長期以往， 隨著被帶走的細(xì)料的累積，在道路表面產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象的同時基層形成坑洞最終造 成道路基層和面層的破壞。因此道路基層應(yīng)具有一定的抗沖刷能力這一要求在當(dāng)今 大流量、高荷載的交通狀況下，顯得尤為重要。5）具有良好的疲勞性能：疲勞是在小于材料極限強(qiáng)度的應(yīng)力反復(fù)作用下材料所 產(chǎn)生的累計破壞。二灰赤泥混合料在使用期間經(jīng)受車輪荷載

28、的反復(fù)作用加Z氣溫環(huán) 境影響使其長期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài)，致使路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸卜-降當(dāng)荷載重 復(fù)作用超過一定次數(shù)后，在荷載作用下路面內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力就會超過強(qiáng)度下降后的結(jié)構(gòu)抗 力，當(dāng)二灰赤泥混合料內(nèi)的彎拉應(yīng)力接近或達(dá)到抗彎拉強(qiáng)度值吋裂縫迅速發(fā)展并貫 穿全截面,繼而發(fā)生斷裂因此 在重交通道路一級公路和高速公路上 要求二灰 赤泥混合料述應(yīng)該具冇較強(qiáng)的抗疲勞破壞能力。顯然,采用赤泥作為主要材料的道路基層也應(yīng)具備以上的特點(diǎn)以適應(yīng)高等級公 路口益提高的要求。盡管各種不同的路用性質(zhì)冇自身的形成和發(fā)展規(guī)律 并依次滿足 不同的路用需求，但達(dá)到一定的強(qiáng)度是基層材料整個路用要求的最根木性質(zhì)當(dāng)二灰 赤泥材料達(dá)到一定的

29、強(qiáng)度時 比其是無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度），則是相應(yīng)路面基層實現(xiàn) 較高的水穩(wěn)性、冇效的防沖刷能力以及良好的抗收縮性等方而的基本前捉因此本文 在研究二灰赤泥材料施工特性規(guī)律時，主要采用無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度作為相應(yīng)的評價 指標(biāo)38 o綜上所述，為了使二灰赤泥發(fā)揮其作為基層應(yīng)起到的承重擴(kuò)散荷載應(yīng)力和改善 基層水溫狀況的作用，二灰赤泥基層必須具有良好的力學(xué)性能水穩(wěn)定性能耐久性 能、抗沖刷性能及疲勞性能等。2.2原材料技術(shù)性質(zhì)結(jié)合山東鋁業(yè)股份公司淄博 附近 集料 水泥 石灰 粉煤灰 赤泥等現(xiàn)場 所用原材料，分析了其性質(zhì)。2.2.1集料混凝土是由集料和膠凝材料組成的復(fù)合材料，集料在混凝土中約占70%,是混凝 土的主

30、要組成成分。顧名思義，集料就是作為混凝土骨架的材料。混凝土集料有粗、 細(xì)之分，細(xì)集料粒徑范圍是0.15-5mm ,如天然砂與石屑；粗集料的粒徑范圍是 5150mm,如卵石、碎石及碎卵石等但路面混凝土中常用的粒徑范圍是531.5mm。 在混凝土屮，集料具冇重耍的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)作用表2-1 2,-2分別描述了集料性質(zhì)對混 凝土及混凝土路而性能的影響。表21集料性質(zhì)對混凝土性質(zhì)的影響20集料性質(zhì)泯凝土性質(zhì)粒徑和級配新拌混凝土的和易性經(jīng)濟(jì)性、強(qiáng)度便度、韌度和耐濟(jì)力耐久性堅固性耐久性、抗風(fēng)化能力孔隙率、滲透性和吸水率耐久性、耐凍性、配合比顆粒形狀和農(nóng)面紋理和易性、強(qiáng)度耐磨性相對密度和吸水率配合比、混凝土密實

