煤矸石在路面工程中的应用

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试论煤矸石在公路工程中的应用

试论煤矸石在公路工程中的应用

1 5 2・
2 0 1 3 年 6月
S i c h u a n Bu i l d i n e Ma t e r i a l s
I - J 之材
2 0 1 3 年 第 3期
第 3 9卷 总 第 1 7 3 期
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2— 4 0 1 1 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 7 1
及温度条件适 宜 ,煤 矸石将 会产 生火1 j J 灰反应 ,有效 的生 成水化硅酸钙 以及铝酸钙等物 质 ,这些物质 呈现胶凝状态 ,
能够产生氢 氧化钙 以及 碳酸结 晶等 。另外 ,由于 颗粒 问会
3 . 2 承 载 比 试验
在煤矸石 当中掺人 1 0 %的石灰 之后 ,将纯煤 矸石 和混 合料进行 对比 ,纯煤矸石的贯人量和 5 mn r l 承载 比结果大概
发生嵌锁作用 ,可以有效 的增强 颗粒 间的粘 结能 力,随着 时 间的不断推移 ,煤矸 石分子 之 间的结构 组成将 会发 生较 大 的变化 ,进一步增强 了煤矸 石对荷 载作 用所具 有 的抵 抗
能 力。
趋于一致 , 不过在膨胀量 以及吸水量方 面具 有 明显 的区别 , 而且纯煤矸 石在经 过 4 昼夜 的饱水 之后 能够产 生一定 的抗 水性 能 , 具备较好 的 承载能力 。另外 在将纯 煤矸 石和没 有 掺加任何胶结材 料的级 配碎石进 行对 比时 ,纯煤 矸石 的强 度和承载 比都较为优越 。承载 比 试 验结果 见表 2 。
试 论 煤 矸 石在 公 路 工程 中的应 用
姜越川
( 长沙理工大学育才布朗交通咨询监理有限公司 ,湖南 长沙 4 1 0 0 0 0 )

煤矸石复合材料的制备与应用研究

煤矸石复合材料的制备与应用研究

煤矸石复合材料的制备与应用研究简介:煤矸石作为能矿资源的废弃物,一直以来都是一个全球性的环境问题,也对人们的健康和生活环境造成了严重的影响。

然而,近年来,煤矸石的再利用逐渐成为了一种研究的焦点。

煤矸石复合材料作为一种创新的材料,具有一系列卓越的力学性能和环境友好性,吸引了广泛的关注。

本文探讨了煤矸石复合材料的制备方法以及其在各个领域内的应用。

一、煤矸石复合材料的制备方法煤矸石复合材料的制备过程主要包括矸石的处理和改性、材料配比设计、混合制备和固化等步骤。

1.矸石的处理和改性煤矸石经过初步处理,如破碎、筛分等,以去除杂质。

然后,通过改性处理改善矸石的性能,如添加适量的胶凝剂、聚合物、纤维等,提高矸石与其他材料的粘结性能。

2.材料配比设计根据煤矸石的性质和所需应用的特殊要求,合理设计煤矸石复合材料的组成比例,包括矸石、胶凝材料、填料等的比例,以确保最终制备的复合材料具有良好的力学性能和工程应用价值。

3.混合制备将经过处理和改性的煤矸石与其他材料混合均匀,通常可以采用机械搅拌的方式进行。

同时,根据需要加入适量的水或其他溶剂来调整材料的流动性和稳定性。

4.固化将混合制备好的煤矸石复合材料进行固化处理,一般采用加热或添加固化剂的方法来促进材料的硬化和固结。

固化后的煤矸石复合材料具有良好的力学性能和稳定性,可以进行后续的加工和应用。

二、煤矸石复合材料的应用研究1.建筑领域煤矸石复合材料在建筑领域中有广泛的应用。

通过优化复合材料的配比和工艺,可以制备出高性能的建筑板材、墙体隔音材料、地坪材料等。

这些复合材料具有优异的力学性能、隔音、防火、防水等特点,可以满足建筑物结构和功能的要求,同时减少对天然资源的依赖。

2.环境修复煤矸石复合材料在环境修复领域中具有潜在的应用价值。

由于煤矸石本身具有较高的吸附能力和稳定性,可以作为一种吸附剂或固化剂用于处理废水、废气和有害物质,如重金属离子、有机物、碱性废渣等。

其独特的吸附和固化性能可以有效地减少环境污染,并降低修复成本。

煤矸石用途

煤矸石用途

煤矸石用途
煤矸石是指从煤矿开采中剥离出来的含煤岩层废弃物和煤矸石堆积场中的废弃石料等。

它的主要用途有以下几个方面:
1. 循环再利用:对煤矸石进行筛分去除杂质后,可以进行建筑材料的生产。

煤矸石可以制成混凝土、砖瓦、路面材料等,实现资源的最大化利用。

同时,减少了废弃物对环境的影响。

2. 填筑工程:煤矸石可以作为填方材料,用于填充土方工程,如公路、铁路、堤防等。

3. 矿山修复:煤矸石能够将矿山废弃物堆积场修复成为经济、环境、社会协调发展的矿山遗址公园或草原园林绿化区等。

4. 环保工程:将煤矸石制成清水混凝土等材料,用于建筑垃圾填埋场内部护层,以减轻渗滤液对地下水的污染。

5. 研究:学术界可以将煤矸石用于科学研究,如煤矸石的土工性能、地震动力性能等研究。

煤矸石在路面工程中的应用

煤矸石在路面工程中的应用

煤矸石在路面工程中的应用摘要:煤矸石作为煤矿产业的附属产物,基本处于废弃状态。

本文将介绍煤矸石的基本特性,及其在路面工程中的基层和面层应用情况。

说明煤矸石在路面工程中的良好路用性能,展示了煤矸石的美好应用前景。

关键字:煤矸石;基层;面层;路面工程煤矸石是在煤炭生产中的废弃岩石,我国作为产煤大国,据统计,我国煤矸石产量约为原煤总产量的15%~20%,已积存达70亿吨,占地70km2,而且以年产出量1.5亿吨的速度增长。

