石灰-钢渣-煤矸石复合混合料在公路基层填筑中的应用技术

日期:2026-08-16 00:53 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:3

日期:2026-08-16 00:53 作者:赵明 浏览量:3

一、引言
我国钢渣年产量超过1亿吨,煤矸石年产量超过7亿吨,两类固废的累计堆存量均达数十亿吨。大量堆存不仅占用土地,钢渣的扬尘和煤矸石的自燃还对环境造成严重污染。与此同时,公路基层填筑对碎石集料的需求持续增长,天然石料资源日益紧缺。

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将钢渣和煤矸石与石灰复配用于公路基层填筑,可实现多源固废的协同资源化利用。钢渣含有C₂S和C₃S等活性矿物,具有潜在水硬性;煤矸石的化学成分以SiO₂和Al₂O₃为主,具有一定的火山灰活性;石灰则提供碱性环境并发挥胶凝作用。三者复合可形成“石灰胶凝+钢渣骨架+煤矸石填充”的协同增强体系。

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二、材料特性与配合比设计
2.1 原材料特性
钢渣取自炼钢企业的转炉钢渣,经磁选除铁、破碎筛分后使用,需经陈化处理以消除游离氧化钙的安定性风险。煤矸石取自煤矿,自燃煤矸石经高温煅烧后具有更高的火山灰活性。石灰采用Ⅲ级及以上钙质生石灰或消石灰。

2.2 配合比设计
石灰-钢渣-煤矸石混合料的配合比设计需综合考虑强度、施工和易性和经济性。石灰掺量通常为4%~8%,钢渣与煤矸石的比例根据材料来源和级配要求确定。混合料的级配应满足基层材料的规范要求,钢渣的棱角性有助于形成骨架嵌挤结构,煤矸石的细颗粒则填充骨架孔隙。

三、施工关键技术
3.1 施工准备
施工前应对钢渣和煤矸石进行充分破碎和筛分,确保最大粒径满足规范要求。钢渣需经不少于6个月的陈化处理,并检测其游离氧化钙含量以评估安定性风险。

3.2 混合料拌和与运输
石灰-钢渣-煤矸石混合料宜采用厂拌法施工,以确保配合比的准确性和拌和的均匀性。拌和时应严格控制含水率在最佳含水率附近。运输过程中应采取覆盖措施,防止水分蒸发和混合料离析。

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3.3 摊铺与碾压
摊铺应采用稳定土摊铺机,确保摊铺厚度和横坡满足设计要求。碾压应遵循“先轻后重、先慢后快”的原则。由于钢渣颗粒较硬且棱角分明,碾压时应采用振动压路机,确保压实度达到设计要求。

四、路用性能与工程效果
石灰-钢渣-煤矸石复合混合料在公路基层填筑中表现出良好的路用性能。钢渣的刚性骨架提供了承载能力,煤矸石的火山灰反应在石灰碱性激发下生成胶凝产物,石灰则提供了持续的胶结作用。三者的协同效应使混合料的强度、水稳定性和抗裂性能均满足基层材料的技术要求。

五、结语
石灰-钢渣-煤矸石复合混合料通过“石灰胶凝+钢渣骨架+煤矸石填充”的协同增强体系,实现了多源工业固废在公路基层填筑中的资源化利用。该技术不仅消纳了钢渣和煤矸石两大类大宗固废,还减少了天然石料的开采,具有显著的环境效益和经济效益。在实际应用中,应重点控制钢渣的安定性、混合料的级配和施工压实质量。

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