半刚性钢渣基层材料性能试验研究.pdf

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1、第3期矿产综合利用No．32015年6月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesJun．2015半刚性钢渣基层材料性能试验研究李灿华，向晓东，刘思，华洲连，焦立新(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：提出了用钢渣配制两种半刚性基层材料，并确定了最佳含水量，7d无侧限抗压强度满足规范要求。在龄期较长时，使用纯钢渣集料组成的级配具有较高的抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量。钢渣半刚性基层材料的稳定性能试验表明，钢渣用作半刚性基层材料具有合格的

2、稳定性、较好的抗冲刷性能和抗裂性能。关键词：钢渣；半刚性基层；路用性能；doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2015．03．018中图分类号：TD989文献标志码：A文章编号：1000—6532(2015)03—0073-05半刚性基层材料是指用水泥、石灰、粉煤灰等表1钢渣粗集料性能检测水硬性结合料配制的材料，主要用于道路基层，其与Table1Propertytestingresultsofsteelslag柔性基层材料相比，具有强度大、刚度大，水稳定性coarseaggregate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

3、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将其分为二灰钢渣和水稳钢渣¨。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。1．2玄武岩1材料及性质玄武岩的性能检测结果见表2。原材料技术指标检测按照(《公路工程集料试表2玄武岩集料性能检测验规程》【4方法执行。各原材料性能指标满足规范Table2Propertytestingresultsofbasaltaggregate要求。1．1钢渣钢渣来自武汉某大型钢企，采用颚式破碎机+圆锥破碎机的组合破碎方式

4、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1。收稿日期：2014—09—18；改回日期：2014—11—09基金项目：武汉市高新技术成果转化及产业化项目(2O13010803O1o378)作者简介：李灿华(1979一)，男，博士研究生，高级工程师，主要从事环境安全与灾害防治研究。·74·矿产综合利用玄武岩具有较大的吸水率和密度。另外，在试验过程中发现通过计算得出的实际含水量与试验一开始设定的含水量存在一定的差别，当含水量较低时，实1．3水泥际含水量与设定含水量比较接近，当含水量较高时，实际含水量与设定含水量区别较大，这是因为当加采用武汉市华新水泥公司生产的P

5、．S．A32．5水量大的时候，较多的水量附着在集料的表面，在击水泥，所检各指标符合该水泥强度等级要求。实的过程中挥发和析出。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》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图1级配击实曲线配合比如下：1钢渣(26．5～16mm)：2钢渣(16～Fig．1Compactioncurvesofgradations9．5mm)：3钢渣(9．5—4．75mm)：4钢渣(4．75一g最)＼糖

6、表4水泥稳定钢渣基层击实试验结果～2．36mm)：5钢渣(2．36～0mm)=25％：2O％222222222Table4Compactiontestresults：15％：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2．3级配性能验证此配合比，配制得级配曲线见表3。可以看出总体通过以上试验基本确定水泥稳定钢渣碎石的各级配区别不大。项设计参数。对级配1和级配2采用静压法分别成表3半刚性钢渣基层合成级配型1组试样，进行7天不侧限抗压强度试验，试验结Ta

7、ble3Gradationofsemi—rigidbase果分别为4．5MPa和4．6MPa，级配1和级配2均能帅扎尺寸31满足高等级路面基层的强度要求。．5026．5019．O09．504．752．360．600．075／mm级配1和级配2配合比均为1：2：3：4：合威级配11130．1309&1082．1055．6038．7025．5012．702905=25％：20％：15％：10％：30％，其中级配l合成级配2103．O09