将煤矸石作为道路基层和面层材料用于公路工程,是一种利用煤炭工业废料和减少环境污染的有效途径。

因为道路工程对煤矸石的种类和品质没有特殊要求,对有害成分含量的限制不严,多种类型煤矸石均能满足使用要求,且煤矸石在道路工程中的应用具有耗渣量大、无需进行特殊处理及特殊技术手段的优点。

1 煤矸石的特性及工程性能煤矸石是随煤层伴生的矿物质,实际上是一种含夹在煤层间的脉石,它主要由炭质页岩、泥质页岩、砂质页岩等岩石组成。

其次含有少量的石英、云母等硬质岩。

因此,它的压碎值为26.8%,小于30%,级配良好,最大干密度界于1.90~2.04g/cm3之间。

煤矸石的化学成分主要有硅、铝、铁的氧化合物,大约占总质量的60%以上。

其次是钙、镁、硫等氧化物。

煤矸石堆存时间越长,其物理化学反应越彻底,力学性质越稳定,越有利于用作公路工程中的材料。

一般的煤矸石在开挖、运输和堆放过程中易受到风化的作用,颗粒大小不一,具有一定的级配。

对黑龙江省某矿区煤矸石的颗粒级配进行了筛分试验。

研究发现,煤矸石粒度分布范围较大,从几十厘米的块石至0.1mm以下的细小颗粒,并普遍含有胶体成分。

煤矸石粒度分布的级配特点是大颗粒含量过高而细小颗粒含量过低,粒径大于5mm的颗粒含量在60%以上,粒径小于0.1mm的颗粒含量在10%以下,粒度分布很不均匀。

2 煤矸石在路面基层中的应用煤矸石颗粒具有一定棱角和粗糙表面,碾压后互相紧密嵌挤、锁结,产生一定嵌挤力和摩阻力,并且煤矸石颗粒与水泥胶结材料作用,使煤矸石路面基层获得一定的承载力。

煤矸石路面在国内外道路工程中的应用现状及分类研究

煤矸石路面在国内外道路工程中的应用现状及分类研究

煤矸石路面在国内外道路工程中的应用现状及分类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,加剧人地之间的矛盾,而且煤矸石的粉尘、自燃、排放的毒气及降雨淋滤作用,造成地质环境日趋恶化。

本文对国内堆有大量废弃煤矸石的现状,进行了路用煤矸石的国内外应用现况及其分类的研究。

标签:煤矸石;道路工程;应用;分类20世纪50年代起,国内外相继开始重视对煤矸石的使用,以避免造成对我们周边环境的危害。

国外很早就开始研究煤矸石在道路工程中的利用,并且获得了很多的结论,利用率领先于我国。

煤矸石一般用在公路和其他土工建筑,并且被越来越多的行业所认可,都认为是适宜的材料[1]。

1 国内外煤矸石在道路工程中的应用研究现状1.1 国外煤矸石在道路中的利用英国最早开始利用煤矸石做成防滑路面,一直以来认为是最经济和性能良好的材料,同时还被用作其他的土工建筑上。

美国也是广泛的利用煤矸石作为筑路材料,在内华达州,他们把燃烧后的煤矸石和矿物混合起来用作道路面层,通过多次试验,把它作为防滑路面和修补处理路面都具有很好的效果,同时作为水泥混凝土的拌合料生产水泥也被广泛的应用。

前苏联每年排出大量的煤矸石,已经达到8000万吨,聚集的煤矸石约9亿吨,他们将经过燃烧的煤矸石铺在沥青混凝土的路面结构下作为两层垫层的底层,造价上比废渣降低了一半以上,混合料的质量没变而路面的路用性能反而提高了,同时破碎的煤矸石还比石粉便宜30~50%[2]。

1.2 我国煤矸石在道路中的应用尽管我国在煤矸石综合利用的研究方面起步较早,但在道路工程中的应用却是新的课题。

山西介休汾西矿务局洗煤厂专用线段施工中,采用煤矸石填筑路堤,运营以来,路堤的强度和稳定性等指标均符合规范要求,煤矸石压缩系数小,路堤建成沉降量小,在相同压实条件下,煤矸石路堤明显优越于土路堤。

鹤岗矿务局也曾用煤矸石填筑路堤,考虑到煤矸石的易燃性,他们将煤矸石与砂子以3:1的比例进行掺配,经过六年的运营,路基稳定,各项指标满足技术要求。

煤矸石在矿区公路路面基层的应用

煤矸石在矿区公路路面基层的应用
关 键 词 :煤 矸 石 ;路 面 基 层 ;混 合 料 ;抗 压 强 度 中 图分 类 号 :U 1 ,1 46 23 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 :10 — 0 X (O7 2— 03— 3 0 1 0 5 20 )0 04 0
A p ,t no C a G nu i h P vmet aeC u s i te p Ua o f o l a ge nte ae n B s o re h M嘶 I r /hn nhn , ogL N resFr :i n l e Z ag i eg G n i( ot at o・ gA a Js h e r U i rt,H ri 104 ) sy n e i t v sy a n 500 b
11 煤矸 石 的种类 .
般 的煤矸 石在 开挖 、运输 和堆 放过 程 中受到
煤矸石 实 际 上 是 含 碳 岩 石 和 其 他 岩 石 的混 合 物 ,随着 煤层地 质 年代 、成 矿情况 、开采条 件 的不 同 ,煤矸 石 的矿物组 成 、化学 成分 各不 相 同。按 其 产 出部位 及方式 可分 为井 岩巷 矸石 、煤 巷矸 石 、剥 离矸 石 、手选矸 石 、选煤 矸石 、 自燃矸 石 6 ;按 种 其成 分可 分为 含炭矸 石 、含伴 生矿 物矸 石 、岩矸石
维普资讯
第2 3卷 第 2期
20 O7年 3月




