水泥穩定鑄造廢砂路用性能研究與應用

王 琦

（遼寧建筑職業學院，遼陽 111000）

水泥穩定鑄造廢砂路用性能研究與應用

王 琦

（遼寧建筑職業學院，遼陽 111000）

改革開放以來，隨著鑄造業的迅猛發展，生產過程中產生大量的固體廢棄物，如何將其循環綜合利用，成為當前鑄造行業發展的現實和急需解決的問題。與此同時，道路建設中的路用材料供應緊張，價格不斷上漲，而鑄造廢砂的主要成分為硅質和鈣質粒狀材料，成本低廉，非常適合公路建設用材的需要。本論文選取鞍山地區鑄造廢砂為研究對象，主要是研究用水泥穩定鑄造廢砂混合料在道路基層方面的應用。

環保；公路工程；配合比；性能試驗

0.引言

我國是鑄造生產的大國，以2013年為例，我國年產鑄件約為4450萬噸，按每生產1噸合格鑄件約產生1.2～1.3噸鑄造廢砂計算，則2013年排放鑄造廢砂的產量約為5500萬噸。鞍山是我國鑄造產業大市，僅鞍山就有鑄造企業32家，按此計算保守估計，鞍山每年產生的廢砂至少50萬噸。鑄造產生的三廢—鑄造廢砂、爐渣、廢氣不僅污染環境，而且占用囤積用地，制約企業進一步生產和發展。近年來，鑄造廢砂作為建筑材料資源化利用的研究比較多，基本上是將其用于廢砂再生和制備新型復合材料，而將其應用于道路建設工程中則較少，其發展前景空前巨大。

1. 配合比設計

為研究鑄造廢砂和鐵尾礦聯合使用的情況，本試驗所采用混合料為鑄造廢砂、鐵尾礦和碎石這三種集料，進行篩分后，通過Excel表繪制泰勒曲線，在上述混合料的級配范圍內反復調整試配實現水泥穩定混合料的配合比設計電算化，得出本試驗混合料組成計算表1和合成級配曲線圖1。

通過反復試算的方式最后確定，試驗混合料合成級配為碎石：鑄造廢砂：鐵尾礦=0.58:0.26:0.16，即滿足合成級配要求。

2 .擊實試驗確定含水量

依據工程經驗，從經濟性方面出發，在水泥劑量為4%、5%、6%、7%和8%的情況下，水泥穩定混合料分別進行標準擊實試驗，得到不同水泥劑量下混合料的最佳含水量和最大干密度，如下表2所示。

3 .性能試驗

3.1 無側限抗壓強度試驗

在水泥劑量為4%、5%、6%、7%和8%情況下完成無側限抗壓強度試驗，可得無側限抗壓強度表3。

根據《公路路面基層施工技術規范》（JTJ034-2000）標準，混合料在最佳水泥劑量下滿足二級和二級以下公路路面基層、底基層技術要求。

3.2 劈裂試驗

將試驗獲得的試驗數據進行處理，其處理的結果如下表4所示。

經過上述的數據處理，五種混合料的劈裂強度集中在0.62～0.65MPa之間，劈裂強度的平均值為0.63MPa，滿足二級和二級以下公路路面基層、底基層技術要求。

3.3 回彈模量試驗

對試驗數據進行處理可以得到抗壓回彈模量E，其處理結果如下表5所示。

由表5的試驗結果可知，抗壓回彈模量隨著養護天數的增加而增大，養護28d后試件的抗壓回彈模量能夠滿足無機結合料穩定類材料二級公路路面基層、底基層的工程設計要求。

4.結束語

目前，我國公路、鐵路等基礎設施建設中廣泛采用水泥穩定類或是石灰穩定類半剛性基層材料，造成路用材料供應緊張。本論文根據鑄造廢砂、爐渣的特性特點，將其變廢為寶，應用于道路基層，不僅可以解決路面材料的短缺問題，又可為鑄造廢砂、爐渣的綜合利用提供一條新的途徑。鑄造廢砂、爐渣等工業廢棄物綜合利用后，能夠減少鑄造廢棄物的排放，對改善環境也有著顯著作用，又可以增加企業效益，同時降低道路工程成本，是一舉多得的技術措施。

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G322

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1007-6344（2015）10-0073-02

王琦 1982.04 漢 遼寧鞍山人 遼寧建筑職業學院城建交通系