31、度、耐久性衣2-2集料性質(zhì)對公路混凝十路面的影響120)集料性質(zhì)功能顆粒強(qiáng)度加粒硬度顆粒紋理顆粒形狀、具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證路表面壓力傳播級配到下層并防止大面積的路表沉陷抗化學(xué)侵蝕、潮濕和干燥洽融作用孔隙抗風(fēng)化作用和化學(xué)作用結(jié)構(gòu)抗剝落抗交通荷載的作用體積變化熱作用和干濕作用)、孔隙結(jié)構(gòu)、熱傳導(dǎo)性質(zhì)抗內(nèi)力作用如膨脹、收縮、翹曲化合物、蓋展、化學(xué)反應(yīng)體積安定性集料與膠結(jié)料的相容性顆粒形狀和表面紋理狽粒強(qiáng)度賦磨力、孔隙結(jié)構(gòu)抗滑能力最大粒徑、級配路農(nóng)粗糙度從表2-1和表2-2看出粗骨料類型對抗折強(qiáng)度有十分明顯的影響 碎石表面粗 糙對提高抗折強(qiáng)度有利，而卵石表面光滑不利于表面粘結(jié)對抗折強(qiáng)度不利粗骨

32、料 和細(xì)骨料級配良好，對提高抗折強(qiáng)度有利觀骨料最大粒徑適中t片猶含量小的 混凝土抗折強(qiáng)度較高。粗細(xì)骨料表面含泥或含泥量偏高,嚴(yán)重影響抗折強(qiáng)度，止確地選擇集料的品種，符合有關(guān)技術(shù)指標(biāo)的要求，是配制路面混凝土的基礎(chǔ)。 混凝土的強(qiáng)度取決于三方面：(1) 膠凝材料的強(qiáng)度；(2) 膠凝材料與集料界面的強(qiáng)度；(3) 集料的強(qiáng)度。上述三方面中的薄弱環(huán)節(jié)是混凝土最終強(qiáng)度的控制因素。對 丁屮、低強(qiáng)度混凝土通常最薄弱環(huán)節(jié)是界而(由于在集料界而留下的泌水孔隙或過多 的Ca(OH)2晶體界面定向排列)集料強(qiáng)度往往數(shù)倍于混凝土的強(qiáng)度而很少受到關(guān)注。 對于高強(qiáng)與高性能混凝土來說，由于膠凝材料漿休以及界面強(qiáng)度的大幅度提高，

33、此時， 集料的性能逐漸成為混凝土強(qiáng)度與彈模的主要影響因索。木試驗細(xì)集料選用天然河砂為中砂，取口中建三局流芳攪拌站細(xì)度模數(shù)為2.6 o 碎石515mm(30%), 1525mm(70%)二級配。取自中建三局流芳攪拌站。2.2.2水泥對配制路而混凝土所用水泥的性能具冇比普通混凝土冇更高的耍求，除了水泥的 活性(標(biāo)號)以外，應(yīng)考慮其化學(xué)成分、細(xì)度、粒徑分布甚至微量成分的影響，及水泥 加水后的早期水化。在選擇水泥時應(yīng)考慮下述原則【25：(1) 應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥Q高性能路面混凝土可通過摻合 料品種與摻量的選擇調(diào)節(jié)混凝土的性能，將比直接選用礦渣水泥或粉煤灰水泥具冇更 好的技術(shù)效果。(2

34、) 宜選用C3S硅酸三鈣含量高GA鋁酸三鈣含戢低的水泥水泥的 主要礦物成分CsS. C2S (硅酸二鈣)和CsA對混凝土的性能影響較大。CsS不僅對 早期強(qiáng)度而且對后期強(qiáng)度發(fā)展均有限；C2S水化較慢，通常只對后期強(qiáng)度冇利；CsA 的水化速度較快，但CsA的含量往往引起水泥與高效減水劑的相互適應(yīng)性問題,C3A 含量過高時，混凝土流動度的經(jīng)時損失很快。CsA的適宜含量應(yīng)小于出。(3) 選擇堿含量符合規(guī)范耍求的水泥。混凝土的堿骨料反應(yīng)近年來得到了較多 的研究與重視。有的學(xué)者提出應(yīng)嚴(yán)格限制水泥的總堿量(Na2O+O.685K2O)不超過0.6 %甚至更低。我國生產(chǎn)的水泥總堿量多數(shù)在0.7 %以下，但也