V0 . 3 1 2 No. 2
Ma . 2 0 t, 07
F RK T E I E RI O S NG N E NG
煤矸 石 在 矿 区公 路 路 面基 层 的应 用
张锦 生 ,龚 莉
Ab : C a a g e c n b sd a a e n ae c u e m t il o er a s i nn r a ae o eb s h s— o l n u a e u e p v me t s o r ae as f h d nmi ga e .B s nt a i p yi g 矸 石是指 在煤 矿建 设 、煤 炭 开采 及加 工过程 中排放 出 的废弃 岩石 。据 统计 ¨ ,我 国矸 石 产 量约 』 为原 煤总 产量 的 1% ~2 % ,已积存 达 7 5 0 0亿 t 占 , 地 7 n ,而 且 以年 排 放 量 15亿 t 0kl 2 . 的速 度 增 长 , 但我 国煤 矸 石 的综 合利 用 水 平 ,尚 不 到 排 矸 量 的 l%。把 煤矸 石作 为道 路 基 层 材料 用 于筑 路 工 程 , 5 是一 种有 效地利 用煤 炭工 业废 料和 减少 环境 污染 的

煤矸石在道路工程中的应用

煤矸石在道路工程中的应用

煤矸石在道路工程中的应用引言从上世纪中期开始,煤矸石的运用受到了全球多个国家的关注。

其他国家早已针对煤矸石应用于道路工程方面展开了深层次的探究,并且收获了诸多的可喜成果,在利用率上比我们国家高出不少。

煤矸石在公路及其他土工建筑中的使用频率较高,而且被多个领域视作较佳的材料,获取了较高的认可度。

1国内外煤矸石在道路工程中的研究现状1.1国外煤矸石在道路中的应用将煤矸石做成防滑路面的第一个国家是英国,并且始终被视作兼具高性能与低成本量大优势的材料,在其余的土工建筑中也得到了大范围的运用。

与此同时,美国也将其用以铺筑道路,在内华达州,他们将其燃烧之后与矿物加以混合,而后作为道路面层。

在数次实验之后,认定其不但具有较佳的防滑性,而且在道路的修补及处理方面也颇具优势,还被运用于水泥的加工当中。

前苏联每年约排出8000万吨煤矸石,而其聚集的重量更是高达9亿吨,他们将其燃烧之后作为两层垫层的底层铺于沥青混凝土的路面结构之下,在成本上远低于废渣,不及后者的50%,混合料的品质未发生改变,然而路面的路用性能却大大增强,而煤矸石碎块的价钱也比石粉低出许。

1.2我国煤矸石在道路中的应用虽然我们国家在较早以前就针对煤矸石的综合使用展开了探究,然而,有关于其在道路工程中的使用的探究才刚刚开始。

山西介休汾西矿务局洗煤厂专用线段施工建造期间,在对路堤进行填埋修筑的时候就选择使用了煤矸石,自其投入使用开始,路堤的各个指标都与相应的标准相一致,煤矸石的压缩系数小,路堤建成之后沉降量小,在压实情况一致的时候,煤矸石路堤比土路堤更胜一筹。

鹤岗矿务局在修筑路堤的时候也使用了煤矸石,出于对其易燃性的思量,他们将其和砂子混合在一起,并且将配比设定为3:1,在投入使用六年之后,路基依旧具有较强的稳定性,所有的指标也与有关技术规范相符。

早在1981年,X市公路总段就开始探究无机结合料稳定煤矸石路面基层技术,并将其付诸于实践,在持续多年的反复实验及优化之后,当前已成功铺筑了1000余千米道路基层,在经济与社会两方面都收获了极大的效益。

煤矸石在路基工程中的应用

煤矸石在路基工程中的应用

[ 1 ] 朱宝龙 , 胡厚田 , 张玉芳等. 钢管压力注浆型抗滑挡墙在京珠高速公路 K108 滑坡治理中的应用 [ J ]. 岩石力学与工程学报 , 2006, 25 ( 2 ) :
399 - 406. [ 2 ] 和昆 , 蒋楚生. 云南元磨高速公路路堑高边坡及滑坡整治工程 [ J ]. 路
基工程 , 2004, (1) : 49 - 51. [ 3 ] 黎剑华 , 鞠海燕 , 成尚锋等. 灾害边坡 “系统治理 ”对策及实践 [ J ].
3 室内试验 311 筛析试验
粒度分析采用筛分法 , 结果见图 1。
从图 1可以看出 , 煤矸石颗粒级配良好 , 不需进 行人工级配 , 这有利于施工 。 312 混合料对比试验
为了能够更好地了解煤矸石的压实特性 , 分别测 出它们的最大干容重 、最佳含水量和强度 , 计算得出
2 MPa左右 。注浆完毕后 , 立即用清水冲洗注浆管 , 以防沉浆凝固 , 并使管路畅通 。
国外利用煤矸石早在第二次世界大战以前就已开 始 , 但是直至 20世纪 60 年代后期 , 才真正引起各国 重视 。英国大部分已燃的煤矸石 , 用作公路 、堤坝和 其它土建工程的普通填充物 。美国利用 “红矸石 ” (燃烧过的煤矸石渣 ) 作为筑路材料 , 是目前煤矸石 用量最大的一种途径 。
国内利用煤矸石最早是在 20 世纪 80年代 。例如 煤矸石砖及砌块 , 矿用轨枕和支架 , 矸石混合料修筑 沥青路面的基层与底基层 , 直接填筑路基等等 。1994 年 , 山东枣庄使用煤矸石作路基 [1 ] , 这为煤矸石用作 路基填料提供了有价值的试验和经验 。以后陆续有许 多矿区也开始利用煤矸石作路基填料 , 其经济效益和 社会效益非常显著 。
( 4) 框架梁采用 M30 的水泥砂浆 , 一次性自孔 底注浆 。框架梁横向每隔 10 m 左右设置一道伸缩缝 , 缝宽 2 cm , 用沥青木板填塞 。框架梁施工时要保证框 架梁的顶面平顺和美观 , 钢筋间距要满足要求 。 612 钢锚管注浆施工注意事项

