石灰-钢渣稳定土的水稳性试验研究
石灰钢渣稳定土的水稳性试验研究
石 灰 钢 渣 稳 定 土 的 水 稳 性 试 验 研 究
乐金 朝 李 新 明 乐旭 东 ， ，
（ 州 大学 交通运 输工程 系 ， 南 郑 州 ４０ ０） 郑 河 ５ ０ １
摘 要 ：针 对 路 基 工 程 施 工 需要 ， 于石 灰 钢 渣 稳 定 土 在 不 同饱 水 时 间 以 及 不 同 干 湿 循 环 次 数 下 无 对
侧 限抗 压 强 度 和 劈 裂 抗 拉 强 度 的 变 化 规 律 进 行 了研 究 ， 在 最 佳 含 水 率 附 近 探 讨 了钢 渣 稳 定 土 的 并
强度 对成 型含 水率的敏 感性． 结果 表 明：在饱 水试验和 干湿循环 试验 中 ， 石灰钢 渣稳 定 土的无侧 限
抗压 强度 和劈 裂抗 拉 强度 在初期 急剧减 小 ， 最终均 趋 于稳 定 ； 着龄 期 的增 长 ， 但 随 成型 含 水率 的 变
ｔ ｒｃ ｔ ｎ ｎｄ ｒｃ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｏｎ ｅ ｔｕ ｅ ｅ ｔ ｉ ｏｍｐ ｃ ｉ ｎ ａ ｔｏ ．Ｔｈ ＷＯ ｓ ｒ ｎ ｈ ｉ ｄｅ ｓｏｆｌｍｅ ｓ ｅ ｌｓａ ｔ ｂ ｌｚ ｄ ｓ ｉ ｗｅ ｅ ｉ ｅ — ｅ ｔ ｔｅ ｇｔ ｎ ｘｅ ｉ ｔ ｅ ｌ ｇ ｓ ａ ｉｉｅ ｏ ｌ ｒ ｎｖ ｓ
ｓａ ｌｔ ｔ ｔ ｔ ｌ ｓ ． Ｆｏ ｆｅ ｅ ｔ ｗａ ｅ ｏ ｅ ，ｔ ｎｆｕ ｎｃ ｎ ｂｏ ｈ ｔ ｃ ｎ ｉ ｅ ｏ ｐ ｅ ｓｖ ｔ ｂｉｉｙ ｏｆｓ ａ ｕｓａ ａ ｔ ｒ ｄｉｆ ｒ ｎ ｔ ｒ ｃ ｎｔ ｎｔ ｈｅ ｉ ｌ ｅ ｅ ｏ ｔ ｈｅ ｕｎ ｏ ｆｎ ｄ ｃ ｍ ｒ ｓ ｉｅ ｓｒ ｎｇ ｈ ａ ｈｅ ｓ ｉｔｎ ｅ ｉｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｆｌｍ ｅ ｓ ｅ ｌｓａ ｔ ｂ ｌｚ ｄ ｓ ｉ ｗａ ｅ ｒ ａ ｅ ｎｃ ｅ ｓｎ ｈ ｔ ｅ ｔ ｎｄ ｔ ｇ ｓ ａ ｉｉｅ ｏ ｌ ｔ ｓ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｂｙ ｉ ｒ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ
水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究
水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究摘要：本文对如何运用钢渣才能使道路整体的耐久性具有最优秀的效果进行如下试验探究，希望为广大业内人士带来一定的参考价值。
关键词:钢渣;水泥稳定基层;路用性能引言尽管目前国内外对钢渣研究己经具备了相当的水平和规模，但国内对钢渣的利用率还是仍然非常的低效，主要是因为存在以下这些不容忽视的问题。
一、试验方案1.1原材料（1）集料：分为粗集料、细集料和钢渣。
粗集料选用石灰岩碎石，细集料选用石屑，技术性质满足《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20—2015）要求。
钢渣选用某钢铁厂炼钢后产生的钢渣，游离氧化钙和游离氧化镁含量分别为5.53%，4.36%，粒径在4.75～31.5mm之间。
按相应试验规程和检测方法分别测试未陈化和陈化3个月钢渣技术性质，其压碎值和针片状颗粒含量满足各等级道路基层和底基层集料要求，膨胀率与粉化率不满足使用要求，但与规范值相近，故选用陈化3个月钢渣。
钢渣物理力学性质，见表1.表1钢渣物理力学性质1.水泥：选用普通硅酸盐水泥P·O42.5，其技术性质，见表2。
表2水泥技术性质1.2试验方案（1）配合比设计：为较好地解决钢渣膨胀问题，参照《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20—2015）中水泥稳定碎石骨架密实级配，设计粗型C、中型Z、细型X三种级配。
开展浸水膨胀率试验和CBR试验，比选最优矿料级配；按最优矿料级配和水泥稳定钢渣碎石材料室内重型击实试验结果，采用静压法成型试件并开展无侧限抗压强度试验，确定最优水泥掺量。
水泥稳定钢渣碎石矿料级配，见表3。
试件尺寸为ϕ150mm×150mm，拟钢渣和碎石比例为60∶40，拟水泥掺量分别为3.0%，3.5%，4.0%，4.5%，5.0%。
表3水泥稳定钢渣碎石矿料级配（2）路用性能试验方案：参照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTGE51—2009）开展水泥稳定钢渣碎石材料路用性能试验研究，试验方案，见表4，表中标准养生是指在室内（20±2）℃、95%湿度环境下进行养生，现场养生是指室内成型的试件送到现场，覆盖土工膜并与现场基层同步养生。
水泥稳定钢渣碎石材料工程性能试验研究
2020年12月FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION Dec.2020水泥稳定钢酗石林料工程性能试齣究Experimental Study on Engineering Performance of Cement Stabilized Steel SI龍and Crushed Stone Materials王道领(驻马店市公路工程开发有限公司，河南驻马店463799)摘要：为提高钢渣利用率，研究钢渣代替部分碎石对水泥稳定碎石材料的影响，按照骨架密实型级配设计水泥稳定钢渣碎石，通过力学性能、收缩性能试验评价水泥稳定钢渣碎石材料工程性能。
研究表明：水泥稳定碎石掺60%钢渣后力学性能最优，抗压强度、劈裂强度和回弹模量较水泥稳定碎石分别至少提高7.0%、12.0%、26.3%；5%水泥掺量的稳定钢渣碎石强度和刚度良好，钢渣掺量60%时，前期失水率增长速率明显快于后期，且干缩应变与干缩系数降低，干缩系数降低量大于温缩系数增大量，抗裂性能得到改善。
关键词：路面基层；水泥稳定碎石；钢渣；力学性能；干缩性能；温缩性能中图分类号：U416文献标识码：A文章编号：1005-8249(2020)06-0106-05WANG Daoling(Zhumadian Highway Engineering Development Co.,Ltd.,Zhumadian463799,China)Abstract:In order to improve the utilization rate of steel slag,the influence of steel slag instead o£part of crushed stone on cement stabilized crushed stone material was studied,and the cement stabilized steel slag crushed stone was designed according to the dense skeleton gradation.Studies have shown that the cement-stabilized crushed stone mixed with60%steel slag has the best mechanical properties,which is at least7.0%,12.0%,and26.3%higher than the cement-stabilized crushed stone compressive strength y splitting strength,and rebound modulus；theamount of stable steel slag gravel has good strength and stiOness.When the steel slag content is60%,the growth rate of the water loss rate in the early stage is significantly faster than that in the later stage,and the shrinkage strain and shrinkage coefficient are reduced.The reduction of dry shrinkage coefficient is greater than the increase of temperature shrinkage coefficient,and the crack resistance is improved.Keywords:pavement base；cement stabilized macadam•steel slag;mechanical properties;dry shrinkage performance;temperature shrinkage performance0引言近年来，快速发展的交通运输行业促进交通量增长迅速，在交通荷载及外界环境影响下部分新建沥青路面在通车两年内出现裂缝，降低了沥青路面作者简介：王道领(1976-),男，本科，高级工程师，主要从 事道路与桥梁相关工作。
