水泥混凝土加入粉煤灰室內試驗研究

1、34內蒙古公路與運輸Highw ays &T r anspor tation in Inner M ongo lia2004年第1期文章編號:1005-0574-(2004 01-0034-02水泥混凝土加入粉煤灰室內試驗研究劉昆(通遼市交通工程局, 內蒙古通遼028000【摘要】通過大量室內試驗數據分析表明, 將工業(yè)廢渣粉煤灰加入水泥混凝土中, 用作混合材料取代一部分水泥, 不僅能降低工程造價, 明顯提高水泥混凝土的耐久性, 而且又能減少粉煤灰對環(huán)境的污染, 是一件“利在當代, 功在千秋”的工作。【關鍵詞】粉煤灰; 水泥混凝土; 室內試驗; 研究中圖分類號:U 416. 216文獻標

2、識碼:A隨著我國經濟的發(fā)展, 火力發(fā)電廠的增加, 截止2001年, 全國火力發(fā)電廠排出的粉煤灰廢渣, 年排灰量高達1. 6億t 。僅2000年, 電廠貯灰量已達22億t, 占地約2. 9萬hm (44萬畝 , 這些灰若得不到利用,將污染環(huán)境, 影響氣候, 破壞生態(tài)。為了充分利用粉煤灰“資源”, 我局從1998年就對粉煤灰的路用性能進行了研究, 經過室內試驗, 試驗路施工, 至1991年大面積推廣應用, 迄今為止, 只要在粉煤灰貯存池的經濟半徑內, 都采用了有粉煤灰摻入的基層結構。十幾年來的粉煤灰加入路面基層, 不僅提高了路面基層質量, 降低了工程造價, 而且吃掉了大量粉煤灰。為減少粉煤灰對環(huán)境

3、的污染, 通遼市交通人做出了應有的貢獻。粉煤灰具有火山灰活性, 它的活性成分能與水泥水化過程中析出的氫氧化鈣緩慢地進行“二次反應”, 生成以水化硅酸鈣為主的水化產物, 與水泥漿硬化晶體堅固地結合起來, 進而增長后期強度, 提高水泥混凝土的抗?jié)B性和耐久性。此外, 由于粉煤灰在水泥混凝土中具有超火山灰活性的特殊物理功能、填充漿體孔隙功能、與水泥整體的協調功能等, 使粉煤灰水泥混凝土物理化學作用達到動態(tài)平衡, 起到了使水泥混凝土性試驗項目結果2能改善和質量提高的作用。下面將我們所做的大量室內試驗數據作一介紹, 以期得到廣大同行認可, 使水泥混凝土摻入粉煤灰這一項利國利民的工作早日在區(qū)內交通工程中廣泛

4、推廣。1試驗所用原材料的試驗結果粉煤灰:系通遼市雙泡子電廠的靜電回收灰, 此灰化學分析委托遼寧省分析測試中心及內蒙古民族大學所做, 見表1。水泥:產地遼寧省本溪市。普通硅酸鹽42. 5級水泥, 經自檢各項指標均合格。粗骨料:產地遼寧省, 各項指標見表2、表3。! 細骨料:產地遼寧省芳山鎮(zhèn), 系河砂。各項指標見表4、表5。2水泥混凝土試驗作為水泥混凝土試驗, 我們采用了生產、科研相結合的辦法, 既要科研又要滿足生產需要, 為此, 我們以通遼市哲里木大橋鉆孔灌注樁水泥混凝土配合比設計為基準, 來研究及了解有粉煤灰的加入, 其強度、耐久性、抗?jié)B能力的變化。表6、表7、表8即為基準水泥混凝土配合比與各

5、摻量粉煤灰配合比設計結果匯總表。燒失量/%9. 2塑指2. 4親水密度系數/g cm -30. 81. 93表1通遼市雙泡子電廠粉煤灰試驗結果SO 30. 074Al 2O 318. 820. 63Fe 2O 34. 568. 2S iO 263. 566. 61K 2O 0. 30. 86Na 2O 0. 27M gO 0. 751. 8CaO 2. 943. 0表2粗骨料試驗結果產地五峰平安 視密度/g cm -32. 612. 70吸水率/%1. 51. 8針片狀/%1. 12. 5堅固性(五次 /%2. 34. 7含泥量/%-壓碎值/%5. 84. 9總第83期劉昆:水泥混凝土加入粉煤

6、灰室內試驗研究表3粗骨料級配試驗(累計表4細骨料試驗結果594. 995. 097. 4<5100100100產地芳山鎮(zhèn)堅固性(五次/%2. 0含泥量/%2. 9密度/g cm -32. 5835產地五峰平安二龍401. 90. 82. 32046. 347. 635. 31073. 879. 286. 8細度模數M x 2. 61表5細集料篩分結果(累計粒徑/m m 結果10053. 12. 512. 41. 2526. 40. 6362. 40. 31585. 40. 1694. 40. 07597. 4<0. 075100表6水泥混凝土基準配合比與各摻量粉煤灰配合比強度對比表

7、水泥混凝土的材料用量/kg m -3編號A-1A -2A-3B-1B-2B-3C -1C-2C -3D-1D-2D -3產地五峰平安二龍五峰平安二龍五峰平安二龍五峰平安二龍水220220220220220220225225225230230230砂732. 1747. 0781. 7707. 0739. 1769. 1691. 7724. 0753. 7681. 3713. 3743. 3粉煤灰000333333666666999999抗壓強度/M Pa R 721. 519. 717. 917. 021. 421. 417. 420. 021. 016. 018. 317. 8R 2838.