煤矸石对公路工程的应用

煤矸石对公路工程的应用

煤矸石对公路工程的应用
会对人们的生活环境产生严重的影响,但是大量的煤矸石经过处理可以将其作为公路路基的填充材料,不仅能够废物利用,还可以夯实路基,因此这种材料在高速公路建设中被广泛的使用。

本文就煤矸石的性能及其在公路工程施工中的应用情况进行分析。

关键词:煤矸石;公路工程;应用
随着煤炭行业的迅速发展,对我们生存的环境造成了大量的污染。

其主要表现为煤炭开采对地面的损害以及原煤中的煤矸石对环境造成的重要污染。

对于煤矸石的利用情况,专家们认为可以将其作为建筑砌块的一种制作材料,煤矸石在筑路过程中同时也得到了充分的利用。

但是由于煤矸石有着较多的种类,其成分含量也有所不同,作为填料时其强度的差异性往往会不同,一定程度上限制了煤矸石在路基填料中的应用。

本文就公路工程建设中如何更好地应用煤矸石进行具体分析。

一、煤矸石的概述
(一)煤矸石的主要成分分析
煤矸石的主要成分是氧化物,具体包括硫、钙、硅、铁、镁等氧化物。

其中二氧化硅、三氧化铝以及三氧化二铁等一些活性物质的含量占据了整个煤矸石含量的60%。

在水分和温度适宜的条件下对煤矸石进行碾压,就会生成水化硅酸钙以及铝酸钙等物质,这些物质的状态是呈现凝胶,一定程度上可以产生氢氧化钙和碳酸结晶。

此外,在碾压的情况下,煤矸石在颗粒之间会发生嵌锁作用,颗粒之间的粘接力就会越强,时间。

DB13T 1382-2011 公路路基煤矸石填筑应用技术指南

DB13T 1382-2011 公路路基煤矸石填筑应用技术指南
I
DB13/ T 1382—2011
公路路基煤矸石填筑应用技术指南
1 范围
本标准规定了公路路基煤矸石填筑应用技术指南的术语和定义、一般规定、组成设计、技术指标、 施工指南、质量标准和检查验收。
本标准适用于河北地区公路路基煤矸石填筑。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
6 煤矸石填筑路基施工方法
6.1 煤矸石路基施工主要流程 下承层验收→测量放样→包边土第一层施工→包边土第二层培土→煤矸石装运、网格布料→重型推
土机推平→拣出开采杂物和超粒径材料→压路机初压→平地机整平→压路机碾压→排水盲沟施工→检 查验收。 6.2 施工前准备 6.2.1 组织机构、各种体系的建立和人员进场报验
JTG D30—2004 公路路基设计规范 JTG E51—2009 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 JTG F10—2006 公路路基施工技术规范 JTG F80/1—2004 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 JTJ 034—2000 公路路面基层施工技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1
2)当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,压实度采用二级公路规定值。
表 4 煤矸石路堤填料最小强度
项目分类
路面底面 以下深度
(m)
填料最小强度(CBR)(%)
高速公路、 一级公路
二级 公路
上路堤
0.8~1.5
4
3
下路堤
1.5 以下
3
2
注:1)当路基填料 CBR 值达不到表列要求时,可掺石灰或其它稳定材料处理。 2)当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,采用二级公路的规定值。

煤矸石作为路基填料性能

煤矸石作为路基填料性能

煤矸石作为路基填料的性能研究摘要:煤矸石是我国排放量最大的工业废渣之一。

煤矸石弃置不用,不仅占用大量土地,有害成分污染土壤与水质,同时也严重影响了生态环境。

本文对煤矸石进行各种室内试验研究,同时利用hpds程序软件模拟了煤矸石路堤与土路堤对路面结构设计的影响,表明煤矸石路堤在刚度及强度方面要优于土路堤,体现了煤矸石在公路与铁路建设中的价值。

关键词:煤矸石路基填料性能研究 hpds 路表弯沉层底拉应力中图分类号:u215文献标识码:a文章编号:0 引言煤矸石是煤在形成过程中与煤伴生或共生的一种坚硬岩石,主要有掘进井巷时排出的煤矸石、选煤排出的煤矸石和露天采煤产生的剥离矸石,是目前我国最大的固体废弃物源,占全国工业废料的20%以上,全国每年除综合利用约6000万吨外,其余部分作为工业固体废弃物混杂堆积。

大量的煤矸石堆积在地表,形成了矸石山,侵占了大片农田,同时在自然条件下通过水源、空气污染了环境,造成煤矿周边地区或流域的环境问题,影响煤矿的可持续发展。

综合利用煤矸石,解决环境污染问题迫在眉睫。

本文重点介绍煤矸石在公路与铁路工程中作为路基填料的应用。

1 煤矸石材料组成煤矸石是由无机质和少量有机质组成的混合物,无机质中主要包括矿物质和水,构成矿物质成分的元素多达数十种之多,一般以硅、铝为主要成分,另外还有数量不等的fe2o3,cao,mgo,so3,k2o,na2o,p2o5等无机物,以及微量的稀有金属。