石灰-钢渣稳定土试验性能分析
１２ 试 验 方 法 ．
现场取回的土料 ，经 自然晾晒风干 ，人工碾碎并过２ ｍ筛 ，根据文 ｍ 献ｆ ，击实试验采用重型击实试验法 （ ３ １ 锤质量４５ ｇ ． ，落高４ ｅ ，每层 ｋ ５ｍ ２ ２ ，共５ ），采用： 土法备样 （ ７／ ＂ 层 ｝ 二 土不重复使用 ），使用５ × ０ ｍ ０ ５ ｒ 试 ａ 模 ，在最佳含水率 条件下按９ ％压实度静压成型 ，标准养护７ ５ 天和２ 天 ８ 后，通过正交试验设计对钢渣 合料强度影响因素进行分析 ，进而进行 昆 钢渣混合料试验陛能测试 。 选 择石灰含量 ，钢 渣掺 量 ．钢渣陈化 龄期 ，钢渣细度 四种影响 因 素 ，每个因素取三个水平 ，选用正交表 （ 考核指标为最大于密 ３ ），
发 现 ，就强度 而言 ，在掺２ ％石灰的条 件下 ，掺 １％ ０ 钢渣 的石灰钢渣 土强 度略小 于４ ％石灰土和 ３ ％水泥 土 ，但Ｃ Ｒ 却大 于４ Ｂ值 ％石灰土 。且 钢
渣掺量达Ｎ３ ％时 ，强度和Ｃ Ｒ 均大于４ ０ Ｂ值 ％石灰土 和３ ％水泥 Ｉ ，说明可 以使 用钢渣代替部分 石灰或水泥 应用于路床填 料 ：
关键 词 道路 工程 ；石灰 一 渣稳定土 ；正 交试 验 ；性能 ；路床 ；无侧 限抗 压强度 ；Ｃ Ｒ 钢 Ｂ 中圈 分类 号 Ｔ ４２５ 文献 标识 码 Ａ Ｕ ７． 文 章 编号 １７ —６ １（ １）８— ０２０ ６３９７ 一 ０００２０７ — １ ２
１ 原材 料 与试验 方法
摘 要 通过正交试 验 ，研究影 响石灰钢渣 土强度的４ 种因素 ，得 出对于初期强度 ，石灰含量影 响最大 ，钢渣 影响较小 。但对于后期强 度 ．
石灰含量虽影 响最大 ，但钢 渣掺量的影 响明显增强 ， 目钢渣粒径越小 ，后期强度增 长越快 。将石 灰钢渣 土与常用几种路床 填料性能对 比后
石灰、粉煤灰、钢渣稳定土类基层
石灰、粉煤灰、钢渣稳定土类基层1、引用文件《城镇道路工程施工及质量验收规》CJJ 1-20082、施工准备2.1作业条件下承层已通过各项指标验收，其表面平整、坚实，压实度、平整度、纵断高程、中线偏差、宽度、横坡度、边坡等各项指标必须符合有关规定。
当下承层为新施工的水稳或石灰土层时，应确保其养护期在7d以上。
路肩填土、中央分隔带填土已完成。
施工前对下承层进行清扫，并适当洒水润湿。
相关地下管线的预埋及回填已完成并经验收合格。
2.2材料及机具2.2.1材料1）粉煤灰化学成分的二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁总量宜大于70％；在温度为700℃的烧失量宜小于10％。
2）当烧失量大于时10％，应经试验确认混合料强度符合要求时，方可采用。
3）细度应满足90％通过0.3mm筛孔，70％通过0.075mm筛孔，比表面积宜大于2500c㎡/g。
4）砂砾应经破碎、筛分，级配宜符下表规定，破碎砂砾中最大粒径不应大于37.5mm。
砂砾、碎石级配5）钢渣破碎后堆存时间不应少于半年，且达到稳定状态，游离氧化钙（fCaO）含量应小于3％，粉化率不得超过5％。
钢渣最大粒径不应大于37.5mm，压碎值不应大于30％，且应清洁，不含废镁砖及其他有害物质；钢渣质量密度应以实际测试值为准。
钢渣颗粒组成应符合下表的规定。
钢渣混合料中钢渣颗粒组成6）土应符合下列要求：当采用石灰粉煤灰稳定土时，土的塑性指数宜为12~20。
当采用石灰粉煤灰稳定土时，土的塑性指数宜为7~17，不应小于6，且不应大于30。
7）水应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ 63的规定。
宜使用饮用水及不含油类等杂质的清洁中性水，pH宜为6~8。
2.2.2 施工机具1）采用摊铺机施工时：摊铺机、振动压路机、装载机、水车、运输卡车等。
2）采用平地机施工时：推土机、平地机、振动压路机、装载机、水车、运输卡车等。
3）蛙夯或冲击夯、手推车；水准仪、全站仪、3m直尺、平整度仪、灌沙筒等。
石灰、粉煤灰、钢渣稳定土类基层
石灰、粉煤灰、钢渣稳定土类基层1、引用文件《城镇道路工程施工及质量验收规范》CJJ 1-20082、施工准备2.1作业条件下承层已通过各项指标验收，其表面平整、坚实，压实度、平整度、纵断高程、中线偏差、宽度、横坡度、边坡等各项指标必须符合有关规定。
当下承层为新施工的水稳或石灰土层时，应确保其养护期在7d以上。
路肩填土、中央分隔带填土已完成。
施工前对下承层进行清扫，并适当洒水润湿。
相关地下管线的预埋及回填已完成并经验收合格。
2.2材料及机具2.2.1材料1）粉煤灰化学成分的二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁总量宜大于70％；在温度为700℃的烧失量宜小于10％。
2）当烧失量大于时10％，应经试验确认混合料强度符合要求时，方可采用。
3）细度应满足90％通过0.3mm筛孔，70％通过0.075mm筛孔，比表面积宜大于2500c㎡/g。
4）砂砾应经破碎、筛分，级配宜符下表规定，破碎砂砾中最大粒径不应大于37.5mm。
砂砾、碎石级配5）钢渣破碎后堆存时间不应少于半年，且达到稳定状态，游离氧化钙（fCaO）含量应小于3％，粉化率不得超过5％。
钢渣最大粒径不应大于37.5mm，压碎值不应大于30％，且应清洁，不含废镁砖及其他有害物质；钢渣质量密度应以实际测试值为准。
钢渣颗粒组成应符合下表的规定。
钢渣混合料中钢渣颗粒组成6）土应符合下列要求：当采用石灰粉煤灰稳定土时，土的塑性指数宜为12~20。
当采用石灰粉煤灰稳定土时，土的塑性指数宜为7~17，不应小于6，且不应大于30。
7）水应符合国家现行标准《混凝土用水标准》JGJ 63的规定。
宜使用饮用水及不含油类等杂质的清洁中性水，pH宜为6~8。
2.2.2 施工机具1）采用摊铺机施工时：摊铺机、振动压路机、装载机、水车、运输卡车等。
2）采用平地机施工时：推土机、平地机、振动压路机、装载机、水车、运输卡车等。
3）蛙夯或冲击夯、手推车；水准仪、全站仪、3m直尺、平整度仪、灌沙筒等。
灰剂量（石灰土水稳）
灰剂量（石灰土水稳）灰剂量检测（石灰土水泥土水稳）目的和适用范围（1）本实验方法适用于在工地快速测定水泥和石灰稳定土中水泥和石灰的剂量，并可用以检查拌和的均匀性。
用于稳定土可以是细粒土，也可以是中粒土和粗粒土。
工地水泥和石灰稳定土含水量的少量变化（±2%），实际上不影响测定结果。
用本方法进行一次剂量测定，只需10min左右。
（2）本方法也可以用来测定水泥和石灰稳定土中结合料的剂量。
2、仪器设备（1）滴定管（酸式）：50mL，1支。
（2）滴定台：1个（3）滴定管夹：1个（4）大肚移液管：10mL，10支（5）锥形瓶（三角瓶）：200mL，20个（6）烧杯：2000mL，一只，300mL，10只（7）容量瓶：1000mL，1个（8）搪瓷杯：容量大于1200mL，10只（9）不锈钢棒（或粗玻璃棒）：10根（10）量筒：100和5mL，各1只，50mL，2只（11）棕色广口瓶：60mL，1只（装钙红）（12）托盘天平：称量500g、感量0.5g和称量100g、感量0.1g，各一台（13）秒表：一只（14）表面皿：Φ9cm，1个（15）研钵Φ12~Φ13cm，1个（16）土样筛：筛孔2.0mm或2.5mm，1个（17）洗耳球（1两或2两）：1个（18）精密试纸：PH12~14（19）聚乙烯桶：20L，1个（装蒸馏水）；10L，2个（装氯化铵及EDTA二钠标准液）;5L，1个（装氢氧化钠）。
（20）毛刷、去污粉、吸水管、塑料勺、特种铅笔、厘米纸（21）洗瓶（塑料）：500mL，1只3. 试剂（1）0.1mol/L乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA二钠）标准液；准确称取EDTA二钠（分析纯）37.226g，用微热的无二氧化碳蒸馏水溶解，待全部溶解并冷却至室温，定容至1000mL。