35、有一些廠家生產(chǎn)的水泥 總堿量達(dá)到了 0.8%其至更高。雖然堿骨料反應(yīng)帶來危害很嚴(yán)重，但是，一味的追求 低的含堿量也是不切實際的。一方面，降低總堿量0,通常伴隨著較大的資源浪 費(fèi)與經(jīng)濟(jì)損失。另一方面，配制高性能混凝土通常需摻用粉煤灰硅粉等礦物摻合料， 這些摻合料均能明顯抑制混凝土的堿骨料反應(yīng)。因此高性能混凝土所用水泥的總堿 量只要滿足國家現(xiàn)行規(guī)范即可。(4) 選用顆粒組成良好的水泥。水泥如果粗細(xì)顆粒恰當(dāng)級配，可得到良好流變 性能。好的級配應(yīng)控制53()im的顆粒含量約占9%,而VlOim的顆粒V10%。本試驗研究采用32.5硅酸鹽水泥華新水泥廠生產(chǎn)，其性能指標(biāo)見表2-30表2-3華新堡壘32.5

36、硅酸鹽水泥性能比表面積2凝結(jié)時間 初凝終凝抗壓強(qiáng)度MPa 抗折強(qiáng)度MPa )細(xì)度安定性cm7gminmin3d28d3d28d%358014027026.651.65.97.91合格2.2.3石灰石灰用作激發(fā)劑，對二灰赤泥強(qiáng)度有明顯影響故要求使用3級以上石灰石灰 在使用前35天進(jìn)貨但不得超過10天要充分消解，又不能過濕成團(tuán)堆置時間不宜 過久。O為防止雨淋最好放在棚內(nèi))1石灰的技術(shù)要求石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參考1993年頒布的公路路面基層施工規(guī)范(JTJ034-93)中石 灰質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的冇關(guān)規(guī)定表2-4給出了工程屮石灰的有關(guān)指需表2-4石灰的技術(shù)指標(biāo)(GB 1594-79 )|28鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰鈣質(zhì)

37、消石灰鎂質(zhì)消石灰等級冇效轉(zhuǎn)加飆化鎂含二； 1 匚858070量不小十未消化殘渣含雖8075656560556055505m叫姒肌篩的篩余71117101420(嘲大于含水量不大于444444().71mm (死孔篩的篩余不011011細(xì)大于度 025mm方孔緞娜計篩余132()132()不大于鈣鎂石灰的分挪)5AA3 嚴(yán),%,K硅鋁鎂谿物含量Z和5的生石灰有效鈣加氧化鎂含量指標(biāo)等75等7。,等60未消化殘渣含量指標(biāo)與鎂質(zhì)生石灰指標(biāo)相同2)石灰現(xiàn)狀山東鋁業(yè)股份股份公司氧化鋁生產(chǎn)過程中，需要懶燒石灰石獲得二氧化碳?xì)?體，石灰是氧化鋁生產(chǎn)的副產(chǎn)品，石灰資源非常豐富。塊狀生石灰，充分消化后 10mm篩

38、孔的通過率為95%,即利用率為95 %,消石灰的物理化學(xué)性質(zhì)如表2-5 所示。表2-5消石灰物理化學(xué)性質(zhì)活性成分含量(%)細(xì)度(篩孔尺寸mm)CaOMgOCaO + MgO0.710.12565.603.326&920.419.20由于MgO4%,所以此石灰為鈣質(zhì)石灰，活性鈣鎂含量總量達(dá)68.92%,屈二級石灰，其各項指標(biāo)均符合上述規(guī)范要求。石灰在制備過程，應(yīng)采取以卜措施；(1) 石灰應(yīng)在用于工程Z前7天充分消解成能通過10mm篩孔的粉狀并盡快 使用。(2) 石灰應(yīng)設(shè)棚存放，并能防風(fēng)避雨2.2.4粉煤灰工業(yè)廢渣粉煤灰是煤粉經(jīng)過高溫a000-1500)生成的火山灰混合材料,主要由SiO2玻璃體組