本研究采用的是陕西黄陵矿区的煤矸石。

其矿物成分组成见表1。

表1 陕西黄陵煤矸石矿物成分组成由表1可知,试验煤矸石主要由氧化物sio2、 al2o3 、fe2o3组成,cao,mgo含量很低,具有火山灰活性。

该试验煤矸石中sio2、al2o3 、fe2o3总含量达77.92%,满足规范要求(σ>70%),性能比较稳定,且没有明显的不适用于路基填筑的组分。

2 煤矸石材料室内试验2.1 筛分试验煤矸石由各种粒径的颗粒组成。

煤矸石在公路建设中的应用

煤矸石在公路建设中的应用

3 煤 矸石 的一 些应 用及 处理 方法
煤矸石含有硅 、 、 、 、 、 等氧 化物 和碳 , 活性 物质 3 1 用作 路基 填料 铝 铁 钙 镁 硫 其 . 煤矸石 填筑 路 基 的方法 与 填石 路 堤基 本相 似 , 但要 注 意 的 经过碾压破碎并 密实后的煤矸石 , 在适量 的水分 和一定 的温 是 , 对粒径特别大或粒 径超 过摊铺 厚度 的煤矸石 块 , 应剔 除或粉 度 下 , 产 生火 山 灰 反 应 , 成 水 化 硅 酸 钙 和 水 化 铝 酸 钙 , 胶 凝 碎 。然后采用强振动压路机辗 压 ; 会 生 呈 对粒 径特别大 、 细粒 少、 碳质含
}膨胀 l吸 量 水量 .0 . 0 1 01 I 1 0 5 6 .0 Io 3 2 0 3 l 0 9 .9 l0 5 o 0 0 l . 0 4
本文以某高等级公 路 为例 , 浅述 在土源 短缺 、 煤矸 石产 量丰 富地区 , 尝试采用煤矸石作路 基及基层 用料 的运用情况。
行业发挥 了巨大的作用 。20 年 , 国实现原煤 产量 2 . 亿 t同 2 2 承 载 比试验 09 我 96 , . 比增长 1 %以上 。但煤炭行业 的发展也带来 了一些 问题 , 了地 2 除 纯煤矸石与掺加 1 %剂量石灰的煤矸石混合料对 比, 0 其贯人 下开采造成地面沉陷外 , 原煤 中一般含量在 1 %-2 %的煤矸石 量为 5m 的承载 比结果较接近 , 0 - 0 m 但其膨胀量和 吸水量相差较大 , 也 成 为 重 要 的 污 染 源 , 仅 占用 大 量 的 土 地 , 对 周 围 的环 境 造 表 明 纯 煤矸 石 在 饱 水 4昼 夜 后 有 一 定 的 抗 水 性 和 承 载 能 力 。还 不 也
状态 , 生成部分氢氧化钙和碳酸结 晶。 还 量 高 的煤 矸 石 , 用砂 土进 行 分层 填 缝 , 平 错 断 , 到路 基 的 密 实 。 找 达 由于 颗 粒 间 的嵌 锁作 用 使 颗 粒 之 间 的联 结 和 粘 结 力 加 强 , 随 3 2 煤矸 石路 基边 坡 防护 . 着龄期 的增 长, 煤矸 石分子 间 的结构组 成发 生改变 , 煤矸 石填 使 煤 矸 石 路 堤 易 被 水 冲 刷 , 边 坡 防 护 比填 土 路 堤 更 为 重 要 。 其 料抵抗载荷作用的能力逐渐增强 。

浅谈煤矸石在公路路基工程中的应用

浅谈煤矸石在公路路基工程中的应用

经过 埘煤 甜 石 的反复 戚验 ,煤 f 的C R 与饱 水 的 网弹 模 鞋 路验 收规范要求 ,本段路基共 填筑煤¨ 石 2 万m ,即节约了大量土地 i f B 值 t 3 均 高于 士的相应 指标 。而非饱水 的土的 回弹模量又 高于煤矸 石的相应 资源 ,又变废为 宝 ,减少 了环境污 染 ,礼会效 益和经济 效益均 十分 显
色。 煤计打 大致可分 为三类 : 页岩类 :如炭质负 岩 、油页岩 和沙 质页岩等 泥岩类 :如泥岩 、炭 质泥岩 、粉沙 质泥 和 泥灰岩等 砂岩类 :如 质粉砂 岩 、砂岩等 , 其 巾数 量最大 的是炭质 贞岩 ,其次 为泥质岩 、砂质页岩 、少量 为
泥 厌 。 一 般 页 岩 类 及 泥 页 岩 煤 矸 石 均 较 容 易 自燃 风 化 。
一、煤矸 材料化学 、物理 、了 学性 质 - J
1化学性 质 化学 成份 主要有 SO 、AIO 、F , 。 eO 及少量 的C O、Mg a O、S 。氧化 O 砬 和氧化锚含 量之和 存7 %以 f。煤研 石填筑 高等级公 路路堤 主要考 0 : 虑 烧 火量 、帧 粒粘聚 力 与活性有 关的成份 。完全燃 烧的煤矸 石其烧 失量 约 1%以下 ,没有 完伞燃烧 的煤研 石烧失 量稍人 ,应慎重 考虑选 0

Байду номын сангаас

煤 矸 石 概 述
煤矸 石系在采煤 过程夹杂 的碎石块 ,存筛选过 程 中被选 2I ,其 f 米
巾有 可燃 性碴石 和不可燃性碴 石 煤{ 石 约 占原煤产量 的 1%~ 0 i 十 0 2 %。
实 际 卜,煤研 并非单 一的岩 ,而是 炭物和岩 石的混合 物 ,是一 种 页质岩 随 着堆放时 间的延续 和煤计石 的 内燃等 ,渣 堆 的混合物

