粉煤灰水泥稳定碎石土基层的试验研究与应用.pdf

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1、第14卷第1期2014年1月科学技术与工程Vo1．14No．1Jan．20141671—1815(2014)01—026904ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Teeh．Engrg．粉煤灰水泥稳定碎石土基层的试验研究与应用李宏波毛明杰郑建峰沈杰(宁夏大学土木与水利工程学院，银川750021；宁夏仁和环保科技发展有限责任公司，银川750001)摘要为揭示粉煤灰水泥稳定碎石土基层性能，提高其在道路工程中的高效应用，采用粉煤灰水泥稳定碎石土替代水泥稳定碎石作为路面基层材料用于宁东能

2、源化工基地1号综合渣场土石坝坝顶施工。通过对8组不同配比下粉煤灰水泥稳定碎石土的无侧限抗压强度试验研究，得出粉煤灰水泥稳定碎石土强度可满足1号综合渣场土石坝坝顶路面基层强度要求；根据研究试验分析确定的配合比在渣场土石坝进行了基层试验段的铺设，采样测试粉煤灰水泥稳定碎石土基层的7d无侧限抗压强度为4．8MPa，满足强度设计要求，适用于道路基层铺装工程。为粉煤灰的循环利用提供了新思路。关键词粉煤灰碎石土基层无侧限抗压强度中图法分类号TU411．7；文献标志码A随着宁夏地区电力事业的发展，被称为三大工粉煤灰，其化学成分表见表1

3、。业废渣之一的粉煤灰的年排放量在逐年增加。粉煤表1水洞沟电厂粉煤灰化学成分表／％灰的堆存既污染环境又占用了大量的耕地，如何利SiO2A12O3Fe203CaOMgOK2ON2OSOa用好粉煤灰是一项利国利民的科研课题。48．992O．745．917．442．361．39L042．5在宁东能源化工基地工业固废堆存1号综合渣场土石坝坝顶施工中，拟采用粉煤灰水泥稳定碎石1．2质量及质量评定要求土替代水泥稳定碎石作为路面基层材料，既就地取根据1号综合渣场表28组试样配合比／％材消化利用了堆存粉煤灰，降低工程造价，又保护了土石坝坝

4、顶路面设计要组号水泥粉煤灰碎石土5158O求，渣场坝顶路面底基r_生态环境，节约了土地资源，意义深远。71578国内学者对碎石土、山坡土等土石混合料的胶层压实度为95，基层一。91576结剂研究大多为水泥和石灰，取得了一些研究成压实度为97，无侧限I一4111574抗压强度为3～4MPa。II一151085果口]，但是把粉煤灰作为碎石胶结剂的研究甚少，71083现对粉煤灰水泥稳定碎石土路面基层配合比设计中基层试验试验样品数量II：91081的相关技术问题进行专题研究，提出适合宁东工业的取值及数据处理详见I卜4111079

5、园区的粉煤灰水泥稳定碎石土路面基层的配合比设《公路路面基层施工技计方法，对完善宁夏地区粉煤灰水泥碎石土路面基术规范》规定，本次试验样品数量为9块。层配合比设计体系有重要的理论意义；对确保土石1．3配合比方案为明确粉煤灰掺量、水泥掺量和碎石土配比对坝坝顶路面大型车辆安全运输，具有实际工程应用价值。无侧限抗压强度的影响规律，设计了粉煤灰掺入量分别为15，1O的2大组8小组配合比。如表21试验研究所示。1．4试件的制作与养护1．1试验材料水泥采用宁夏赛马实业股份有限公司生产的赛试件的制作与养护详见《公路工程无机结合料稳定材料试

6、验规程》，采用静力压实法制备马牌水泥P．032．5；粉煤灰采用宁夏水洞沟电厂的试件E。]。2013年6月13日收到宁夏高等学校科学技术研究项目2试验结果与分析(宁教高E2o；23)资助第一作者简介：李宏波(1977)，男，陕西蓝田人，讲师，硕士。2．1碎石土含水率试验E—mail：lhbiongo@126．tom。试验依据《公路工程无机结合料稳定材料试验270科学技术与工程14卷规程)JTGE512009相关规定，均匀取试验土样2．415粉煤灰掺量试验结果分析2kg，放于标准烘干箱内，控制温度为105～11O℃，烘干时间

7、为6h，取出至室温时称量其质量m，土样含水质量为m一2000一D't，含水率一(2000一／Tt)／m×100，分两次从施工现场取原状土样，分＼疆别测定含水率和，试验结果见表3。魁表3含水率试验计算表水泥掺麓／％图1水泥掺量与设计强度关系2．2击实试验试验依据表4最佳含水量及最大干密度彳、若JTGE512009相关规定，由于集梅H_料中最大公称直径啦大于37mm，因此采用“丙”法试验。土样分3层击实，每层击实次数98图2水泥掺量与最大干密度关系次。击实筒内径为152mm，高为170表4、表5和图1、图2给出了水泥掺量与设

8、计mm，体积为3084．792cm。。根据配合比表2分别强度和最大干密度的关系规律，并给出了水泥掺量进行了击实试验。击实试验得出各组的最佳含水量与设计强度和最大干密度的函数关系公式，可以计及最大干密度见表4。算出水泥掺量在5～11时设计强度和最大干密度的具体值。由图1可以得出，粉煤灰水泥稳定碎2．3无侧限抗压强度试验