39、成它本身沒有或略有水碩膠凝性能,在水份存在的條件下能與石灰 屮Ca(OH)2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有水碩膠凝性能的水化合物水化硅酸鈣 (Ca SiO2 nH2O)和水化鋁酸鈣(CaO AI2O3 mH2O)這種性質(zhì)稱之為火山灰活性。反應(yīng) 的生成物具有膠凝性質(zhì),利用這種性質(zhì)可將石灰粉煤灰作為一種膠凝材料巾來加 固赤泥而成為具冇一定強(qiáng)度和剛度的路面基層材料。粉煤灰化學(xué)成分與普通水泥相似，主要含冇較多的活性SiO2和A12O3,少量的Fe2O3、CaOMgO和S03等。國外認(rèn)為粉煤灰中(SiO2十AI2O3)總量必須大于70 %,含碳量不得超過1%才能用做道路材料。粉煤灰具有顆粒細(xì)轆松輕質(zhì)空隙大、 吸

40、水性較強(qiáng)和有火山灰活性等特點(diǎn)。粉煤灰內(nèi)的活性材料如SiOb AI2O3及Fe2O3是酸性氧化物和弱堿氧化物3其含 量對二灰混合材料強(qiáng)度冇明顯的影響，粉煤灰起反應(yīng)的程度與速率取決于下述幾個因素:（1）穩(wěn)定劑（游離石灰）的數(shù)量；（2）氧化硅（SiO2）和氧化鋁（AI2O3）的總量；（3）有 適量的水份；（4）壓實密度；（5）含碳量；（6）細(xì)度；（7）溫度；（8）齡期。1）做道路材料粉煤灰的技術(shù)要求粉煤灰屮SiCh AI2O3和Fe2O3的總含量應(yīng)大于 尬 粉煤灰的燒失量不應(yīng)超過 20%, 0.3mm通過率不小于9佻；0.075mm通過率不小丁，7丸。粉煤灰比面積應(yīng)大 于2500cm2/g含水量不大

41、于35%。保證配制的混合料含水量不大于最佳含水量+0.5 %1.0% 汽2）粉煤灰現(xiàn)狀粉煤灰采用山東鋁業(yè)自備屯廠干排灰，主要曲無定形玻璃未燃盡的碳以及晶體莫來石、石英鐵磁礦方解石等組成圖2-1是其XRD分析圖化學(xué)成分見表2-6 o3A12O3 2SiO2 SiO?oC (石墨)20/( )圖2-1粉煤灰x=ray圖表2-6山東鋁廠粉煤灰化學(xué)成分成分SiO2CaOFe2O3AI2O3MgOSO3KzO- NazO灼減百分含量40 6011021517350.5 2020.5 4120表2-7粉煤灰篩分結(jié)果篩孑L rtim )21.20.60.3050.0750.038通過率（）10099.789

42、8.1295.5988.9672.9328.35山東鋁業(yè)自備電廠干排灰不含有凝固團(tuán)塊和其它雜質(zhì)，從表2-6.表2-7可知其SiO2Fe2O3和AI2O3大于7蚣灼減小于20, 70%以上可通過0.075mm篩孑L滿 足道路基層用粉煤灰的質(zhì)量要求（公路工程施工監(jiān)理手冊中規(guī)定粉煤灰中SiO2、 Fe2O3和AhO3應(yīng)大于90,灼減不大于2吆，70%通過0.075mm篩孑粉煤灰在 使用過程屮注意濾水，天然含水量不宜超過35%,且表面應(yīng)覆蓋，防風(fēng)避雨粉煤灰 含有大量游離石灰的勢必活性好,可能存在某種程度的自硬性細(xì)粉煤灰比粗粉煤灰 的活性要好;灰池粉煤灰比料堆活性差一些料堆又比料庫 料倉的活性差主要因