8、 429. 234. 130. 134. 130. 329. 039. 036. 728. 836. 436. 2水灰比0. 50. 50. 50. 530. 530. 530. 570. 570. 570. 610. 610. 61粉煤灰摻量ABCD表7水泥混凝土抗?jié)B結果匯總表序號1234水泥350350350350水泥混凝土材料用量/kg m -3砂728728728684粉煤灰-6666-C ×1. 5%C ×1. 5%-外加劑1無無無無2無無無無最大壓力/M Pa 3無無無無4無無無無5無無無無6無無無無1#3#4#6#原始編號表8水泥混凝土抗凍(快凍法 結果匯總序

9、號1234水泥350350350350水泥混凝土材料用量/kg m -3砂728728728728粉煤灰66-66-外加劑C ×1. 5%C ×1. 5%全量損失/%3. 3全破碎2. 7全破碎3. 2全破碎2. 6全破碎相對動彈模/%64-73-66-69-結論合格不合格合格不合格合格不合格合格不合格原始編號3#1#4#8#3試驗數據分析與結論通過我們所做的基準混凝土配合比設計結果分析, 按公路橋涵施工技術規(guī)范附錄F-4水泥混凝土配制強度計算, R p =R +1. 645Q , 那么設計為25M =33. 2M Pa 。但據前期所做混凝土配合比設計結果可以得出, 要想達

10、到33. 2M Pa 強度, 水灰比必須降至0. 50以下, 為此我們做了第二批水泥混凝土試件(見表6 , 共計拌制12個配合比例的試件, 下面對表中所36內蒙古公路與運輸Highw ays &T r anspor tation in Inner M ongo lia2004年第1期文章編號:1005-0574-(2004 01-0036-02超載超限運輸車輛對公路的損壞及防治對策趙衛(wèi)平何輝12(1. 內蒙古大學職業(yè)技術學院, 內蒙古呼和浩特010023; 2. 內蒙古自治區(qū)公路局, 內蒙古呼和浩特010020 【摘要】目前, 車輛超載超限運輸現象相當普遍, 而超載超限車輛對公路的破壞

11、也是相當嚴重的, 它大大降低了道路的服務水平, 縮短了道路的使用壽命。文章通過對內蒙古自治區(qū)內幾條道路上超載超限車輛運輸的實地調查和測定, 并經理論計算, 定性定量地分析了超載車輛對公路的破壞原因和程度, 同時提出一些防治對策。【關鍵詞】超載超限車輛; 標準軸載; 實載率; 車轍; 使用壽命中圖分類號:U 492. 3+36. 5文獻標識碼:A1內蒙古自治區(qū)超載、超限運輸現狀調查與實測內蒙古自治區(qū)現有各種貨運車輛約25萬輛, 貨用車輛中80%為超載運輸, 70%左右屬超限運輸, 特別是運煤車輛100%既超載又超限。僅鄂爾多斯地區(qū)就擁有貨運車輛18482輛, 從事煤炭運輸的17486輛, 占貨運

12、車輛的92. 4%。而運煤車輛100%為超載運輸。根據超載超限的實際情況, 我們選擇了鄂爾多斯市地區(qū)的東-楊線進行了不同軸載下的彎沉測定, 并對新建的呼包高速公路南半幅和110國道呼集段因超限車輛過多而引起路面和橋涵嚴重損壞的情況進行了詳細調查。對鄂爾多斯市東-楊線K106K107段路面彎沉實測結果顯示, 軸載越重, 所測的路表彎沉值越大。當軸重超過標準軸重60%時, 其彎沉值將是標準軸重時的2. 4倍。呼包高速公路南半幅超限車輛和路面損害調查:a. 設計資料:建設年限2001年; 設計使用年限20a ; 設計容許彎沉值L R =0. 22mm ; 累計當量軸次N e =15. 4×

13、106次; 路面結構類型為15cm 瀝青混凝土面層; 30cm 水泥穩(wěn)定砂礫基層(2#級配, 設計強度4M Pa ; 30cm 水泥、石灰、粉煤灰穩(wěn)定砂礫底基層(1# 要達到33. 2MPa 的配制強度, 水灰比需定在0. 50以下(平安碎石可需0. 48 。摻入粉煤灰, 可以改善水泥混凝土的和易性、泵送性, 節(jié)約水泥。其最佳摻量為66kg /m 3左右, 為10%。摻入66kg 的粉煤灰, 可節(jié)約水泥44kg 。表7所列結果為抗?jié)B試驗結果, 全部合格。表8所列結果為抗凍試驗結果, 第四組試件為空白( 級配, 設計強度2M Pa 。b . 路面破壞情況:呼包高速公路從2001年12月開始通車試

14、運行。但從2003年4月底開始, 由于我區(qū)運管政策的調整, 大量超限運煤車輛在該道上通行, 且隨著氣溫的升高, 全線出現了較為嚴重的車轍和推移擁包等病害。經調查分析, 病害的主要原因是超載超限車輛造成的。c. 交通量及超限情況調查:2002年7月, 我們對呼包高速公路超限運輸情況進行了調查, 其超限運輸情況非常嚴重, 貨車主要是運煤車輛, 普遍超載。有些車輛重達70t, 實際荷載是額定荷載的5倍以上。110國道呼集段超限運輸車輛和路面損害調查:路面破壞情況:G 110線呼集段從19972000年相繼改建交付使用后, 前一階段總體路況較好, 只有輕微裂縫, 進入2003年, 隨著大噸位運煤車輛的大幅度增加, 加之氣溫的升高, 造成公路病害突然大量增加, 主要是車轍、擁包、推擠、搟邊和局部沉陷等病害。這些病害都是由超載車輛的加速、剎車和爬坡產生的擠壓作用直接引起