石灰-钢渣-煤矸石混合料力学性能试验研究

为解决煤矸石等工业固废在公路中应用存在的问题,本文以煤矸石为主要研究对象,添加一定量的石灰和钢渣,制备石灰-钢渣-煤矸石混合料。采用均匀设计方法,设计6组煤矸石混合料配合比,测试各组混合料的7 d无侧限抗压强度、180 d抗压回弹模量和劈裂强度。利用回归分析的方法,分别得出煤矸石混合料各掺量与三项力学性能间的回归方程,并分析混合料各掺量对三项力学性能的影响。结果表明:该混合料力学性能良好,可应用于不同等级公路的路面基层。

氢氧化钠激发煤矸石混合料力学性能试验研究

以煤矸石、钢渣、矿粉为原材料,氢氧化钠作为激发剂,利用均匀试验设计方法,制备了6组不同配合比的煤矸石混合料,测试了其7 d无侧限抗压强度RC、180 d抗压回弹模量EC和180 d劈裂强度Ri。通过回归分析的方法,分别建立钢渣、矿粉、氢氧化钠的相对掺量与煤矸石混合料3项力学性能之间的回归方程,并分析掺合料相对掺量对煤矸石混合料3项力学性能的影响。结果表明,在钢渣掺量为32.1%~72.0%、矿粉掺量为7.0%~13.1%、氢氧化钠掺量为3.3%~5.7%时,RC为2.11~5.40 MPa、EC为613~1220 MPa、Ri为0.40~1.41 MPa;在研究范围内,回归方程能准确预测出目标强度与各掺合料相对掺量之间的关系。

煤矸石混合料抗压强度的试验研究

文章选取邯邢地区一煤矿的煤矸石,通过室内试验,研究了煤矸石的基本性能;采用均匀设计的方法,设计了8组煤矸石混合料的试验配比方案,对它们的饱水无侧限抗压强度进行了研究,利用回归分析模型,分析了粉煤灰、石灰、水泥对煤矸石混合料强度的影响。结果表明:煤矸石混合料的饱水无侧限抗压强度fu,m随着粉煤灰掺量的增加而增长,且水泥掺量越大时,粉煤灰对fu,m影响越大;石灰掺量不宜过大,否则对fu,m将产生不利影响;水泥对fu,m的影响随着水泥掺量的增加而逐渐减小。

聚丙烯纤维对煤矸石混合料性能影响研究

在水泥粉煤灰稳定煤矸石混合料中掺加聚丙烯纤维改善其性能,在室内进行了混合料无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗弯拉强度及干缩性能实验,并与未掺入纤维组进行对比分析。结果表明:掺加聚丙烯纤维能够显著提高混合料后期无侧限抗压强度,但持续增加聚丙烯纤维掺量及纤维长度对提高混合料抗压强度的贡献性不大;混合料的间接抗拉强度随着纤维长度的增加呈先增后减趋势,抗弯拉强度随着纤维长度的增加呈半抛物线增长趋势,且在纤维长度一定的情况下,纤维掺量越大,抗拉强度提高效果越明显;聚丙烯纤维的掺入能够降低混合料的干缩系数及干缩应变,且在同一龄期,纤维掺量越大,混合料的干缩性能改善越明显。这为水泥粉煤灰稳定煤矸石混合料应用于路面基层提供了试验依据。

煤矸石混合料路面基层施工工艺研究

为探索煤矸石混合料这一新型材料作为路面基层填料的施工工艺,以邢台某矿公路工程为依托,在分析研究煤矸石混合料自身特点的基础上,制定"J3Z4N2法"铺筑试验路段并应用于整条道路,分析研究煤矸石混合料路面基层关键施工工艺和注意事项,通过现场对控制指标的检测,证明"J3Z4N2法"铺筑整条道路各项指标均能达到规范标准。

消石灰粉对煤矸石混合料性能影响研究

消石灰粉是一种以Ca(OH)2为主要成分的碱性材料,可以激发煤矸石、粉煤灰的活性。本文选取邯邢地区某煤矿的煤矸石,配以粉煤灰、消石灰粉制成煤矸石混合料,通过选用不同有效钙加氧化镁含量的消石灰粉,研究消石灰粉对煤矸石混合料性能的影响。结果表明:消石灰粉的有效钙加氧化镁含量直接影响着煤矸石混合料的强度,随着有效钙加氧化镁含量的增加,煤矸石混合料的强度提高了13倍左右。