43、有大量游離石灰被析岀；從低效率鍋爐排出的粉煤灰含碳量高高效率鍋爐排出粉 煤灰含碳量低，低效率的則活性較低。2.2.5赤泥燒結(jié)法氧化鋁采用高硅鋁土礦配合蘇打、石灰生產(chǎn),赤泥是高溫?zé)Y(jié)熟料經(jīng)熔岀、 固液分離等工藝過程形成的中間產(chǎn)物，具有極其復(fù)雜的物理化學(xué)性質(zhì) 赤泥取自赤泥 堆場，過10mm的圓孔篩赤泥根據(jù)處理和存放時間長短的不同區(qū)分為一月、一年、 三年和十年以上的赤泥，燒結(jié)法赤泥含有的主?；瘜W(xué)組分為占總量65%以上的氧化鈣 和二氧化硅，15%左右的鐵鋁氧化物，少量的二氧化鈦、氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀 和幾十種微量稀散元素。試驗所用赤泥的化學(xué)組成列于表2&表2-8山東鋁業(yè)赤泥的化學(xué)成分（）成分SiCh

44、CaOFe20sAhOsMgOTiOiK2ONaiO灼減新鮮赤泥20.1236.4010.889.002.143.550.433.607.23i年赤泥17.3933.0()10.1012.502.003.240.473.0011.75三年赤泥15.7638.0012.617.400.293.610.332.4415.821 年以上16.1133.2()7.388.3()0.432.000.842.9226.5從表2-8看出赤泥隨著堆放時間的延長各種成分的變化不大。赤泥中含有的礦 物主耍來自丁熟料高溫反應(yīng)形成的不溶性礦物和溶出過程水化、水解產(chǎn)生的衍生物， 水合物以及二次副反應(yīng)形成的新生礦物。赤泥

45、的物相組成是復(fù)雜的如圖2-2所示 在 XT寸線分析中有些礦物沒有顯示其特征譜，如鈉硅渣、鈦水化石榴石、霞石、含水 氧化鐵等。根據(jù)0射線分析及相化學(xué)分析，山鋁赤泥礦物組成見表2瑪表2-9山東鋁廠赤泥的礦物組成礦物組成百分含量a-2 CaO- SiO250 56FeiOj- HzO410CaCO?2123CaO- AhOs- 0.6 SiCh 4.9 H2O59NazO- AhOv 1.7 SiOz- 2 H2O594CaO- AI2O3 - FezO?35CaO- TiO225根據(jù)X射線衍射分析赤泥的主要礦物組成為a-C2SCaTiO3 GaCOs和少量的a-Fe203o新陳赤泥的主要區(qū)別在于前

46、者比后者含冇較多的a-CzS和較少的CaCQa赤泥10u o f o jo20 4 30405020/( )圖2-2赤泥xray圖燒結(jié)法赤泥表觀赤褐色，顆粒度細(xì)小不均 顆粒內(nèi)部毛細(xì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)I分發(fā)達(dá)貝 有較高的比表面積，勃式比表而積一般達(dá)4000cm2/g以上而月.赤泥冇很強(qiáng)的富水性 能，具有塑性。干燥赤泥極易吸濕，不溶于水，可被二氧化碳、低濃度枸緣酸分解。 赤泥的熔體特征主要表現(xiàn)為熔點(diǎn)低（半球點(diǎn)122（）1250 ）,熔體粘度?。?350 10 泊），從軟化點(diǎn)至半球點(diǎn)溫度區(qū)域狹窄（50 ）0赤泥的物理性質(zhì)與粘土相似，有亞粘土之稱新鮮赤泥的須性指數(shù)為16.7未暴 露于空氣屮的陳化赤泥 含水率40

47、%左右）的塑性指數(shù)為10.1,但暴露于空氣屮的風(fēng) 化赤泥基木沒有塑性。赤泥具有極好的觸變性和富水性，將松散的赤泥用手捏兒次， 即可呈現(xiàn)塑性狀態(tài)，同時表面析出水。物理性質(zhì)如表2-lft表2-10山東鋁廠赤泥的物理性質(zhì)名稱干容重g/cm3比重g/cm3比表面積cm2 /g塑性指數(shù)WC熔點(diǎn)粒+60目度+2000%+250 目赤泥0.65-0.902.7 2.984500700016.81220-127051025 3040 50赤泥的活性表現(xiàn)在通常條件下弱的氧化鈣水溶性、堿性介質(zhì)激發(fā)條件下的水化、 水解和在大氣二氧化碳作用條件下的分解反應(yīng)。經(jīng)100烘干的赤泥，在水中隨著時 間的延長，氧化鈣溶出量增加

