摘要：文章介紹了石灰粉煤灰赤泥在淄博地方道路工程中的施工情況，配合比的選用及施工工藝，路面成型情況。

　　關(guān)鍵詞：石灰粉煤灰赤泥，淄博，地方道路，工程，應(yīng)用

　　引言：赤泥(redmud)是從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)固體廢物。一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。據(jù)估計，全世界氧化鋁工業(yè)每年產(chǎn)生的赤泥超過7000萬噸，而2007年中國的赤泥產(chǎn)生量超過3000萬噸。理想的赤泥綜合利用技術(shù)應(yīng)該是處理量大，工藝簡單、操作方便，無二次污染、投資少、見效快、經(jīng)濟(jì)效益高的技術(shù)。而將赤泥制備成高價值的道路底基層材料，無疑是十分符合這種發(fā)展趨勢的。

　　1赤泥等原材料的物化簡介

　　1.1石灰

　　石灰用作激發(fā)劑，對二灰赤泥強(qiáng)度有明顯影響，故要求使用3級以上石灰。石灰在使用前3～5天進(jìn)貨但不得超過10天，要充分消解，又不能過濕成團(tuán)堆置時間不宜過久。

　　1.2粉煤灰

　　做道路材料粉煤灰的技術(shù)要求：粉煤灰中SiO2，Al2O3和Fe2O3的總含量應(yīng)大于70%，粉煤灰的燒失量不應(yīng)超過20%，0.3mm通過率不小于90%;0.075mm通過率不小于70%。粉煤灰比面積應(yīng)大于2500cm2/g，含水量不大于35%。保證配制的混合料含水量不大于最佳含水量+0.5%～1.0%。

　　1.3赤泥

　　赤泥的物理性質(zhì)與粘土相似，有亞粘土之稱。新鮮赤泥的塑性指數(shù)為16.7，未暴露于空氣中的陳化赤泥(含水率40%左右)的塑性指數(shù)為10.1，但暴露于空氣中的風(fēng)化赤泥基本沒有塑性。赤泥具有極好的觸變性和富水性，將松散的赤泥用手捏幾次，即可呈現(xiàn)塑性狀態(tài)，同時表面析出水。物理性質(zhì)如表1-1。

　　

 

　　2赤泥底基層施工及現(xiàn)場質(zhì)量檢測

　　2.1赤泥底基層施工

　　2.1.1一般技術(shù)要求

　　參考國家有關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)，結(jié)合赤泥底基層的性能特點，并借鑒石灰工業(yè)廢渣類底基層施工經(jīng)驗，提出了赤泥底基層施工的一般技術(shù)要求：

　　1、赤泥底基層施工時，應(yīng)遵守下列規(guī)定：

　�、倥淞蠎�(yīng)準(zhǔn)確;②石灰應(yīng)攤鋪均勻;③撒水、拌合應(yīng)均勻;④應(yīng)嚴(yán)格控制基層厚度和高程，其路拱橫坡應(yīng)與面層一致;⑤應(yīng)在混合料處于或略大于最佳含水量時進(jìn)行碾壓，直到達(dá)到下列按重型擊實試驗方法確定的要求壓實度。

　　底基層：二級和二級以下公路95%

　　2、赤泥底基層應(yīng)用12t以上的壓路機(jī)碾壓。用12t～15t三輪壓路機(jī)碾壓時，每層的壓實厚度不應(yīng)超過15cm;用18t～20t三輪壓路機(jī)碾壓時，每層的壓實厚度不應(yīng)超過20cm。

　　3、必須保濕養(yǎng)生，不使赤泥基層表面干燥。

　　4、赤泥底基層上未鋪封層或面層時，應(yīng)封閉交通，保護(hù)表層不受破壞。當(dāng)施工中斷，臨時開放交通時，必須采用保護(hù)措施。

　　5、赤泥底基層施工時，嚴(yán)禁用薄層貼補(bǔ)的辦法進(jìn)行找平。

　　6、對于二級以下的公路，用二灰赤泥做底基層時，可以采用路拌法施工;對于二級公路，應(yīng)采用專用的穩(wěn)定土拌合機(jī)或用集中場拌法拌制混合料。

　　2.1.2二灰穩(wěn)定赤泥底基層試驗段鋪筑

　　本試驗段按照《公路路面底基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)進(jìn)行施工。設(shè)計赤泥底底基層的壓實厚度約20cm。施工過程如下：

　　1)計算材料用量及松鋪厚度

　　根據(jù)多次實驗結(jié)果，本試驗段采用三種配合比赤泥：粉煤灰：石灰=75：15：10;赤泥：粉煤灰：石灰=80：10：10;赤泥：粉煤灰：石灰=85：7.5：7.5。

　�、俑鶕�(jù)赤泥底基層的長度、寬度、厚度及預(yù)定的干密度，計算需要的干混合料質(zhì)量;再根據(jù)混合料的配合比、材料的含水量確定各種材料的濕料量;