（2）10%氯化铵溶液：将500g氯化铵（分析纯或化学纯）放在10L聚乙烯桶内，加蒸馏水4500mL，充分振荡，使氯化铵完全溶解。
土木工程-水泥(石灰)稳定土试验与检测共51页文档
谢谢！
土木工程-水泥(石灰)稳定土试验与检 测
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。 Nhomakorabea•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
钢渣稳定土的试验性能分析
钢渣稳定土的试验性能分析摘要：通过正交试验，分析了钢渣掺量、陈化龄期及细度对钢渣稳定土强度的影响规律，并确定了影响钢渣稳定土强度的主次因素。
将钢渣稳定土与常用路床材料进行了路用性能的比较，证明钢渣稳定土材料能够满足高速公路路床填料的要求。
关键词：钢渣稳定土；正交试验；无侧限抗压强度；CBR随着钢铁产量增加同时也产生大量钢渣，如果能在该路段使用钢渣稳定土材料替代常用的路床材料，将降低工程造价，并为废弃钢渣的资源化利用提供了新的途径，具有良好的经济、社会、环境效益。
目前国内大部分的研究集中于直接的石灰稳定钢渣或纯钢渣铺筑路基等利用方式，对钢渣稳定土的研究较少。
本文采用正交试验设计方法，分析了相关因素对钢渣稳定土强度的影响规律，并将钢渣稳定土与常用路床材料进行了比较，探讨钢渣稳定土作为路床填料的可行性。
1试验原材料1.1钢渣试验用钢渣为邯郸钢铁公司的电炉钢渣，主要化学成分如表1所示，钢渣碱度=3.32＞2.5，为高碱度渣。
钢渣颗粒级配如表2，该钢渣的不均匀系数Cu=12.86，曲率系数Cc=2.06，级配良好。
1.2土样本试验用土取土深度0.3~0.7m，为红褐色黏土，呈半坚硬块状。
土样的常用指标如表3，土样液限高达41.6，但自由膨胀率为33%（<40%），按照文献[1][2]推荐的分类标准，属于低液限粘土，接近于弱膨胀土，不适宜直接作为路床填料使用。
2钢渣稳定土强度影响因素分析2.1试验目的通过一定的试验次数，分析钢渣稳定土强度与各影响因素的关系，并确定影响钢渣土强度的主次因素。
2.2因素、水平及考核指标试验考察钢渣掺量、钢渣陈化龄期及钢渣细度3个因素，每个因素选取3个水平，选用L9（34）正交表[7]，如表5所示。
考核指标为最大干密度，7天及28天无侧限抗压强度。
2.3钢渣土正交试验方案钢渣土的正交试验依据钢渣土配合比设计结果进行，见表6。
2.4击实结果分析从表7的击实试验结果可以看出，影响最大干密度的主要因素是钢渣掺量，其次为钢渣细度，钢渣陈化龄期和试验误差的影响最小。
小剂量石灰稳定土的水稳性试验研究
2012年5月郑州大学学报（工学版）May 2012第33卷第3期Journal of Zhengzhou University （Engineering Science ）Vol.33No.3收稿日期：2011－11－20；修订日期：2012－01－13基金项目：河南省自然科学研究计划资助项目（2010B560015）作者简介：刘忠玉（1968－），男，河南延津人，郑州大学教授，主要从事岩土力学、道路工程的教学和科研工作，E-mail ：zhyliu@zzu．edu．cn．文章编号：1671－6833（2012）03－0015－04小剂量石灰稳定土的水稳性试验研究刘忠玉，薛勇刚，王喜军（郑州大学土木工程学院，河南郑州450001）摘要：为了研究小剂量石灰稳定土的水稳性特征，制备了石灰剂量质量分数为4% 8%、压实度为90%的石灰稳定土试样，经90d 的标准养护后，进行了不同饱水时间、不同干湿循环次数下的无侧限抗压强度、劈裂强度和回弹模量试验．试验结果表明：对于石灰剂量为4% 8%的石灰稳定土，在饱水试验和干湿循环试验中，其抗压强度、劈裂强度和回弹模量在初期急剧减小，最终趋于稳定值，且随着石灰剂量的增加，水稳性得到改善．关键词：石灰稳定土；水稳性；饱水时间；干湿循环中图分类号：U411．3文献标志码：Adoi ：10．3969/j．issn．1671－6833．2012．03．0040引言石灰稳定土大量用于基础工程，还用于处理路基基层和底基层，此时石灰剂量往往较大．岩土工作者已在此类石灰稳定土的加固机理、灰与土反应的微观机理以及高剂量石灰稳定土强度特性变化规律等方面进行了大量的试验和理论研究［1－3］．随着使用经验的积累，已开始将石灰稳定土应用于处理路基，但此时一般采用较小的石灰剂量，其质量分数多在8%以下．文献［4－5］曾探讨了石灰剂量、压实度和时间对其强度特性的影响，并将其用于处理过湿或潮湿状态的农村公路路基．考虑到地下水位升降或地表降水或蒸发会影响到处理层的湿度，因而需要对小剂量石灰稳定土的水稳性进行研究．因此，笔者参照文献［6－8］的方法，对低剂量石灰稳定土的水稳性进行了试验研究．1试验原材料试验采用的原材料和文献［4］一样，即土样取自漯河市某农村公路试验段，土样参数见表1．参照文献［9］的分类方法，试验用土属低液限黏土．石灰选用生石灰经充分消解烘干后的消石灰，试验前将其碾碎过5mm 筛并除去未烧好的石块与杂质，根据文献［10］的规定，测得其中有效氧化钙和氧化镁的含量分别为56．11%和7．14%，属于Ⅰ级镁质消石灰．表1土样参数Tab.1Parameters of soil 液限/%塑限/%塑性指数自由膨胀率/%最优含水率/%最大干密度/（g ·cm －3）39．519．220．226．512．91．912试件制作与养护本次试验选取石灰剂量分别为4%，6%和8%．根据文献［10］的规定，采用甲型试验方法对素土和不同灰剂量的混合料进行击实试验，测得最优含水率和最大干密度如表2所示．表2击实试验结果Tab.2Results of compaction test 石灰剂量/%0468最优含水率/%12．915．516．116．4最大干密度/（g ·cm －3）1．911．811．771．76试样制作和养护参照文献［10］，在最优含水率和90%压实度下用静压成型法制作Φ50mm ˑH 50mm 的试件，每组试件6个，然后用保鲜膜密封后在标准养护室对试件养护90d．3水稳性试验内容与方案参考文献［6－8］，对小剂量石灰稳定土水稳16郑州大学学报（工学版）2012年性的室内模拟试验主要有以下两个内容．3．1饱水时间模拟试验路基土一般位于地下水位之上，当地下水位较高时，由于毛细作用路基土湿度将会不断增加，可使得路基土变软．为了模拟这种影响，在试验室水槽中铺设透水石，加水至其顶面下约1mm ，保持水槽平稳，然后将试件置其上，由于毛细作用，试件从水槽中吸水，用不同的吸水天数来模拟现场饱水时间的长短．然后测试吸水一定时间后试件的强度、变形指标及含水率，以分析不同饱水时间对低剂量石灰稳定土性能的影响．3．2干湿循环试验在交通荷载作用下，路基土如频繁失水—吸水，其结构将发生不可逆变化，可导致路基性能下降．为研究频繁失水—吸水循环对路基土性能的影响，文献［6－8］采用试件“在透水石上吸水—自然风干—吸水—自然风干……”一系列干湿循环来模拟现场路基土的失水—吸水循环，分析干湿循环次数对试件力学性能的影响．但需要注意的是，对于自然风干的条件应加以一定的限制．由于自然风干时，环境条件比如温度、湿度不同，自然风干后的效果就不一样，特别是在进行多次干湿循环时需要的时间较长，室内自然温度和湿度有可能发生较大改变，这将直接影响到试验结果的可重复性，也会造成类似文献［6－8］所示曲线的波动性，因此，笔者采用在可控温度养护箱内风干，为便于比较即选定温度20ʃ2ħ．对应于自然风干，这里称在可控温度养护箱内的风干为控温风干．4试验结果与分析4．1饱水时间的影响根据试验方案，本试验进行了4%、6%和8%3种配合比，龄期为90d ，饱水时间分别为0 5d的无侧限抗压强度、劈裂强度、回弹模量和含水率的测试，试验结果如图1所示．图1（a ）和图1（b ）分别给出了抗压强度和劈裂强度代表值随饱水时间的变化规律．自然风干1d 后，剂量为4%、6%、8%的石灰稳定土抗压强度和劈裂强度分别高达2．23MPa ，2．37MPa ，2．51MPa 和0．148MPa ，0．160MPa ，0．177MPa ，但饱水1d 后，其抗压强度和劈裂强度均迅速降低，分别仅为饱水前的41．3%，42．2%，50．6%和43．2%，44．4%，45．2%；随着饱水时间的增加，石灰稳定土的抗压强度和劈裂强度虽仍有缓慢减小，但逐渐趋于稳定，且抗压强度稳定值与文献［4］对应剂量和压实度的石灰稳定土90d 抗压强度相当，但劈裂强度仅为文献［4］对应剂量和压实度的石灰稳定土90d 劈裂强度的50% 60%，这说明长期饱水会造成劈裂强度衰减较多．