48、表明赤泥自身具有微弱的水化活性自然條件下堆存 的赤泥，隨著風(fēng)化時間的延長活性礦物a硅酸二鈣發(fā)生顯著變化取8年的赤泥進(jìn) 行 4射線衍射分析，表明赤泥屮已不存在a硅酸二鈣的特征峰，而由大量的碳酸鈣 和三氧化二鐵所取代。試驗通二氧化碳?xì)?6小時的赤泥化學(xué)成分與自然炭化的最終 赤泥成分十分接近，結(jié)果看表2-11 o表2-11赤泥炭化比較成分SiO2CaOFe2OsAI2O3MgOTiOzK2ONazO灼減堆放8年的赤泥16.9735.868.155.000.652.250.202.0826.25CO2作用17.2036.809.305.100.711.810.221.8826.702.2.6 水試驗路

49、段的水質(zhì)以自來水為代表:PH值在6.77.1之間重碳酸根離子的含量為 170mg/L?偏硅酸(H?SiO3)的含量為46.2mg/L ,鈣離子(62 + )的含量為70mg/L鈉離 子(Na+)的含量為lOlmg/J水的總碩度在1.32.5mg/L之聞水的總堿度在2.546mg/L 之間，按照以上水質(zhì)的分析這種水可以用于消解生石灰拌制混合料和混合料養(yǎng)生 使用。2.3本章小結(jié)本章主要論述了道路材料的評價指標(biāo),并對本赤泥做道路材料的各種原材料做了 具體的分析，使原材料的選擇符合規(guī)范耍求，為下面的試驗部分奠定了基礎(chǔ)。3赤泥做道路基層材料的試驗研究路面基層材料主要有無機(jī)結(jié)合穩(wěn)定類，有機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類鬲等

50、級公路路面基層 廣泛采用無機(jī)結(jié)合穩(wěn)定料，冇時也使用冇機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類W 半剛性基層)還可分為水泥穩(wěn)定類石灰穩(wěn)定類綜合穩(wěn)定類和工業(yè)廢渣穩(wěn)定類主( 要是石灰粉煤灰穩(wěn)定類)，包括水泥穩(wěn)定十.、石灰穩(wěn)定十.、水泥石灰綜合穩(wěn)定土、石 灰粉煤灰穩(wěn)定土、水泥粉煤灰穩(wěn)定土及水泥石灰粉煤灰穩(wěn)定土等其屮土作為基層材 料的骨架，水泥和石灰則屬于基層材料的膠凝物質(zhì)出于膠凝的機(jī)理不同水泥屬于 水偵性膠凝材料，而石灰屬于氣駛性膠凝材料 無機(jī)材料穩(wěn)定土由于膠凝性質(zhì)的不同 和材料配比的多變性原因，其工程性質(zhì)千弄萬別，則相應(yīng)的試驗檢測方法也較復(fù)雜。3.1配合比的確定混合料的技術(shù)性能取決于原材料的性質(zhì)，但各種原材料

51、之間的配合比例也是決定 混合料技術(shù)性能的關(guān)鍵。所以我們木著經(jīng)濟(jì)上可行性能上可靠的原則通過物理 力學(xué)性能試驗選出最佳配合比。經(jīng)過對山東鋁業(yè)赤泥的物理力學(xué)特性分析和探索性試驗，確定赤泥的固化材料為 石灰和粉煤灰。二灰穩(wěn)定赤泥混合料的基木成份是赤泥粉煤灰和石灰它們通過物 理方式成型以及活性成份的相互作用而產(chǎn)生抵抗外力和自然因素作用的能力。決定混 合料主耍性質(zhì)的配合比，實質(zhì)上就是赤泥粉煤灰與右灰Z間的相對比例 赤泥粉、 煤灰與石灰的比例適當(dāng)，則可保證混合料中活性成份能相互作用使強(qiáng)度能夠止常增 長。一個好的配合比應(yīng)當(dāng)滿足工程施工和設(shè)計要求即要有一定的強(qiáng)度和適合施工的 工作度。因此，它應(yīng)具有以下指標(biāo)：(1

