铁矿尾矿路用性能的研究

铁矿尾矿路用性能的研究

作者：李宗民

来源：《现代企业文化·理论版》2010年第01期

摘要:通过对铁尾矿的物理性质、颗粒组成进行大量的实验,改变水泥稳定风化岩和铁矿矿渣中水泥的含量,验证对路基强度的影响,证明铁矿尾矿用在路面材料方面应用的可靠性和技术要求。它在公路工程中应用的前景广泛,是今后利用废物修筑公路的较好材料。但铁尾矿要在公路工程中大规模推广使用,还需要进行大量的科研及实践。 关键词:铁矿尾矿;水泥稳定风化岩;铁矿矿渣 中图分类号:X751文献标识码:A 文章编号:1674-1145(2010)02-0154-02

在我国,一般对尾矿的处理很大程度上是采用荒地筑坝堆存,为此每年要花费10多亿元用于堆放尾矿的费用。虽如此也时常发生溃堤现象,造成人员的伤亡和经济的损失。现有的尾矿已占地500万亩,这对于像我国这样一个人多地少的国家来说是非常不利的。因此,积极开展尾矿的综合利用具有重要的意义。本文主要研究铁矿尾矿在公路基层中的应用。

一、试验方案

本文通过大量的试验、对比、分析,得出水泥稳定铁矿尾矿25%+风化岩75%结合料,水泥稳定铁矿尾矿50%+风化岩50%结合料,掺配后达到设计强度的最佳水泥用量。

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二、试验过程

1.原材料试验。在试验研究中,水泥采用的是迁安油井水泥厂生产的永固牌P.S32.5水泥。细度值为1.32%,在标准养生条件下,初凝时间310 min,终凝时间为500 min,标准稠度26.6,胶砂强度28天抗折强度为6.3Mpa,抗压强度为34.4 Mpa。水泥的各项物理指标均合格。

风化岩粒径由37.5mm至0.074mm,级配良好,塑性指数为14,铁矿尾矿颗粒组成为10mm至0.074mm,塑性指数为12。

2.试验配合比设计。铁矿尾矿和风化岩的配合比主要选两组:水泥稳定铁矿尾矿25%+风化岩75%结合料,水泥稳定铁矿尾矿50%+风化岩50%结合料,水泥稳定剂用量分别为3%、4%、5%、6%、7%。通过击实试验和无侧限抗压强度试验,得出各种配合比中强度和水泥用量的关系。

3.击实试验。采用重型击实试验,试验结果如下:

4.无侧限抗压强度试验 无侧限抗压强度试验结果如下:

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三、数据分析

水泥稳定风化岩75%+铁矿矿渣25%水泥含量与最大干容重关系见下图: 水泥稳定风化岩75%+铁矿矿渣25%无侧限抗压强度与水泥剂量关系如下图:

从以上试验结果可以看出:在试验范围内,水泥稳定结合料的最大干容重和无侧限抗压强度值随水泥剂量的增加而增大。水泥剂量5%的结合料抗压强度完全满足基层强度的技术要求。

水泥稳定风化岩50%+铁矿矿渣50%水泥含量与最大干容重关系见下图: 水泥稳定风化岩50%+铁矿矿渣50%无侧限抗压强度与水泥剂量关系如下图:

从以上试验结果可以看出:在试验范围内,5%水泥稳定结合料的最大干容重最大,无侧限抗压强度值随水泥剂量的增加而增大。水泥剂量5%的结合料抗压强度完全满足基层强度的技术要求。 四、结论

1.水泥稳定风化岩75%+铁矿矿渣25%

优点:施工强度较高,整体性好,5%水泥剂量无侧限抗压强度即可达到2.51Mpa,可部分利用矿渣废料,减小水土污染,保水较好,级配易于调整。

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缺点:增加料源种类,需加强拌合站料源数量控制,增加检测频率,储料占地增加,土方资源利用较大。

2.水泥稳定风化岩50%+铁矿矿渣50%

优点:施工强度稍高,整体性非常好,5%水泥剂量无侧限抗压强度即可达到2.3Mpa,可大部分利用矿渣废料,减小水土污染,保水较好,级配易于调整。

缺点:增加料源种类,需加强拌合站料源数量控制,增加检测频率,储料占地增加。

参考文献

[1]公路土工试验规程(JTJ051-93)[M].北京:人民交通出版社,1993.

[2]公路工程试验检测技术培训教材——路基路面试验检测技术[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3] 水泥及水泥混凝土试验规程(JTGE30-2005)[M].人民交通出版社. [4] 公路工程集料试验规程(JTJE42-2005)[M].人民交通出版社.

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作者简介:李宗民(1972- ),男(满族),青龙满族自治县交通局高级工程师。