另外，图1饱水时间对石灰稳定土性能的影响Fig．1Effect of soak periods on the performance of lime-stabilized soil第3期刘忠玉，等：小剂量石灰稳定土的水稳性试验研究17图1（a ）和图1（b ）还表明，石灰剂量对石灰稳定土的强度影响较大，增大石灰剂量，可以改善石灰稳定土的水稳性．图1（c ）为回弹模量与饱水时间的关系曲线．由图可知：在饱水初期，抗压回弹模量迅速减小，饱水1d 后，抗压回弹模量仅为饱水前的52．7% 53．2%，但随着饱水时间的继续增加，则逐渐趋于稳定．该图还表明，石灰剂量越大，其回弹模量越大．含水率随饱水时间的增长规律示于图1（d ）．很显然，饱水初期，含水率增加很快，随着饱水时间的增加，其含水率仍逐渐升高，并趋于稳定值．4．2干湿循环次数的影响本次试验将压实度90%，灰剂量6%的试件在标准养护室养护90d 后，在20ħ养护箱内风干1d ，放置于水槽中的透水石上吸水1d ，然后重复上述动作，并称风干1d 后吸水1d 为一次干湿循环，并分别测试循环次数N =0，1，2，3，4，5时试件的强度、变形指标及含水率，试验结果如图2所示．图2（a ） （c ）分别为抗压强度、劈裂强度以及回弹模量随干湿循环次数的变化规律．由图可知，经过不同次数的干湿循环，石灰稳定土的抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量的变化特征与饱水试验相似，即在最初的干湿循环中，这些指标损失较多，随干湿循环次数增加，这些指标虽都相应减小，但均逐渐趋于稳定，特别是5次干湿循环后的相应值与前述饱水试验的最终值较接近．图2（d ）表示含水率随干湿循环次数的变化规律，试件的含水量在第1次干湿循环后即达到较高值，以后逐渐趋于稳定．另外，由图2可以看出，由于本次试验采用的是控温风干，而不是自然风干，整个试验过程中温度基本上保持不变，因此，相应曲线已不存在文献［6－8］中试验时出现的波动性．图2干湿循环次数对石灰稳定土性能的影响Fig．2Effect of wetting and drying cycles on the performance of lime-stabilized soil5结论（1）随饱水时间或干湿循环的增加，石灰稳定土的抗压强度、劈裂强度以及抗压回弹模量均表现出先急剧衰减，而后趋于稳定的特征，且抗压强度最终值与对应石灰剂量和压实度试样的90d标准养护强度相当，但劈裂强度则与后者相差较多．（2）石灰剂量越大，石灰稳定土的水稳性越好．（3）在干湿循环试验中，为了避免试验结果出现波动性，宜将自然风干改为控温风干．18郑州大学学报（工学版）2012年参考文献：［1］王少君，李红．石灰土强度的影响因素［J］．西北公路，2000（1）：23－25．［2］崔宏环，马平亮．灰土强度影响因素的实验研究［J］．河北建筑工程学院学报，2007，25（3）：1－2，5．［3］王昊．2ʒ8灰土的残余强度、浸水强度及损伤模型试验研究［D］．兰州：兰州理工大学土木工程学院，2009．［4］王奎生．小剂量石灰稳定土强度特性的试验研究［J］．河南科学，2011，29（3）：315－318．［5］王奎生，刘忠玉，薛勇刚．路基土湿度对路面结构的影响及处理措施研究［J］．河南科学，2011，29（4）：450－453．［6］冯美果，陈善雄，余颂，等．粉煤灰改性膨胀土水稳定性试验研究［J］．岩土力学，2007，28（9）：1889－1893．［7］乐金朝，李新明，乐旭东．钢渣稳定土的水稳性试验研究．郑州大学学报：工学版，2010，31（2）：18－21．［8］乐金朝，李新明，乐旭东，等．石灰钢渣稳定土的水稳定性试验研究［J］．建筑材料学报，2010，13（6）：773－778．［9］交通部公路科学研究院．JTG E40—2007公路土工试验规程［S］．北京：人民交通出版社，2007．［10］交通部公路科学研究院．JTG E51—2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程［S］．北京：人民交通出版社，2009．Experimental Study on Water Stability of Lime-stabilized Soils with Small Lime ContentLIU Zhong-yu，XUE Yong-gang，WANG Xi-jun（School of Civil Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou450001，China）Abstract：In order to investigate the water stability of lime-stabilized soils with small lime content，the sam-ples with4% 8%lime content and90%degree of compaction are prepared，the unconfined compression test，the splitting test and the compressive resilience modulus test in different soak periods and different wet-ting and drying cycles have been carried out after these samples have been cured in standard curing room for 90days．These test results show that，after different soak periods and different wetting and drying cycles，the unconfined compressive strength，splitting strength and compressive resilience modulus of lime-stabilized soil with4% 8%lime content decrease sharply at the initial stage，and quickly tend to be constant．In addition，the water stability of lime-stabilized soil will be improved with the increase of lime content．Key words：lime-stabilized soil；water stability；soak period；wetting and drying cycle（上接第14页）Selection of Phase Change Materials Used in Heat Storage Cooling Asphalt PavementZHANG Yi-bo，ZHU Hong-zhou，LI Jing-ruo，HE Li-hong（School of Civil Engineering＆Architecture，Chongqing Jiaotong University，Chongqing400074，China）Abstract：According to the factual condition of asphalt pavement，the heat storage capacity，high temperature stability and durability of common phase change materials used under normal temperatures are tested and ana-lyzed through Differential Scanning Calorimetry（DSC）and Fourier Transform Infrared Spectroscopy（FT-IR），other factors such as phase state transition，phase change temperature，undercooling，phase separation and high temperature performance are considered as well，and then the proposed polyethylene glycol4000（PEG4000）undergoes the temperature simulation of molding process of asphalt mixture specimen，the results show that PEG4000is feasible for adding into asphalt mixture as the phase change heat storage material．Key words：heat storage cooling asphalt pavement；phase change material；DSC；FT－IR。