含煤矸石碎石在路面基层应用的研究

含煤矸石碎石在路面基层应用的研究

16 63.1 8.4 78.4 5.6 -33.3
9.5 54.7 8.4 71.6 6.8 -19.0
4.75 30.9 23.8 55.3 16.3 -31.5
2.36 21.5 9.4 41.4 13.9
1.18 16.5 5.0 33.1 8.3
0.6 13.0 3.5 24.3 8.8
0.3 8.1 4.9 17.0 7.3
中图分类号:U4
文献标志码:A
文章编号:2096-2789(2019)17-0104-02
DOI:10.19537/ki.2096-2789.2019.17.046
1 工程概况 1.1 地理地质情况
湖南某道路,地处宁乡地区,该地区属于产煤区, 大部分碎石场矿山岩层中含一定数量的煤矸石层。煤矸 石为泥质、砂质,结构松散,吸水率较高,且吸水后体 积发生膨胀并破碎为较小粉状矸石。 1.2 工程实施情况
(4)经过试验段施工,碎石中煤矸石在运输、备料、 倒运、拌和生产、施工碾压过程中遇水降解为粉状矸石, 混合料原有级配发生变化,且因强度不足在规定龄期无 法取出完整芯样。
石 粉, 强 度 为 20.1MPa; 用 225g 水 泥 和 225g 石 粉, 强 度 为 14.7MPa; 用 150g 水 泥 和 300g 石 粉, 强 度 为 8.5MPa;用 75g 水泥和 375g 石粉,强度为 2.1MPa;用 450g 石粉,强度为 0.0MPa。
摘 要: 文章根据建立试验模型,分析煤矸石粉对水泥稳定碎石强度的影响和煤矸石吸水膨胀分解后对水泥稳定碎石级 配的影响。根据影响因素进行一系列验证试验,根据试验结果制定切实可行的方案,使含煤矸石碎石在基层施工中得到 利用,能产生一定的经济和社会效益。 关键词:煤矸石;强度影响;级配影响;化学改良;级配调整;施工应用

煤矸石制陶粒市政路桥应用简介

煤矸石制陶粒市政路桥应用简介
煤矸石制陶粒市政路桥应用简介
目录
CONTENTS
1. 道路工程 2. 桥梁工程 3. 水利工程
一、道路工程
道路工程应用中以煤矸石为原 材料作为应用于路基填筑。采用符合规 范标准的煤矸石经筛选、破碎等工序后 用于道路路基工程。
煤矸石路基符合《公路路基设 计规范》(JTG_D30-2015)、《公路 路基施工技术规范 》(JTGT 36102019)的要求。
高抗裂性:在同样的约束条件和温差作用下,陶粒混凝土的开裂趋势较小。且它能利用 轻骨料内部所含水分进行养护,抑制自身收缩和干缩。对日本东京高速公路33万平方米 陶粒混凝土桥面板进行的专业试验发现,其开裂程度仅为普通混凝土的1/3。
耐久性好:由于陶粒与砂浆之间的良好弹性协调性减少了内应力及相应的微裂纹,轻骨 料与砂浆之间粘接紧密,强化了普通混凝土中最薄弱的环节,抗渗性和耐久性都非常好。
EPS
陶粒
桥梁工程优势
轻质高强:用于建造桥梁时,将带来显著的技术经济效益,可使桥梁的跨度增大,减少 桥墩的数量,减少上部结构预应力钢筋的用量,降低基础处理的费用。用于道路、水利 工程时便于运输,降低原材料和构件运输和安装费用。
抗渗性好:由于高强轻集料混凝土的“双微孔”微泵性能,其界面粘结非常好,堵住了 水路,抗渗性能优良。
综合经济性好:尽管高强轻集料混凝土单方造价比同强度等级的普通密度混凝土高,但 由于其减轻了自重、降低基础处理费用、缩小结构断面和增加桥梁跨度,可大幅降低工 程造价。
桥梁预制构件
桥梁预制构件:
采用陶粒混凝土生产的桥面预制构件,包括T型 板、双T型板、预制梁、拱肋及拱上建筑等预制构件。
相较于普通混凝土预制构件,重量更轻、截面 更小、跨度更大、耐久性更优,综合成本大幅降低。

煤矸石在道路工程中的应用研究

煤矸石在道路工程中的应用研究

工程建谊与设计Construction&Design For Project煤肝石在道路工程中的应用研究Research on the Application of Coal Gangue in Road Engineering张金龙(华陆工程科技有限责任公司,西安710065)ZHANG Jin-long(Hualu Engineering Technology Co.Ltd.,Xi*an710065,China)【摘要】介绍了煤秆石的分类、理化特性及其在道路基层和面层中的研究进展,并调查统计了国内煤歼石在道路实体工程中的应用情况与施工工艺。

结果表明:燃阡石工程性质良好,使用时需掺入一定比例的细颗粒和合适的稳定材料,用石灰、粉煤灰稳定煤歼石材料效果最佳,建议采用“J3Z4N2法”施工。

[Abstract]This paper introduces the classification,physical and chemical characteristics of c oal gangue and its research progress in road base and surface layer,and surveys the application and construction technology of coal gangue in road solid engineering in China.The results show that the engineering properties of c oal gangue are good,a certain proportion of f ine particles and suitable stabilizing materials should be mixed into the coal gangue when it is used,the best effect of stabilizing coal gangue materials with lime and fly ash is obtained,it is suggested that "J3Z4N2method"be adopted for construction.【关键词】煤吁石;道路工程;研究进展;施工工艺[Keywords]coal gangue;road engineering;research progress;construction technology【中图分类号】U414【文献标志码】A[D01]10.13616/ki.gcjsysj.2021.04.026【文章编号J1007-9467(2021)04-0076-021引言煤肝石用作道路基层材料有着明显优势:(1)煤肝石的种类和品质无特殊要求,对有害成分含量限制要求不高;(2)煤肝石堆存量大,应用在道路工程中无须进行特殊处理及采用特殊技术手段。

阳泉地区赤泥、煤矸石、粉煤灰等固废资源在路面基层中的应用

阳泉地区赤泥、煤矸石、粉煤灰等固废资源在路面基层中的应用

阳泉地区赤泥、煤矸石、粉煤灰等固废资源在路面基层中的应用摘要:阳泉地处山西中东部,丰富的矿产资源让阳泉插上腾飞的翅膀,但产生的工业固体废弃物堆存和利用也成为生态环保的难题。

利用阳泉郊区赤泥、煤矸石、粉煤灰等原本无用的固体废弃物制备低成本、高性能的路面基层材料,是十分符合生态环保发展趋势和实现公路成本控制的方法。

关键词:赤泥;煤矸石;粉煤灰;路面基层1概述阳泉地处山西中东部,是三晋门户,晋冀要衡,素有“中共第一城”的称号。

境内矿藏资源丰富,尤以无烟煤、硫铁矿、铝矾土储量大、品位高、易开采而著称于世,是中国最大的无烟煤生产基地之一、全国三大铝矾土生产基地之一和五大硫铁矿生产基地之一。

