规格均匀性钢渣集料的生产及其在半刚性基层中的应用-矿产综合利用

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1、I半刚性钢渣基层材料性能试验研究李灿华向晓东1,刘思2,华洲连彳，焦立新彳(1.武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北武汉430080；2.武汉钢铁集团金属资源有限责任公司，湖北武汉430082)摘要：提岀了用钢渣配制两种半刚性基层材料，并确定了故佳含水量，7d无侧限抗压强度满足规范要求。在龄期较氏时，使用纯钢渣集料组成的级配具冇较高的抗压强度、劈裂强度和抗压冋弹模量。钢渣半刚性慕层材料的稳定性能试验表明，钢渣用作半刚性某层材料具有合格的稳定性、较好的抗冲刷性能和抗裂性能。关键词：钢渣；半

2、刚性基层；路用性能；doi:l0.3969/j.issn.1000-6532.2015.0x.00x中图分类号：TD989文章标志码：A文章编号：1000-6532(2015)半刚性基层材料是指用水泥、石灰、粉煤灰等水硕性结合料配制的材料，主要用于道路基层，其与柔性基层材料相比，具有强度大、刚度大，水稳定性较好和板体性好，更适合于高等级道路。我国于20世纪80年代才对半刚性材料进行研究并逐步推广使用。钢渣具有良好的力学性能和路用性能，可作为一种优良的路用材料。钢渣作为集料用于半刚性基层材料,可以根据结合料的不同

3、将其分为二灰钢渣和水稳钢渣〔2】。本研究基于钢渣的物化特性，开展半刚性水泥稳定钢渣基层的材料组成设计及性能研究，这将促进钢渣在道路铺筑中的应用。1材料及性质原材料技术指标检测按照(《公路工程集料试验规程》⑷方法执行。各原材料性能指标满足规范要求。1.1钢渣钢渣来自武汉某人型钢企，采用瓠式破碎机+圆锥破碎机的组合破碎方式破碎，并对粗集料进行滚筒水洗的洁净工艺处理，其中粗集料的性能检测结果见表lo表1钢渣粗集料性能检测Table1Propertytestin茫resultsofsteelsla肖coarsea茫茫r

4、egate试验项目试验结果技术要求表观相对密度3.261>2.610〜16mm吸水率/%1.958<3表观相对密度3.254>2.65〜10mm吸水率/%2.704<3压碎值/%13.6<26洛杉矶磨耗值/%13.2<284.75-9.5mm5.1<18针片状含量/%>9.5mm4.3<121.2玄武岩玄武岩的性能检测结果见表2O表2玄武岩集料性能检测Table.21收稿日期：2014-09-18；修订日期:2014-11-09基金项冃：武汉市高新技术成果转化及产业化项冃(2013010803010378))作

5、者简介：李灿华(1979-),男，惮士研究生，高级工程师，主耍从事坏境安全与灾害防治研究。Table2Propertytestingresultsofbasaltaggregate试验项目试验结果技术要求°*zl”表观相对密度2.36-4.75mrn2.735>2.6吸水率/%0.8<2表观相对密度0-2.36mm2.745>2.6砂当量/%79.2>60压碎值/%16.5<26洛杉矶磨耗值/%17.3<284.75〜9.5mm针片状含量/%123<18>9.5mm9.8<121.3水泥采用武汉市华新水泥公司生

6、产的P.S.A32.5水泥，所检各指标符合该水泥强度等级要求。2半刚性钢渣基层材料组成设计水泥稳定级配碎石基层的配合比设计包括：级配曲线的确定、用水量的确定、水泥类型及剂量的确定。2.1级配设计本研究依据《公路路面基层施工技术规范》呵中水泥稳定碎石级配的相关要求进行级配设计。级配1采用的集料全部为钢渣，各档料的尺寸规格及配合比如下：1#钢渣(26.5〜16mm)：2#钢渣(16〜9.5mm)：3#钢渣(9.5〜4.75mm)：4#钢渣(4.75〜2.36mm)：5#钢渣(2.36〜0mm)=25%:20%:15

7、%:10%:30%。同时考虑到钢渣细集料具有较大的吸水率和水泥与钢渣粉料的相互作用，在级配2中将0〜2.36mm及2.36〜4.75mm两档含钢渣粉料较多的细集料用玄武岩取代作对比研究。据此配合比，配制得级配曲线见表3。可以看出总体级配区别不大。表3半刚性钢渣基层合成级配Table3Gradationofsemi-rigidbase筛孔尺寸/mm31.526.5199.54.752.360.60.075合成级配1100.098.182.155.638.725.512.72.9合成级配2100.09&182.15

8、5.641.126.69.91.5级配上限10010089674935227级配中值1009580573925153.5级配下限1009072472917802.2最佳含水量实验按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》〔勺确定其各个级配的最佳含水量和最大干密度。本次实验选择的水泥标号为P.S.A32.5。试验时将碎石混合料按合成比例配料，并人工进行拌和均匀，水泥剂量为5%。钢渣半刚性