土木工程-水泥(石灰)稳定土试验与检测
德修身、技立业
石灰稳定土强度的影响因素
含 水 量 与 干 密 度 的 关 系
• 含水量过大，影响密度和强
度，增大石灰土的干缩性， 易导致结构层的干缩裂缝， 还会在压实时形成“弹簧” 现象。
在适宜的含水量下压实，可以取得最佳的压实效果 最大干密度→最佳含水量:压实功↑最佳含水量↓最大密实度↑ 细料含量↑最佳含水量↑最大密实度↓ 石灰剂量↑最佳含水量↑最大密实度↓
德修身、技立业
石灰稳定土强度的影响因素
养护条件与龄期 石灰土的强度是在一系列的物理化学反应过 程中形成的，需要一定的温度和湿度；温度 较高，反应较快，强度较高；适当的湿度为 火山灰反应提供结晶水，但湿度过大会影响 石灰中氢氧化钙的结晶硬化，从面影响强度 的形成。 火山灰反应慢，龄期增加，强度增长。
德修身、技立业
无机结合料的配合比设计
击实试验示例（石灰结合塑像指数≤12的细粒土做高速公路基层）
石灰剂量 (％) 5 （7） 8 （9） 最佳含水量0 (％) 18.7 （19.4） 20.1 （20.9） 最大干密度 max ( g/cm3) 1.71 （1.68 ） 1.65 （ 1.62 ） 计算干密度 i ( g/cm3) 1.64 1.61 1.58 1.56
11
21.8
1.58
1.52
注：括号中数据为内插值
试件计算干密度＝最大干密度（γmax）×压实度（现场干密度/最大干密
度）
德修身、技立业
无机结合料的配合比设计
3、按最佳含水量和计算得的干密度制备强度试 件。
强度试件的制备数量
＜10%~15%
偏差系数
试件数量
＜10%
15%~20%
土类
细粒土 中粒土 粗粒土
钢渣在公路水泥稳定碎石基层中的应用研究
钢渣在公路水泥稳定碎石基层中的应用研究摘要：随着社会的发展，我国公路仍存在许多问题，例如道路建设需消耗大量的天然集料，而开采集料势必会威胁着我国的生态环境。
研究发现，造成路面损坏一半以上的原因都是因为基层首先出现了病害。
因此寻找一种抗裂性能良好、满足路面强度要求的新材料作为基层材料成为一种较好解决路面损坏问题的研究方向。
新渣排放和老渣堆积等问题已困扰中国钢铁厂多年，不仅占用土地还污染环境，给企业的生产发展带来很大困难，如何合理高效处理废渣成为当今关注的突出问题。
现阶段我国自然资源相对匮乏,导致公路建设所用原材料的成本逐渐增加,钢渣作为一种环保型固废类建筑材料，具有强度高、材料价格低、力学性能好、耐磨性好等优点，将钢渣用于路面基层建设，不但可以减少钢渣堆积对环境的破坏，对缓解碎石开采而带来的生态破坏同样具有重要意义[1]。
关键词：钢渣；基层；路用性能0 引言钢渣作为一种环保型材料，具有强度高、耐磨性好等优点，将钢渣用于路面基层建设，不但可以减少钢渣堆积对环境的破坏，对缓解碎石开采而带来的生态破坏同样具有重要意义。
将水泥稳定钢渣-碎石替代传统的水泥稳定碎石用于公路基层建设。
并且将水泥稳定钢渣-碎石与水泥稳定碎石在经济、社会效益方面比较，体现出水泥稳定钢渣-碎石基层的各种优势[2]。
1 工艺原理将钢厂回收的钢渣破碎成5-10mm的粒料，掺加到水泥稳定级配碎石基层混合料中，形成水泥稳定钢渣碎石，混合料与水发生化学反应，经过碾压及后期养生过程中，钢渣中的铁、铝等氧化物发生化学反应生成强度很高的水化物使基层硬化，形成强度较高的板体，其变形模量远大于原地基土，从而大大提高基层强度。
2 原材料2.1水泥底基层采用广东英德海螺水泥有限公司，P·C 42.5 级水泥。
水泥应满足技术指标要求，并对进场水泥按批次进行检验，不得将不合格的水泥用于半刚性基层生产。
2.2集料此基层选用4档配料，石屑(0-5mm)、钢渣(5-10mm)、碎石(10-20m)、碎石(20-30mm)。
石灰稳定土检测
石灰稳定土检测
土建施工中，有一种处理地基的方法叫做三七灰土，就是将30％的石灰和70％的黄土掺匀，然后回填到基础里，分层碾压夯实。
这是一种比较经济的地基处理方法，可以就地取材。
主要检测内容、检测依据和方法如下：
1.原材料
土料：一般做含水率、液塑限、颗粒分析、有机质、硫酸盐等试验，满足设计的塑性指数要求；依据《公路土工试验规程》
石灰：钙、镁含量
2.配合比试验
按照施工采用的土料、石灰，取适量样品，按照一定的配合比例开展室内重型击实试验，确定最大干密度、最优含水率，同时测定混合料的灰剂量；按照规定的最大干密度、最优含水率制备不同石灰剂量的试件，在规定温度下养生、浸水，按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）进行无侧限抗压强度试验，最终确定满足设计要求的无侧线抗压强度指标的石灰土配合比。
3.施工过程的质量检测
填筑前的石灰土含水率检测、石灰剂量检测：烘干法、化学滴定法
压实度检测：环刀法或灌砂法（根据混合料粒径确定）。
检测方法：分层取样检测，取样位置在每层表面以下的2/3厚度处；取样数量及位置为，每压实层100m检测1个断面，每个断面路基表层左、中、右至少各1点。
无侧限抗压强度检测：从每压实层已摊铺好灰土的地段现场取样，在室内按要求的压实度（设计压实度指标对应的干密度、最优含水率）制样，成型、养护，进行无侧限抗压强度试验。
检测频次为每层每5000m2检测左、中、右三组。
无侧限抗压强度每一组取样数量：小试件直径50mm，高50mm，6个试件，需取混合料3-4kg；中试件直径100mm，高100mm，9个试件，需取混合料25-30kg。
基于灰色关联分析的钢渣沥青混凝土水稳定性研究
d o i :10.3963/j.i s s n .1674-6066.2024.01.014基于灰色关联分析的钢渣沥青混凝土水稳定性研究王 丽1,刘先鹏1,魏 欢2(1.内蒙古乌拉盖管理区公路养护中心,锡林郭勒盟026000;2.武汉理工大学硅酸盐国家重点实验室,武汉430070)摘 要: 该文采用灰色关联法,分析了不同生产工艺的钢渣㊁级配㊁沥青以及集料粒径的水稳定性能,并通过计算它们的关联度,得出了影响钢渣沥青混凝土水稳定性能的主次因素㊂研究结果显示,影响钢渣沥青混凝土水稳定性的因素相对影响程度依次为沥青㊁集料㊁级配和粒径㊂关键词: 钢渣沥青混凝土; 水稳定性; 灰色关联分析R e s e a r c ho n W a t e r S t a b i l i t y P r o p e r t i e s o f S t e e l S l a g A s ph a l tC o n c r e t e WA N GL i 1,L I UX i a n -p e n g 1,WE IH u a n 2(1.H i g h w a y M a i n t e n a n c eC e n t e r o fW u l a g a iM a n a g e m e n tD i s t r i c t ,X i l i n g o l L e a g u e 026000,C h i n a ;2.