因为丰富的矿业资源让阳泉插上了腾飞的翅膀,也因为长期采矿与选矿生产给阳泉留下了生态难题。

阳泉地区目前主要固废有:煤矸石、赤泥、粉煤灰、工业副产石膏、冶炼渣、电石渣等等,而目前主要使用的处理方法依然是堆存、填埋等简单处置方法,并不能达到固体废弃物无害化、减量化、资源化利用。

在进行公路施工时,对于公路工程的成本费用而言,材料费用、机械设备费用,以及人工成本费用是三个主要的成本费用。

三者会占到总成本支出的50%以上,对于相关的施工企业而言,实际使用材料的费用,应该等于预算材料费或中标预算中的预算材料费,保持二者的一致性,否则就达不到设计要求。

而预算材料费等于预算材料数量乘以预算材料单价,因此,为了控制材料成本,就要从材料的价格和材料的使用数量方面进行控制。

也就是在保证施工质量的基础上,严格控制施工中使用材料的数量,杜绝不必要的使用和浪费,压低供应材料的价格,在成本方面分析,对材料成本的控制,就是为了达到少投入,多产出的目的。

实现降低公路工程材料成本的支出,保证企业经济利益的最大化。

近年来,石料开采受限,成本增加,环保要求提升等因素导致普通碎石水稳材料成本上涨,导致公路建设工程投资成本上升。

因此,寻找一种低成本制备方法是十分紧迫的。

煤矸石利用方案

煤矸石利用方案

煤矸石利用方案概述煤矸石是指从煤矿中采出煤后,剩余的一种含煤的石头,如果不妥善处理,会对环境造成严重污染。

为减少污染,保护生态环境,促进可持续发展,需要探索煤矸石的利用问题。

煤矸石的利用方式填海造地填海造地是指利用煤矸石填浦江入海口的行为,可以扩建城市,增加土地面积。

但是这种方式的煤矸石需要进行处理,去除其中的有害物质才能进行海堤工程。

然而这些有害物质的处理可能会对环境造成一定污染,同时也会影响海洋生态。

公路建设煤矸石还可以用于公路建设,通过对煤矸石进行处理,可以用于各种路面的铺设和建设。

这不仅可以将煤矸石转化为有用的物质,而且还能提高道路的承重力和使用寿命,进一步保障道路安全。

煤燃料煤矸石可以作为煤的一种补充燃料。

煤矸石中的有机物质虽然不如煤的品质好,但是经过处理后仍可燃烧,可以用作代替煤的一种燃料,达到了减少垃圾的效果。

砖瓦生产经过挑选,清洗和破碎处理后,煤矸石可以作为一种砖瓦生产材料,可以将煤矸石转变为一些有用的工业资料,如水泥,混泥土,砖瓦,墙体等等。

相关政策国家对煤矸石利用的政策国家对煤矸石污染控制和利用的政策用极严格的方式规定煤矸石的利用和处理方式。

比如国家斥资 250 亿,用于煤炭综合利用科技创新和项目推广,提高煤炭综合利用水平。

此外,还推行煤炭资源综合利用体系和规划,引导我国煤炭行业向绿色、可持续的方向发展。

山西省煤炭资源治理与综合利用的政策山西省出台了煤炭资源综合利用的政策,并将其作为重要的环保指标,通过采取一系列的政策措施,包括更加严格的环保标准、前瞻性的产业化布局和灵活多样的政策组合等方法,推动煤炭综合利用产业的转变和发展。

结论煤矸石作为一种含煤石头,其利用问题一直是困扰环境保护的难点,也是推动煤炭行业转型和升级的重要方向。

通过制定科学的政策和推动技术的进步,煤矸石资源可以转化为有用的物质,达到环境保护和经济发展的双重目的。

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煤矸石在路面工程中的应用
摘要:煤矸石作为煤矿产业的附属产物,基本处于废弃状态。

本文将介绍煤矸石的基本特性,及其在路面工程中的基层和面层应用情况。

说明煤矸石在路面工程中的良好路用性能,展示了煤矸石的美好应用前景。

关键字:煤矸石;基层;面层;路面工程
煤矸石是在煤炭生产中的废弃岩石,我国作为产煤大国,据统计,我国煤矸石产量约为原煤总产量的15%~20%,已积存达70亿吨,占地70km2,而且以年产出量1.5亿吨的速度增长。

将煤矸石作为道路基层和面层材料用于公路工程,是一种利用煤炭工业废料和减少环境污染的有效途径。

因为道路工程对煤矸石的种类和品质没有特殊要求,对有害成分含量的限制不严,多种类型煤矸石均能满足使用要求,且煤矸石在道路工程中的应用具有耗渣量大、无需进行特殊处理及特殊技术手段的优点。

1 煤矸石的特性及工程性能
煤矸石是随煤层伴生的矿物质,实际上是一种含夹在煤层间的脉石,它主要由炭质页岩、泥质页岩、砂质页岩等岩石组成。

其次含有少量的石英、云母等硬质岩。

因此,它的压碎值为26.8%,小于30%,级配良好,最大干密度界于1.90~2.04g/cm3之间。

煤矸石的化学成分主要有硅、铝、铁的氧化合物,大约占总质量的60%以上。

其次是钙、镁、硫等氧化物。

煤矸石堆存时间越长,其物理化学反应越彻底,力学性质越稳定,越有利于用作公路工程中的材料。

一般的煤矸石在开挖、运输和堆放过程中易受到风化的作用,颗粒大小不一,具有一定的级配。

对黑龙江省某矿区煤矸石的颗粒级配进行了筛分试验。

研究发现,煤矸石粒度分布范围较大,从几十厘米的块石至0.1mm以下的细小颗粒,并普遍含有胶体成分。

煤矸石粒度分布的级配特点是大颗粒含量过高而细小颗粒含量过低,粒径大于5mm的颗粒含量在60%以上,粒径小于0.1mm的颗粒含量在10%以下,粒度分布很不均匀。

2 煤矸石在路面基层中的应用
煤矸石颗粒具有一定棱角和粗糙表面,碾压后互相紧密嵌挤、锁结,产生一定嵌挤力和摩阻力,并且煤矸石颗粒与水泥胶结材料作用,使煤矸石路面基层获得一定的承载力。