　�、谕ㄟ^試驗確定各種材料濕料松鋪密度，計算各種材料的松鋪厚度;

　　2)赤泥的運(yùn)輸及預(yù)拌

　　由于赤泥顆粒比較大，大部分粒徑在20cm以上。對攤鋪赤泥制造了很大困難。根據(jù)實際情況，卸料以后首先采用人工用大錘進(jìn)行初步破碎，推土機(jī)大至推平。震動壓路機(jī)振壓一遍，對直徑大于15cm以上大料進(jìn)行破碎。平地機(jī)根據(jù)技術(shù)人員所測的灰點進(jìn)行粗平，振動壓路機(jī)振壓第二遍，平地機(jī)對赤泥精平，攤鋪赤泥厚度17cm，拌合后挖驗厚度及高程比較合適，厚度均在21cm左右。

　　由于赤泥采用路拌的方式拌和，為便于施工并達(dá)到試驗要求赤泥在出場前應(yīng)先進(jìn)行破碎到粒徑小于2cm以下再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行攤鋪。

　　赤泥預(yù)拌。攤鋪赤泥后由于顆粒粒徑在5cm以上，采用進(jìn)口中置式寶馬路拌機(jī)進(jìn)行預(yù)拌，通過現(xiàn)場對不同拌合遍數(shù)的篩分結(jié)果進(jìn)行分析，確定赤泥預(yù)拌合1遍加灰后拌合2遍就可以滿足大于20mm以上顆粒不超總量的10%。

　　3)攤鋪石灰和粉煤灰根據(jù)寬度及底基層配合比，計算每延米所需石灰和粉煤灰按比例所組成的混合料數(shù)量。將消解好的石灰和粉煤灰在拌合場內(nèi)用穩(wěn)定土拌和機(jī)拌合，拌和好的二灰混合料運(yùn)至在現(xiàn)場已打好的灰線內(nèi)，并堆碼成方。經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師確認(rèn)每延米所備的二灰混合料符合設(shè)計用量后，按照二灰混合料的松方密度和結(jié)構(gòu)層的二灰用量計算二灰的松鋪厚度，用“扣锨法”將其均勻攤鋪在拌和邊界線內(nèi)。

　　配比一赤泥：粉煤灰：石灰=75：15：10，每延米石灰粉煤灰混合料用量2.111m3;

　　配比二赤泥：粉煤灰：石灰=80：10：10，每延米石灰粉煤灰混合料用量1.717m3;

　　配比三赤泥：粉煤灰：石灰=85：7.5：7.5，每延米石灰粉煤灰混合料用量1.312m3。

　　4)拌和

　　在拌和時我們首先在拌和機(jī)的選用上做了對比。通過對比最終決定采用進(jìn)口中置式寶馬拌和機(jī)拌和。

　　A、現(xiàn)場采用進(jìn)口中置式寶馬拌和機(jī)拌和，拌和深度觸到路基并侵入路基5-10mm(不應(yīng)過多)，以加強(qiáng)上下層粘結(jié)，設(shè)專人跟隨拌和機(jī)，隨時檢測拌和深度，如拌和深度不符合要求立即通知路拌機(jī)操作員及時調(diào)整拌和深度，如有漏拌或土夾層，要及時重拌并復(fù)驗。

　　B、在試驗路施工中以拌和兩遍為控制原則，拌和后在現(xiàn)場取樣進(jìn)行篩分和灰劑量的檢測，如超粒徑的含量過高或灰劑量不足，則應(yīng)進(jìn)行重拌或加二灰混合料后重拌。在拌和均勻灰劑量合適的情況下，均勻取樣做強(qiáng)度試件。

　　C、拌合完成的標(biāo)志是：二灰赤泥混合料色澤一致，沒有灰條、灰團(tuán)和花面，沒有粗細(xì)顆粒“窩”或“帶”，且水分合適和均勻。

　　拌和完成后，現(xiàn)場取樣做灰劑量測定，灰劑量滿足規(guī)范要求在10.5%—11.3%之間。取樣做含水率測定，加灰拌合一遍后含水率為38.3%左右，拌合第二遍之前補(bǔ)水約5t后，含水率在41%～42%之間，比最佳含水率43%略低。

　　為了保證顆粒的破碎效果達(dá)到要求，我們先采用拌和3遍、2遍、1遍，并對拌和后的赤泥取樣現(xiàn)場做篩分，然后上灰后再拌和1、2遍，通過篩分結(jié)果我們得出結(jié)論，赤泥拌和1遍然后上灰后拌和兩遍即可達(dá)到<20mm小于10%要求。

　　5)整形

　�、糯制剑喊韬弦槐楹笙扔媚z輪壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓完畢，測量人員測點控制高程(比設(shè)計高程高出2cm設(shè)點),再用平地機(jī)初步整平和整形，以消除路拌機(jī)拌合接頭及搭接不平整處。

