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1、石灰粉煤灰稳定钢渣土路面设计参数研究第26卷第3期Vol.26No.3徐州工程学院(自然科学版)JournalofXuzhouInstituteofTechnology(NaturalSciencesEdition)2011年9月Sep.2011石灰粉煤灰稳定钢渣土路面设计参数研究吴灵，王元纲•，陈德鹏(1•安徽工业大学建筑工程学院，安徽马鞍山2430322南京林业大学土木工程学院,南京210037)摘要:通过室内试验测定不同配比的石灰粉煤灰稳定钢渣土的抗压回弹模量和劈裂强度，并采用路面设计软件BISAR分析底基层层底拉应力的变化规律
2、•研究结果表明:配比中钢渣掺量为40时的劈裂强度最高，配比中钢渣掺量为70时的抗压回弹模量最高;随着钢渣掺量的增加，道路基层层底计算拉应力逐渐减小，底基层层底计算拉应力逐渐增大.路而结构设计屮选择劈裂强度最高，抗压回弹模量适中的配比，取得较好的效果.关键词:钢渣;道路工程;劈裂强度;抗压回弹模量中图分类号:U416.02文献标志码:A文章编号:1674—358X(2011)03—0058—04钢渣是炼钢过程中产生的必然副产物，其产量约为粗钢产量的8〜12.积存的钢渣占用土地，对环境会产成不利影响，而道路工程恰恰是利用钢渣较多的领域•余
3、则新等L2对钢渣填筑路堤模型的膨胀变形规律展开了研究;马士宾等•对不同无机结合料稳定粗钢渣做道路基层材料进行了试验研究.对于半刚性基层沥青路面，不同结构层材料的长龄期抗压回弹模量和劈裂强度是路面结构设计的重要参数,影响路面基层及底基层层底的应力分布.木文通过室内试验测定不同配比的石灰粉煤灰稳定钢渣土90d,180d抗压回弹模量和劈裂强度，并与常见道路底基层材料二灰土作对比，同时利用壳牌石油公司的路面设计软件BISAR分析石灰粉煤灰稳定钢渣土作为道路底基层,路面基层及底基层层底吋的拉应力的变化规律.1试验原材料1）石灰•选用南京产钙质生
4、石灰•试验前对生石灰进行充分消解并烘干，然后碾碎过0.71mm筛，并除去欠烧石块及杂质.实验中测得制成的消石灰的有效氧化钙和氧化镁的质量分数为58.96,判定其属于III级消石灰.石灰的细度和活性成分也完全满足《公路路面基层施工技术规范》_4]规定的技术指标要求.2）粉煤灰.采用南京热电厂的湿排灰，并对其进行试验测定.实验结果是:烧失量为7.0&氧化物质量分数（SiO+A10.+Fe20.）为83.64,0.075mm筛通过率为71.2,0.3mm筛通过率为91.8.这些均符合《公路路面基层施工技术规范》]的技术指标要求.3）钢渣.采
5、用马鞍山钢铁公司钢渣厂的细钢渣（陈放期为la）.对钢渣进行筛分试验以及化学成分分析的结果分别见表1,表2.试验中主要利用的是5mm以下的钢渣，采用容量瓶法对钢渣进行表观密度测定.表观密度为3.139g/cm..表1钢渣级配收稿日期:2011-07—28基金项目:住房和城乡建设部科学技术项目（2010一K4—27）作者简介:吴曼（1984一），男，安徽芜湖人，助教，硕士，主要从事道路材料与结构研究9■58?吴曼，等:石灰粉煤灰稳定钢渣土路面设计参数研究4）土.试验用土液限为37.24,塑限为23.50,塑性指数为13.74,为低液限粘土
6、•用石灰和粉煤灰进行稳定，试验时将土风干，用木锤碾压，过5mm筛后使用.5）配合比•石灰粉煤灰稳定钢渣土配合比中的石灰与粉煤灰的掺量保持不变，分别为&22%.用钢渣等质量取代土•各材料组成配比见表3.表3石灰粉煤灰稳定钢渣土配合比材料组成试验号石灰粉煤灰钢渣土82207082230408224022601082270O2试验结果分析我国《公路沥青路面设计规范》［规定石灰稳定类材料的抗压回弹模量和劈裂强度龄期为180d.本试验根据上述配合比测定石灰粉煤灰稳定钢渣土90d,180d龄期的劈裂强度和抗压回弹模量.试验结果分别见图1,图2.臭
7、簸｛《輔欲试验号图1石灰粉煤灰稳定钢渣土劈裂强度0123456789试验号图2石灰粉煤灰稳定钢渣土抗压冋弹模量2.1劈裂强度试验结果分析从图1可以看出，随着养护龄期的增加,不同配比的石灰粉煤灰稳定钢渣土劈裂强度均有明显增长.列方面,结合表3可以看出,随着钢渣掺量的增加，石灰粉煤灰稳定钢渣土90d和180d劈裂强度起初在增大，而在5号配比时,即钢渣掺量为40时的劈裂强度则达到峰值.钢渣掺量进一步增加后石灰粉煤灰稳定钢渣土的劈裂强度却逐渐降低•但各掺人钢渣的配比的劈裂强度均比1号配比二灰土高，表明钢渣的掺人能够有效提高混合料的长龄期劈裂强
8、度•究其原因,主要是由于钢渣具有潜在水硬性,其活性随着龄期的增加而不断被激发，因此后期强度增长较为显着.反应生成的水化硅酸钙和水化铝酸钙均具有较强的黏结力，从而使钢渣颗粒间形成空间网状连结，提高了混合料的劈裂强度.2.2