值得注意的是煤矸石矿质成分多,化学成分复杂,加之煤矸石山堆积较高,使得部分煤矸石的物理化学反应尚未完全结束,将其用到路面基层后最突出的就是
稳定性问题。

故采用煤矸石作为道路基层时,应掺一定量的无机结合料以保证结构层的稳定性。

其次是煤矸石在运输及施工过程中粉尘对环境造成污染。

作为承受主要荷载的半刚性基层,应具备足够的抗压强度。

笔者按击实试验确定的最佳含水量和最大干密度制备试件,对混合料进行无侧限抗压强度试验。

在规定温度下先保湿养生6d,再浸水1d后试验结果表明,当煤矸石与水泥(掺量为6%)合用时水泥稳定煤矸石基层的强度达到3.9MP,完全能满足有关规范的要求。

但在实际中部分路面基层不稳定,分析其中原因,主要是:
1)煤矸石有较强的吸水性,因为吸水是缓慢进行的,路面基层施工是快速的,这样路面基层完成后,煤矸石仍在吸水、膨胀、解理,从而引起路面基层变形。

2)由于煤矸石相似于微风化岩材料,未充分物化的煤矸石中的煤和空气发生化学反应,生成大量气体并放出热量,导致体积膨胀,膨胀后的路面基层会出现开裂松动现象,粘结性差。

因此从选料到摊铺碾压成型,也需采取相应的预防措施。

3 煤矸石在路面面层中的应用
利用煤矸石进行沥青混合料生产,必要条件是确保掺加煤矸石的沥青混合料质量符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的要求, 保证路面的使用性能和寿命不受影响。

通过对粗集料所要求的性能指标检测表明,煤矸石的压碎值、磨耗值、相
对密度、吸水率、含泥量和粘附性等指标均可满足高速一级公路的技术要求,而只是针片状颗粒含量超过了规范的要求值。

这也说明,煤矸石粗集料的综合性能是良好的,煤矸石的针片状颗粒含量一直是制约其应用的主要因素,2007年胡达平等人所用的煤矸石针片状颗粒含量都在30%,远远超出了规范的要求,所以其煤矸石掺量仅为10%。

鉴于此,本文将主要研究煤矸石在二级及二级以下公路中的沥青混合料的性能。

配合比设计依然按照规范中的马歇尔方法进行,选择了AC-16的通用级配,煤矸石占集料含量的60%,最佳沥青用量5.4%,实测其各项指标,空隙率是4%,饱和度是73%,稳定度8.5KN,都满足了设计要求。

并以此进行了对煤矸石沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性进行室内试验对比分析。

3.1 高温稳定性
道路沥青及沥青混合料都是粘弹性材料,其性能与加载时间和温度密切相关。

在高温条件下,车轮荷载的作用极易造成沥青路面的永久变形,从而影响行车安全、舒适性和路面寿命。

试验满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG
F40-2004)中沥青混合料车辙动稳定度技术要求。

3.2 低温抗裂性
采用低温弯曲蠕变试验评价沥青混合料的低温抗裂性能。

本试验采用的煤矸石为饱和石灰水处理过的煤矸石,试验温度-10℃,采用30mm×35mm×250mm的棱柱体小梁,跨径为200mm。

其试验结果为最大破坏应变2236με,可以满足规范的技术要求。

3.3水稳定性
沥青混合料在浸水条件下,会由于沥青与石料的粘附性降低,从而导致其物理力学性能的降低,产生剥离、松散、坑洞等破坏现象,这是路面主要破坏形式之一,尤其是雨季及春融与秋末冬初期,对路面危害十分严重。

根据现行规范的要求,沥青混合料的水稳定性指标建议采用浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融前后的劈裂强度比两个指标来评价。

经检验后此项指标也可以满足规范的要求。

通过以上试验结果可以看出,煤矸石沥青混合料的动稳定度能够满足规范中大部分要求,但不能够满足7月份平均最高气温大于30℃,夏炎热区1-3、1-4的技术要求。

沥青与骨料的黏附性是水稳定性的影响因素。

试验证明:经过饱和石灰水处理过的煤矸石与沥青的黏附性明显好于未处理的煤矸石,而加入0. 4%抗剥落剂的煤矸石与沥青的黏附性要好于上述两个。

煤矸石沥青混合料的弯曲蠕变速率大于规范建议值,因此,煤矸石沥青混合料的低温稳定性能够达到普通沥青混合料的建议值标准。

综上所述,煤矸石沥青混合料可以用于二级或二级以下的公路。

4 结语
煤矸石沥青混合料是矿山废弃物资源化利用的重要措施,本文从煤矸石在路面基层和面层两个方面进行了详细的论述和试验,煤矸石作为路面基层填料时掺加6%的水泥就可以满足规范要求,而煤矸石要想大量作为沥青混合料中的石料,则只能满足二级或二级以下的公路。

总的看来,在我国建设“资源节约型、环境友好型”社会的背景下,将煤矸石用于修筑各等级道路沥青面层和基层具有重要的现实意义,可以变废为宝。

参考文献
[1] 石磊,牛冬杰,金龙,等.煤矸石的综合利用[J].煤化工, 2005(4): 15-18.
[2] 胡达平等.利用煤矸石进行沥青混合料生产的研究[J].市政技术,2007(11)
[3].交通部公路科学研究所. JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.。

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