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f S i l i c a t eM a t e r i a l s f o rA r c h i t e c t u r e s ,W u h a nU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,W u h a n430070,C h i n a )A b s t r a c t : E m p l o y i n g t h e g r e y c o r r e l a t i o nm e t h o d ,t h i s s t u d y e x a m i n e s t h ew a t e r s t a b i l i t y p e r f o r m a n c e o f s t e e l s l a g a s ph a l t c o n c r e t e b y a n a l y z i n g t h ew a t e r s t a b i l i t y p r o p e r t i e s o f s t e e l s l a g ,g r a d i n g ,a s p h a l t ,a n d a g g r e g a t e p a r t i c l e s i z e u n d e r d i f f e r e n t p r o -d u c t i o n p r o c e s s e s .T h e s t u d y c a l c u l a t e s t h e i r c o r r e l a t i o n d e g r e e s t o i d e n t i f y t h e p r i m a r y a n d s e c o n d a r y i n f l u e n c i n g f a c t o r s o n t h e w a t e r s t a b i l i t yp e r f o r m a n c e o f s t e e l s l a g a s p h a l t c o n c r e t e .T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e r e l a t i v e i m p a c t f a c t o r s o n t h ew a t e r s t a -b i l i t y o f s t e e l s l a g a s p h a l tc o n c r e t e a r e r a n k ed a s f o l l o w s :a s p h a l t ,a g g re g a t e ,g r a d i n g,a n d p a r t i c l e s i z e .K e y wo r d s : s t e e l s l a g a s p h a l t c o n c r e t e ; w a t e r s t a b i l i t y ; g r a y c o r r e l a t i o na n a l y s i s 收稿日期:2023-11-10.作者简介:王 丽(1976-),高级工程师.E -m a i l :275985957@q q.c o m 沥青混凝土路面因具有抗滑㊁耐磨㊁降噪及施工维修便利等特点,逐渐取代水泥混凝土成为我国高等级路面的主要形式[1]㊂截至2022年末,全国公路总里程达535.48万公里,比上年末增加了7.41万公里㊂公路密度达55.78公里/百平方公里,比去年增加了0.77公里/百平方公里㊂然而,沥青混凝土容易受到动水冲刷㊁气候㊁荷载等外界环境的影响,表现为掉粒㊁坑槽㊁车辙㊁裂缝等路面病害㊂我国公路养护里程为535.03万公里,占公路总里程的99.9%㊂这凸显了路面养护工程的重要性㊂沥青混凝土路面的翻修养护过程需要大量的砂石集料㊂砂石集料通过山体爆破㊁岩石破碎及筛分后得到,整个过程消耗大量能量并产生环境排放㊂据国家碎石协会(N C S A )数据统计,砂石集料生产的能耗范围为21.1~63.3M J /t ,普通值为53M J /t ㊂美国国家环境保护局(E P A )量化了砂石集料生产过程的环境排放因子,数值为0.2358k g 粉尘/t ㊂为遵循我国 双碳 战略,倡导绿色㊁环保㊁低碳的生活方式,迫切需要寻找砂石集料的替代产品,用于沥青混凝土路面建设工程㊂从20世纪90年代初至今,我国钢渣尾渣累积堆存量近20亿吨㊂钢渣长期堆积会污染周边土壤和水体,严重威胁生态环境安全㊂随着我国粗钢产量增加,统计数据显示2022年我国钢渣产量达1.80亿吨㊂为减缓砂石集料的开采压力以及提高钢渣利用率,研究人员进行了钢渣替代砂石集料在沥青混凝土中的应用研究㊂当前对全组分钢渣沥青混凝土的水稳性能研究不足㊂该文采用钢渣全组分梯级利用技术制备钢渣沥青混凝土,并通过室内试验研究其水稳性能㊂利用灰色关联方法分析钢渣沥青混凝土组成要素与水稳性能的相关性㊂75建材世界 2024年 第45卷 第1期1 分析方法灰色关联分析是一种评价多因素对体系影响程度的统计分析方法,用于判定影响体系的主次因素[2]㊂该方法将因素之间的相对影响程度用关联度来量化㊂关联度大说明因素之间相对变化规律一致,反之,因素之间无明显影响㊂关联度计算步骤如下:1)建立比较数列和参考数列,并进行初值化处理X 0=x 0()K ,K =1,2,3, ,{}n (1)X i =x i ()K ,K =1,2,3, ,{}n ,i =1,2,3, ,m (2)式中,X 0和X i 分别为参考数列和比较数列㊂对数列进行初值化处理的过程如下,即用每个数列第一个数值除以其他数值得到一个新序列㊂Y 0=y 0()K ,K =1,2,3, ,{}n =x 0(K )x 0(1),K =1,2,3, ,{}n (3)Y i =yi ()K ,K =1,2,3, ,{}n =x i ()K x i ()1,K =1,2,3, ,{}n i =1,2,3, ,m (4)式中,Y 0和Y i 分别为初值化处理后的参考数列和比较数列㊂2)计算比较数列和参考数列之间的差序列和关联系数Δi (K )=y 0()K -y i ()K (5)ξi (K )=Δi (K [])m i n +ρΔi (K [])m a x Δi (K )+ρΔi (K [])m a x(6)式中,Δi (K )㊁ξi (K )为初值化处理后的参考数列和比较数列之间的差序列㊁关联系数;ρ为分辨系数,取值在0~1之间,通常取值ρ=0.5;Δi (K [])m a x 和Δi (K [])m i n 分别为差序列的最大值㊁最小值㊂ 3)关联度γi =1n ðnK =1ξi (K )(7)2 原材料沥青采用辽宁盘锦辽北方沥青燃料有限公司的A H -70重交石油沥青和S B S 改性沥青㊂经过检测这两种沥青针入度分别为66/0.1mm ㊁73.4/0.1mm ;延度分别为43c m (5c m /m i n ,15ħ)㊁42.6c m (5c m /m i n ,5ħ);软化点分别为48.8ħ㊁66.7ħ㊂集料采用宝钢集团㊁包头钢铁集团和武钢集团有限公司生产的碱性转炉渣㊂矿粉采用阳原龙阳钙业有限责任公司生产的石灰岩碱性石料磨细得到的矿粉,亲水系数为0.8,无团状㊂纤维采用美国进口的聚酯纤维,直径0.015mm ,长度6.0mm ,抗拉强度550M P a㊂3 沥青混凝土制备该文选取三种级配类型(最大公称粒径分别为13mm ㊁16mm )的沥青混凝土A C ㊁S MA ㊁O G F C ,如图1所示,对不同组成要素的沥青混凝土的水稳定性进行对比分析[3,4]㊂采用马歇尔试验确定了宝钢钢渣㊁包钢钢渣㊁武钢钢渣和石灰石沥青混凝土(分别简称为A 1㊁A 2㊁A 3和A 4)的最佳油石比,如表1所示㊂随后,按照J T G E 202011试验规程分别制备了浸水马歇尔试验㊁冻融劈裂试验和汉堡车辙试验的沥青混凝土试表1 基于马歇尔试验的沥青混凝土油石比级配粒径/mm A H -70重交石油沥青A 1A 2A 3A 4S B S 改性沥青A 1A 2A 3A 4A C 134.74.94.84.74.74.84.54.5164.75.04.84.64.54.74.64.5S MA 136.36.56.46.46.26.46.36.2166.26.56.46.26.26.36.36.1O G F C134.04.14.14.03.94.14.03.9164.04.24.13.93.94.14.13.885件,并试验确定了沥青混凝土水稳定性相关指标㊂4结果与讨论根据上述6种级配,测试钢渣沥青混凝土的水稳定性,包括其残留稳定度(M S)㊁冻融劈裂强度比(T S R)㊁汉堡抗车辙因子(R H),图2~图4分别为钢渣沥青混凝土的水稳定性的相关测试结果㊂95将上述钢渣沥青混凝土的水稳定性的相关测试结果,代入灰色关联度的式(1)~式(7)中,计算得到集料㊁级配㊁沥青及集料粒径因素的关联度,结果如表2所示㊂表2基于灰色关联度分析的影响因素的关联度性能集料γi级配γi粒径γi残留稳定度A10.6816A C-160.5537130.4761 A20.5446S MA-130.3356160.6198 A30.6698S MA-160.6604平均0.5479平均0.6320O G F C-130.6166O G F C-160.6451平均0.5623冻融劈裂强度比A10.5328A