　�、凭�平：拌合第二遍后膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓，平地機(jī)進(jìn)行精平作業(yè)。精平作業(yè)前，由測量人員再次設(shè)點控制高程(比設(shè)計高程高出1.5cm)。

　　經(jīng)壓實后高程測量，能滿足規(guī)范要求。

　　6)碾壓

　　針對赤泥這種自身含水率很高的材料，采用了不同的碾壓組合方案：

　　第一種：

　　初壓：拌合后采用膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍。

　　復(fù)壓：振動壓路機(jī)先以1.5km/小時的速度1/2輪振壓2遍。

　　復(fù)壓：三輪壓路機(jī)1/3輪碾壓2遍。

　　第二種：

　　初壓：拌合后采用膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍。

　　復(fù)壓：振動壓路機(jī)先以1.5km/小時的速度1/2輪振壓3遍。

　　復(fù)壓：三輪壓路機(jī)1/2輪碾壓3遍。

　　對不同碾壓遍數(shù)的壓實度進(jìn)行測定，振動壓路機(jī)振壓兩遍后壓實度達(dá)到107%。三輪壓路機(jī)靜壓一遍后壓實度達(dá)到111%，兩遍后達(dá)到113%。在振動壓路機(jī)振壓第三遍時出大量起皮現(xiàn)象，立即停止了振壓。三輪壓路機(jī)碾壓第三遍后，壓實度已經(jīng)沒有明顯提高。

　　通過分析膠輪壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍，振動壓路機(jī)1/2輪振壓兩遍，三輪壓路機(jī)1/3輪靜壓兩遍為最佳碾壓組合。

　　7)自檢、覆蓋、養(yǎng)生：壓實完成后，立即對除強(qiáng)度以外的其它指標(biāo)自檢，對個別標(biāo)高超標(biāo)處及壓實度不足處，應(yīng)及時處理。完畢后，為不使赤泥底基層表面干燥應(yīng)該在碾壓之后盡快向赤泥底基層補(bǔ)充水分，使含水率比最佳含水率大3%～5%，然后鋪上草簾進(jìn)行養(yǎng)生，以形成強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)封閉交通，保護(hù)表層不受破壞。當(dāng)施工中斷，臨時開放交通時，必須采取保護(hù)措施。

　　2.2現(xiàn)場質(zhì)量檢測

　　(1)根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG081/1-2004)，進(jìn)行質(zhì)量測定。

　　(2)為了保證底基層質(zhì)量，在現(xiàn)場施工過程中有幾個指標(biāo)需要重點控制的，它們是含水率、赤泥大塊率、灰劑量以及壓實度。

　　①含水率，指原料中水分與干料量之比�，F(xiàn)場含水率的測定一般采用《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTJ059-95)中的酒精法。

　　②赤泥大塊率，是指赤泥中粒徑大于20mm的塊狀占赤泥總量的比例。一般現(xiàn)場采用取樣過20mm篩的方法測定。

　�、刍覄┝浚�指赤泥底基層混合料中石灰粉煤灰的含量。石灰對赤泥底基層強(qiáng)度的形成有重要的激發(fā)作用，石灰含量對赤泥底基層的性能有較大影響�，F(xiàn)場一般采用《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTJ059-95)中的EDTA法測定：取拌和均勻的底基層混合料經(jīng)適當(dāng)處理后用EDTA滴定，然后在之前在實驗室做出的EDTA耗量與石灰劑量關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖2-2)上查出石灰劑量。

　　圖2-2EDTA耗量與石灰劑量關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)曲線

　�、軌簩嵍龋�指輾壓后赤泥底基層混合料的干密度與最大干密度之比�，F(xiàn)場壓實度測定按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTJ059-95)中的灌砂法。

　　3結(jié)論

　　通過赤泥在地方道路上的應(yīng)用，表明只要采用合適的配合比和施工工藝，嚴(yán)格控制重點施工指標(biāo)，赤泥底基層的強(qiáng)度完全能夠達(dá)到國家對高等級道路底基層的要求。在環(huán)境問題越來越受到重視的今天，將大量堆砌無用的赤泥制成成本低廉、性能優(yōu)良能道路底基層材料，該項技術(shù)符合國家大力提倡的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，具有廣闊的市場前景和強(qiáng)大的市場競爭力，是環(huán)境保護(hù)與基礎(chǔ)建設(shè)的完美結(jié)合，將使赤泥綜合利用達(dá)到一個新的階段。

　　4參考文獻(xiàn)

　　1.沙慶林.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范(JTJ034-2000).交通部公路科學(xué)研究所，2000年.

　　2.梁乃興，申愛琴.工程材料.北京：人民交通出版社，2001年5月.

　　3.齊建召.赤泥道路材料的試驗研究【D】，華中科技大學(xué)，2005年.

---

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/huaxuelw/2129.html