煤矸石混合料抗压回弹模量试验研究

路基回填材料的抗压回弹模量是路面结构基层或底基层设计的一个重要参数指标,文章针对邢台地区某类煤矸石的化学物理性质,根据均匀设计原理,在煤矸石中加入少量的粉煤灰、消石灰粉、水泥配制成不同配比的煤矸石混合料,并对抗压回弹模量进行试验研究。建立了煤矸石混合料抗压回弹模量与各掺合料掺量之间的回归方程,并提出此类煤矸石混合料抗压回弹模量的范围。

水泥粉煤灰稳定炉渣-煤矸石混合料的收缩试验

利用炉渣、粉煤灰和煤矸石配制路面基层混合料可以有效利用工业固废,基层混合料收缩性能的优劣直接决定了其路用性能。选用0~4.75 mm粒径炉渣按照不同比例(0、25%、50%、75%、100%)替代同粒径的煤矸石,采用掺入3%、4%、5%和6%的水泥,设计了8组水泥粉煤灰稳定炉渣-煤矸石混合料试验,通过温缩和干缩试验,分析了炉渣替代率和水泥掺量的变化对混合料收缩性能的影响规律。结果表明:温缩应变随炉渣替代率的增大而增大,随水泥掺量的增大而减小,-10~-20℃时温缩系数较大;干缩应变随炉渣替代率的增大而减小,随水泥掺量的增大而增大;干缩应变在7 d龄期内增长速率较快,30 d龄期内的干燥收缩率占整个龄期的86.5%,30 d龄期后干缩应变逐渐趋于稳定;当水泥掺量为5%,炉渣替代率为50%~75%时,混合料的干缩系数和温缩系数均较小。

水泥粉煤灰稳定炉渣煤矸石混合料抗冻试验

为研究水泥粉煤灰稳定炉渣煤矸石混合料的抗冻性能,选取了5种炉渣替代率和4种水泥掺量的混合料进行冻融循环试验,分析了炉渣替代率、水泥掺量和冻融循环次数对混合料宏观表象、质量变化和无侧限抗压强度损伤量的影响规律。结果表明:随着冻融循环次数的增加,无侧限抗压强度损伤量增大;随着炉渣替代率的增大,无侧限抗压强度损伤量呈先减小后增大的趋势,当炉渣替代率为50%时,抗冻性能最优;强度衰减是由于凝胶体剥落流失、试件内部裂缝逐步发展贯穿所致。建立了冻融循环作用下相对动弹性模量和相对抗压强度之间的强度衰减模型,以便于评价混合料的抗冻性能。

煤矸石混合料在路基中的路用性能分析

煤矸石混合料是煤炭开采过程中产生的矿业废料,经常和其他材料混合组成煤矸石混合料,用作公路路基填筑,既减少土地占用,也减轻煤矸石随意堆积造成的环境污染。煤矸石混合料不同于一般公路路基填料,其物理力学特性有很大不确定性。因此,本文以某公路工程为依托,研究了煤矸石混合料的材料性质和配合比设计,全面分析了煤矸石在公路路基中的路用性能特点。

煤矸石混合料用于道路基层的冰冻敏感性研究

煤矸石是指在煤炭开采及加工过程中排放出的废弃岩石。煤矸石不仅占压破坏耕地，也会加剧人地之间的矛盾，造成地质环境日趋恶化。本文对不同的煤矸石混合料做了不同龄期的冻融循环试验，分析了不同煤矸石混合料的冰冻敏感性。

煤矸石粉填料沥青混合料路用性能研究

为了拓宽废弃煤矸石的再利用途径,文章采用不同比例的煤矸石粉代替矿粉后进行AC-13C沥青混合料配合比设计,并对其高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性等路用性能进行对比研究。结果表明,将煤矸石粉作为填料应用于沥青混合料中,提高了沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,但降低了其低温抗裂性。当煤矸石粉替代率为50%时,AC-13C沥青混合料的综合性能最优。