C-160.6286130.6523 A20.6505S MA-130.6225160.6345 A30.6342S MA-160.6513平均0.6434平均0.6058O G F C-130.6822O G F C-160.6236平均0.6416汉堡抗车辙因子A10.5940A C-160.6562130.6895 A20.7625S MA-130.7835160.6390 A30.6840S MA-160.6893平均0.6643平均0.6802O G F C-130.5956O G F C-160.5715平均0.6592从表2可以看出,在浸水马歇尔试验中,影响钢渣沥青混凝土残留稳定度因素的相对影响程度依次为集料㊁级配和粒径㊂在冻融劈裂试验中,影响钢渣沥青混凝土冻融劈裂强度比因素的相对影响程度依次为级配㊁粒径和集料㊂在汉堡车辙试验中,影响钢渣沥青混凝土汉堡车辙抵抗因子因素的相对影响程度依次为集料㊁粒径和级配㊂总体而言,影响钢渣沥青混凝土水稳定性因素的相对影响程度依次为集料㊁级配和粒径,其(下转第105页) 06建材世界2024年第45卷第1期(3)观察烟道内部压力变化㊂一旦出现压力异常变化,要检查烟道闸板开合是否正常,烟道外部的耐火砖是否有破损,颜色是否变化㊂(4)工作人员的安全行为㊂要全面推进全员安全生产责任制的落地,建立安全生产标准化体系,落实安全生产监督管理条例㊂进场人员必须完成三级安全教育,并通过考核后才能上岗㊂工作人员必须严格遵守岗位安全操作规程的要求操作㊂现场管理人员要落实日常工作监督检查的职责,一旦发现违规作业要及时纠正并按照安全生产奖惩措施予以惩罚批评㊂(5)提升应急处置能力㊂严格按照相关法律法规制定本单位应急管理方案,并定期举行安全应急管理演练,加强工作人员的应急处置能力,要保证应急救援的资金保障力度,配置应急物资,并做好定期维护检查㊂参考文献[1]张丽霞.玻璃熔化操作与控制[M].北京:化学工业出版社,2012.[2]唐福恒.浮法玻璃熔窑的合理设计(连载一)[J].玻璃,2021,48(1):7-20.[3]章榕,胡岩.浮法玻璃熔窑工作部的调温措施[J].国外建材科技,2008(2):64-66.[4]张玉敏.浮法玻璃燃料中重油和天然气的比较[J].玻璃,2014,41(4):3-5.[5]宁可,孙晓峰,陈达,等.日用玻璃行业窑炉烟气治理技术与工程实例[J].中国环保产业,2022(7):22-25. (上接第60页)中改性沥青混凝土的性能优于基质沥青混凝土㊂因此,在钢渣沥青混凝土体系中,通过对集料㊁级配㊁粒径和沥青的影响因素进行灰色关联分析,结果表明,影响钢渣沥青混凝土水稳定性因素的相对影响程度依次为沥青㊁集料㊁级配和粒径㊂5结语采用灰色关联分析法对沥青混合料的水稳定性能进行了评价㊂通过关联度的分析,确定了沥青㊁集料㊁级配和粒径对水稳定性能的主次影响因素㊂这为在实际生产过程中控制主要因素,从而提高沥青混合料的使用品质提供了参考㊂上述结论基于室内试验得出,但由于样本和试验设备的局限性,普遍规律性还需进一步的试验研究㊂参考文献[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001.[2]罗庆成.灰色关联分析与应用[M].南京:江苏科学技术出版社,1989.[3]交通部公路科学研究所.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2000.[4]交通部公路科学研究所.公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2005.501。
石灰－钢渣－煤矸石混合料力学性能试验研究
（３） 钢渣： 钢渣选用邯郸市钢厂未陈化的细
钢渣， 粒径为 ０ ～ ５ ｍｍ， 外观呈灰黑色， 质地松散
不黏 结， 表 观 密 度 ２ ８４ ｇ · ｃｍ －３ ， 浸 水 膨 胀 率
１ ６３％＜２％， 满足路用钢渣稳定性要求。
１ ２ 配合比设计
ＳｉＯ ２ Ａｌ ２ Ｏ ３ Ｆｅ ２ Ｏ ３
ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
在回归模型中， 复相关系数 Ｒ ２ ＝ ０ ９８５８， 显
著性分析结果 Ｐ ＝ ０ ０２１１ （ ＜０ ０５） 。 表明在自变量
ｘ １ 、 ｘ ２ 与因变量 Ｒ ｃ 之间存在很大的相关性， 故回
归方程显著。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｃｏａｌ ｇａｎｇｕｅ ｍｉｘｔｕｒｅ； ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ； ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｅｓｉｇｎ； ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｐａｖｅｍｅｎｔ ｂａｓｅ
０ 引言
随着公路工程建设的飞速发展， 我国对石材
∗ 基 金 项 目： 河 北 省 自 然 科 学 基 金 （ Ｅ２０２０４０２０７９，
ＣａＯ
ＭｇＯ
Ｋ２ Ｏ
Ｎａ ２ Ｏ ＴｉＯ ２
ＳＯ ３
含量
６０ ７５ ２５ ４５ ４ １０
／％
２ ０１
１ １０
２ ４９
０ ９２
１ ３３
１ ８５
低碱石灰煤矸石路面基层混合料。
表 ２ 煤矸石物理性质
Ｔａｂｌｅ ２ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｇａｎｇｕｅ
指标
ｍｉｘｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｃｏａｌ ｇａｎｇｕｅ ｍｉｘｔｕｒｅ
石灰-钢渣稳定土的水稳性试验研究
石灰-钢渣稳定土的水稳性试验研究摘要根据焦桐高速叶舞段周边缺少石灰而钢渣大量堆积的现状,选用石灰钢渣稳定土处治上路床,考虑水稳性的重要性,采用不同的饱水时间以及不同失水-吸水干湿循环次数模拟地下水位和地表降水对路基性能的影响;结合现场施工需要,在最佳含水率附近制作试件,研究石灰钢渣土对成型含水率的敏感性,用以指导施工。
结果表明,经过不同饱水时间和干湿循环试验后,其强度初期急剧减小,但最终趋于稳定。
且随着钢渣掺量的增加,水稳性越好。
石灰钢渣土长期强度对成型含水率不敏感,且水稳性良好,可以满足上路床设计要求,在钢渣堆积区域将具有良好的应用和推广价值。
关键词石灰-钢渣稳定土;路基;水稳性;干湿循环1 试验原材料1.1 石灰试验选用舞阳钢铁公司生产的钙质生石灰,试验前对生石灰进行充分消解并烘干,然后碾碎过2mm筛并除去未烧好的石块及杂质。
根据文献中的方法,测得有效氧化钙和氧化镁的含量为64.1%,属于三级石灰。
1.2 钢渣试验用钢渣来自舞阳钢铁公司陈化8个月的电炉钢渣。
由于舞阳钢铁公司所产钢渣中铁的含量较高,本试验所用钢渣为经磁选后的钢渣,其化学成分钢渣CaO 含量高达49%,根据钢渣的碱度为 3.32,属于高碱度渣,活性较大,有利于进行工程利用。
若在一定的碱性环境下对其活性进行激发,将加速钢渣的水化硬化。
试验用钢渣就其颗粒大小及颗粒组成而言,属于砂类土。
从颗粒级配来看,不均匀系数为12.8,曲率系数为2.1,级配良好。
若将其与土混合,会在一定程度上改善素土颗粒级配,有利于混合料的压实和强度的形成。
1.3 土样土样采集于焦桐高速K44+600桩号附近,取土深度为0.3~0.7m,为红褐色黏土,呈半坚硬块状。
以此展开了自由膨胀率试验、液塑限联合试验、颗粒分析试验,土样液限高达41.6,但自由膨胀率为33%(<40%),按照文献推荐的分类标准,属于低液限粘土,但接近于弱膨胀土。
该土样细颗粒含量多,土的内摩擦系数小而粘聚力大,透水性小而吸水能力强,毛细现象显著,有较大的可塑性。
钢渣沥青混合料水稳定性研究
钢渣沥青混合料水稳定性研究发布时间：2021-04-28T12:26:13.143Z 来源：《工程管理前沿》2021年第3期作者：阴晓飞[导读] 随着我国钢铁工业的发展，钢渣年产量呈递增趋势，阴晓飞山西建设投资集团有限公司山西太原030000摘要：随着我国钢铁工业的发展，钢渣年产量呈递增趋势，每年有大量的钢渣被掩埋或者堆积于农田之中，占用大片土地的同时也会造成严重的环境污染。
如果能将钢渣大量应用到公路建设中，不仅解决公路建设中急需材料的短缺问题，而且可以减少钢渣对土地的占用和污染，这对于促进我国可持续发展战略的顺利实施具有重要的技术与经济意义。
关键词：钢渣沥青混合料；水稳定性引言随着经济的稳步提升，我国的交通行业也在持续发展，新建道路和旧路养护任务依旧繁重。