52、) 強(qiáng)度:應(yīng)滿足設(shè)計要求的強(qiáng)度值廠般7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于23MP遍(2) 工作度；即滿足施工工藝要求的拌合物的施工性能它包括拌合物的粘聚 性、流動性和保水性。它取決于單位體積的加水量。(3) 經(jīng)濟(jì)性：即滿足上述兩項要求的情況下，最少的石灰用量。配合比試驗采用常見赤泥通過人工篩配，并以不同劑量的石灰制成試件測定其 在濕養(yǎng)條件下的抗壓強(qiáng)度，以比較其優(yōu)劣 試驗表明從技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和固廢用量大 的條件出發(fā),確定了各種原料的配比范圍赤泥70 %85%,石灰5%15%,粉煤灰 10%20%。施工時應(yīng)通過試驗取樣，視其赤泥中含灰量的多少，適當(dāng)增減其外摻石 灰量。道路基層總體試驗方案見表3-1.表3-1道路

53、慕層試驗方案配合比編號赤泥粉煤灰石灰18()1()1()27515103801054751()155752053.2道路基層試驗及分析本課題以滿足道路基層要求的同吋，犬量應(yīng)用赤泥為原則依據(jù) 公賂工程無機(jī) 結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程(JTJ057-94)進(jìn)行試驗研究。3.2.1重型擊實試驗和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗重型擊實試驗采用標(biāo)準(zhǔn)重型擊實，分5層每層擊實27次。壓實試驗和生 產(chǎn)實踐都證明了在一定的壓實功下有一個與Z相適應(yīng)的最佳含水量 在送個含 水量時壓實的混合料的干容重最大所能達(dá)到的抗壓強(qiáng)度也最高并通過試驗表 明：(1) 混合料的成型含水量隨成型壓力的增加而減少?而干容重則隨著壓力而增人;(2) 對同

54、一種混合料來說，成型密實度較大的則其抗壓強(qiáng)度也較高；(3) 當(dāng)混合料試件的干容重相同，而所用的原材料和成型條件不同時，它們的 抗壓強(qiáng)度也隨Z不同，一般細(xì)赤泥混合料的強(qiáng)度比粗赤泥混合料為高 擊實試驗試件 如圖31所示圖3-1擊實試驗試件混合料的壓實密度和含水量直接影響著混合料的強(qiáng)度，因而進(jìn)行了重型擊實試 驗?，F(xiàn)行的公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范(ITJ 034-2000)對二灰工業(yè)廢渣混合料應(yīng) 用丁各級公路唯一的指標(biāo)就是混合料7d無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度而沒有采用其它指標(biāo), 就其作為基層的受力特性來說是必要的，而且也是必需的。試件養(yǎng)生期的最后一犬， 應(yīng)該將試件浸泡水中，水的深度應(yīng)使水面在試件頂面以上約2.5

55、cnL泡水24h后 從 水中取岀并擦拭干凈，試件如圖3-2所示圖3-2抗壓強(qiáng)度試件圖3-3無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測試將試件放到路面材料強(qiáng)度試驗儀的升降臺上，使試件的形變以約1 mm/min的等速率增加進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗如圖3-3所示抗壓強(qiáng)度Re按式3-1計算Rc=P/A(MPa)(3-1)式?。篜試件破壞吋的最大壓力；NA試件的截面積(A3D2/4, D試件的直徑，mm)。作為承受主要荷載的半剛性基層，無論它由何種材料組成，首先應(yīng)具備一定的抗 壓強(qiáng)度。因此 對上述的兒種赤泥混合料配合比的無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度做了檢測 菇 檢測結(jié)果見表3-2在試驗中，按最大干密度和最佳含水量在JYE2000型壓力試驗機(jī) 上靜壓成型試件，壓實度為95%|2710表3-2巫型擊實和無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果配比編號赤泥：粉煤灰：石灰最佳含水量/%最大干密度/g- cm37天抗壓強(qiáng)度/MPa28天抗壓強(qiáng)度/MPa180：