煤矸石二灰混合料换填地基承载特性试验研究

采用煤矸石与生石灰、粉煤灰按照合适配合比制成混合料(即煤矸石二灰混合料),并用该种混合料进行地基换填,经过养护后利用平板载荷试验,测出了该混合料的p-s曲线、s-lgt曲线,得出了地基承载力特征值及变形模量。研究表明,该混合料的地基承载力很高,变形模量也较高,可用作20层以下建筑的地基换填处理材料。

掺煤矸石SMA混合料的路用性能分析

为了研究掺煤矸石沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的路用性能,本文选用煤矸石粉(替代率分别为0%、75%、100%,三者均为质量分数)替代石灰石矿粉,通过马歇尔稳定度试验、车辙试验评价其水稳定性及高温稳定性,采用表干法测其表观密度。三组试件测得的试验结果对比分析表明,当煤矸石粉替代率为75%时,材料的水稳定性和高温稳定性都有所提高。因此,煤矸石粉替代石灰石矿粉作为填料是可行的。

煤矸石在高等级公路路基工程中的应用研究

以河北邢台高速扩建工程路面施工项目为背景,对煤矸石混合料的物理力学特性进行分析,研究其在高等级公路路基填筑中的路用性能,研究表明:煤矸石混合料的颗粒不均匀且级配连续,且与一般路基填料相比,其矸石混合料的压碎值没有出现较大的下降,符合公路路基规范要求;随着细集料含量的增加,煤矸石混合料的承载力表现为先减小后增大的趋势,当细集料含量达到30%左右时,煤矸石混合料的承载力最小,CBR值为33.5%;当煤矸石混合料的击实功相同的情况下,在煤矸石混合料中掺土能够有效提高煤矸石混合料的承载能力。

新型材料在北京长安街路面大修工程中的应用

结合北京长安街路面大修工程的特点,介绍了长安街路面大修工程中抗车辙沥青混合料、橡胶沥青混合料、温拌沥青混合料、温拌橡胶沥青混合料、钢渣沥青混合料、煤矸石沥青混合料及快硬水泥混凝土等资源节约型和环境友好型新型材料的应用。

煤矸石做道路基层材料的应用分析

煤矸石混合料做道路基层材料的强度、冻稳性和抗温缩防裂性能上 ,均能满足多种等级公路的规范要求 ,而且有些混合料的性能还优于常用的基层材料。因此 ,煤矸石做道路基层材料具有广泛的推广价值。

劲性水泥砂浆土组合模型桩的极限承载力试验研究

通过在劲性水泥土组合模型桩的外芯水泥土中掺入适量的砂,形成劲性水泥砂浆土组合模型桩,实施静载试验得出,当最佳掺砂量为10%时,组合模型桩的极限承载力将明显提高。在水泥土(a_s=0%)里掺入一定砂量后,当水泥砂浆土抗压强度大于水泥土抗压强度时,混凝土芯桩周边水泥砂浆土将产生近似竖向、环向裂缝,并从混凝土芯桩底到混凝土芯桩顶2/3L区域范围缩小到1/2L区域范围内,且有沿着桩身向下移动的趋势,为工程应用提供参考依据。

煤矸石粉沥青混凝土路用性能试验

为探究煤矸石粉替代矿粉的可行性及最佳替代量,分别采用不同替代量的煤矸石粉代替矿粉进行沥青混合料AC-16的路用性能分析。借助车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔残留稳定度试验和冻融劈裂强度试验评价不同替代量煤矸石粉AC-16沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性;采用三轴试验分析其抗剪强度;利用三点弯曲法分析其疲劳性能;并借助SEM和Image-Pro Plus对煤矸石粉和矿粉的微观结构进行对比,以揭示煤矸石粉对沥青胶浆的影响机理。研究结果表明:替代量(质量分数,下同)40%煤矸石粉沥青混合料高温稳定性、低温性能和水稳定性均满足规范要求,其动稳定度可达2 472次/mm;且抗剪强度和抗疲劳性能最优,其黏结力C和内摩擦角φ分别为0.128 MPa和38.5°;煤矸石粉与矿粉相比,其比表面积大、强度低、针片状含量高,使得其在一定替代量下可显著改善沥青混合料的路用性能。