巨大的道路建、养需求离不开大量的天然集料。
然而天然集料的获取需要开山伐林，不仅消耗了大量的人力和物力，同时还会对自然环境造成不可挽回的破坏;此外，随着环保理念的日益贯彻，全国各地都颁布了限制砂石开采的相关文件，优质的天然集料越发难以获得。
因此，寻找可替代天然集料的产品需求日益迫切。
钢渣是钢铁生产的副产品，具有多重优势，有望替代优质石料。
钢渣堆积不仅导致大量土地被占用，同时还会对环境造成破坏。
由于钢渣的物理力学性能优于普通碎石，因此，用钢渣代替部分或者全部碎石集料制备钢渣沥青混合料，既可以解决钢渣堆积带来的环境问题，还能减少对优质石料的依赖。
1概述国内高等级公路和市政道路常采用密级配沥青混合料作为面层铺筑材料，具有密实性强、抗压强度好、行车舒适等特点，但在雨水季节易产生路面湿滑、排水不畅等问题，在影响出行安全的同时，也会对路面混合料造成水损伤影响。
基于此，国内外学者探究和开发了排水路面结构和材料，混合料内部的骨架嵌挤结构使得空隙率能达到15%～20%之间，能够快速有效地将路面积水排出。
其中，开级配(OGFC)沥青混合料作为典型排水路面结构被广泛应用推广，但对于不同地区地质结构条件及交通荷载等级，OGFC排水路面的服役水平也存在一定差异，主要表现在路面抗压强度不足，长期服役下路面粗糙度下降，易产生车辙、裂缝等病害问题，因此，对排水沥青路面的品质升级就显得尤为重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
石灰-钢渣稳定土的水稳性试验研究
摘要根据焦桐高速叶舞段周边缺少石灰而钢渣大量堆积的现状,选用石灰钢渣稳定土处治上路床,考虑水稳性的重要性,采用不同的饱水时间以及不同失水-吸水干湿循环次数模拟地下水位和地表降水对路基性能的影响;结合现场施工需要,在最佳含水率附近制作试件,研究石灰钢渣土对成型含水率的敏感性,用以指导施工。
结果表明,经过不同饱水时间和干湿循环试验后,其强度初期急剧减小,但最终趋于稳定。
且随着钢渣掺量的增加,水稳性越好。
石灰钢渣土长期强度对成型含水率不敏感,且水稳性良好,可以满足上路床设计要求,在钢渣堆积区域将具有良好的应用和推广价值。
关键词石灰-钢渣稳定土;路基;水稳性;干湿循环
1 试验原材料
1.1 石灰
试验选用舞阳钢铁公司生产的钙质生石灰,试验前对生石灰进行充分消解并烘干,然后碾碎过2mm筛并除去未烧好的石块及杂质。
根据文献中的方法,测得有效氧化钙和氧化镁的含量为64.1%,属于三级石灰。
1.2 钢渣
试验用钢渣来自舞阳钢铁公司陈化8个月的电炉钢渣。
由于舞阳钢铁公司所产钢渣中铁的含量较高,本试验所用钢渣为经磁选后的钢渣,其化学成分钢渣CaO 含量高达49%,根据钢渣的碱度为 3.32,属于高碱度渣,活性较大,有利于进行工程利用。
若在一定的碱性环境下对其活性进行激发,将加速钢渣的水化硬化。
试验用钢渣就其颗粒大小及颗粒组成而言,属于砂类土。
从颗粒级配来看,不均匀系数为12.8,曲率系数为2.1,级配良好。
若将其与土混合,会在一定程度上改善素土颗粒级配,有利于混合料的压实和强度的形成。
1.3 土样
土样采集于焦桐高速K44+600桩号附近,取土深度为0.3~0.7m,为红褐色黏土,呈半坚硬块状。
以此展开了自由膨胀率试验、液塑限联合试验、颗粒分析试验,土样液限高达41.6,但自由膨胀率为33%(<40%),按照文献推荐的分类标准,属于低液限粘土,但接近于弱膨胀土。
该土样细颗粒含量多,土的内摩擦系数小而粘聚力大,透水性小而吸水能力强,毛细现象显著,有较大的可塑性。
此类土干燥时较坚硬,施工时不易破碎,浸湿后长期保持水分,不易挥发,因而承载力大大减小,应注意其遇水后的稳定性。
2 试验内容与技术方案
2.1 试验内容
路基湿度的变化主要取决于地表降水和地下水位的升降,还会影响路基的强度和稳定性。
而路基施工时,路基填料含水率的变化对其性能的影响尤为重要。
综合现有水稳性研究方法,石灰钢渣土的水稳性的室内模拟试验主要包括以下三方面的内容:
1)石灰钢渣土在不同饱水时间下对其无侧限抗压强度与劈裂强度的影响。
2)不同干湿循环次数对石灰钢渣土的无侧限抗压强度与劈裂强度的影响。
3)不同成型含水率对石灰钢渣土的无侧限抗压强度与劈裂强度的影响。
2.2 试件配合比及其力学性能
通过配合比试验,选取A、B两种配合比进行石灰钢渣土水稳性试验研究。
配合比A:石灰:钢渣:土=2:10:90
配合比B:石灰:钢渣:土=2:20:80
配合比C:石灰:土=2:100
3种配合比的7d饱水强度以及不同龄期的无侧限抗压强度和劈裂强度抗拉强度。
7天浸水强度与不浸水强度相差较大,说明水对石灰钢渣土的力学性能影响较大,但较对石灰土的影响小。
另外,石灰钢渣土的早期强度较低,但随着龄期的增长后期强度增大,且增幅较石灰土快,说明钢渣在石灰的刺激下活性得到激发,并且28天强度得到了明显的提高。
2.3 试验方案
现场取回的土料,经自然晾晒风干,人工碾碎并过2mm筛,根据文献,击实试验采用重型击实试验法(锤质量4.5kg,落高45cm,每层27击,共5层),干土法备样(土不重复使用),试件在最佳含水率条件下按95%压实度静压成型,进行饱水、干湿循环和水敏感性的强度试验测试。
2.3.1 饱水时间模拟试验
路基土一般位于地下水位之上,由于毛细作用(负孔隙水压力)吸入地下水,而又通过蒸腾和蒸发作用散失水分,致使路基土含水量(湿度)不断变化。
在室内,为模拟含水量的变化,在水槽中铺设透水石,加水至透水石顶面下约1mm,保持水槽平稳,然后将试件置于透水石上,在负孔隙水压力作用下,试件通过透水石从水槽中吸水,用不同的吸水天数来模拟现场饱水时间的长短。
2.3.2 干-湿循环试验
路基土频繁失水-吸水,并在交通荷载作用下,结构发生不可逆变化,从而导致路基性能下降。
为研究频繁失水-吸水循环对路基土性能的影响,采用试件“在透水石上吸水-自然风干-吸水-自然风干……”一系列干湿循环来模拟现场路基土的失水-吸水循环,分析干湿循环次数对试件力学性能的影响。
2.3.3 水敏感性试验
路基施工过程中,含水率的变化会影响路基压实,进而影响路基性能,因此对路基填料含水率的变化对其力学性能影响的研究在施工上显得尤为重要。
为研究不同成型含水率下的路基填料对其性能的影响,在A、B两种配合比最佳含水量下试件抗压强度的基础上,分别制作含水量±1%,±2%,+3%的试件,在标准养护室中养护7天和28天,测试含水率的变化对石灰钢渣土7天和28天强度的影响。
3 试验结果与分析
3.1 击实特性
针对不同钢渣掺量石灰钢渣稳定土分别进行击实特性试验,其干密度与含水率关系在相同击实功下,两种石灰钢渣土的最佳含水率相差不大,最大干密度随着钢渣掺量的增加而减小,而石灰的掺入使最大干密度较素土明显减小,且石灰钢渣土和石灰土的峰值区比素土较平缓。
含水率的增大对石灰钢渣土干密度影响明显,总体来说,掺石灰和钢渣的混合料对含水率的敏感性较素土小。
3.2 不同饱水时间对石灰钢渣土的含水量、强度的影响
根据试验方案,作者进行了A、B、C三种配合比龄期为7天,饱水时间为0、1、2、3、5、10天的抗压和劈裂强度及含水率的测试,并可看出,
1)素土7天不饱水强度达0.24Mpa,饱水1天后强度急剧下降至0.09Mpa,饱水2天后试件散掉,强度几乎丧失,这说明水对素土的弱化作用十分明显。
2)随着饱水天数的增加,石灰钢渣土试件的含水率逐渐升高,且在第三天时基本趋于一稳定值,后期虽稍有增加,但增幅很小。
相对于素土而言,在一定的初始含水率内,其饱水能力有了一定的降低,说明钢渣的加入一定程度上改善了填料的水稳性。
且配合比A、B和C最大饱水能力不大,分别为4.07%、3.91%和4.27%。
3)3种配合比试件在饱水1天后抗压和劈裂强度均急剧下降,这与图3中的饱水1天后含水率急剧增加有关,这说明初期含水率的增加对强度影响较大,这与初期土体处于非饱和状态密切相关。
4)随着饱水天数增加,试件含水率升高,抗压强度和劈裂抗拉强度均有不同程度的下降,但均趋于稳定值。
在饱水幅度范围内,配合比A、B的无侧限抗压强度
分别减小了35.2%和27.5%,劈裂强度分别减小了33.8%和32.9%,而石灰土的无侧限抗压和劈裂强度分别减小了51.4%和63.3%,说明钢渣的掺入相对减小了强度的减幅,钢渣的掺量越大,减幅越小,水稳性越好。
3.3 不同干湿循环次数对石灰钢渣土强度的影响
本次试验分别测试了配合比A、B、C在龄期为7天,循环次数为1、2、3、5时的无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度及含水率,测试结果表明:。