貧鐵圍巖碎石的路用性能研究

范秀雯 田帥 馬虹波

摘 要：貧鐵圍巖碎石是否適合應用到道路建設當中，開展鐵圍巖和綠泥石的路用性能研究。實驗數據表明，貧鐵圍巖碎石可以應用到路面之中。

關鍵詞：水泥道路；貧鐵圍巖；路用性能

現在在礦山隨處可見堆積成山的貧鐵礦，占地面積較大，所以能否將這些貧鐵礦石應用到道路建設當中，將是我們本文試驗研究的重點。

1 集料試驗及評定

礦石采用遼寧省鞍山市某采礦場（見下圖），在爆破后的廢棄巖石中選取貧鐵礦石和綠泥石礦樣。為了進行礦石的路用性能分析，選取石灰巖作為基準巖。石灰巖購于遼寧省遼陽市某礦山采石場。利用顎式破碎機對礦石破碎后，對3種碎石進行了密度、磨耗值、壓碎值等主要物理試驗，具體實驗結果見表1。

由試驗數據可知，貧鐵礦石物理性能較好，按建筑材料標準要求可歸為I類，而綠泥石物理性能差于石灰巖，可歸為II類。

2 混凝土試驗及評定

混凝土配合比按照水泥混凝土路面設計要求，參照絕對體積法和原材料情況設計。水泥采用遼寧省鞍山市某水泥廠生產的P.o42.5水泥（細度、強度、凝結時間和安定性等指標均符合技術要求），水灰比取0.56，沙子用含泥量為3.6%、細度模數為3.15的河沙，水采用純凈的自來水。具體配合比見表2。

利用此配合比分別制成100mm×100mm×100mm和100mm×100mm×400mm的試件，在標準條件下養護28d，之后用于抗壓、劈裂、抗折強度試驗。

試驗數據分析得出貧鐵礦石混凝土抗壓強度接近于60Mpa，與石灰巖混凝土相對，抗壓強度還有一定的安全儲備，而綠泥石混凝土抗壓強度不足C40，這與綠泥石集料的性能是直接相關的；貧鐵礦石抗折強度與石灰巖混凝土抗折強度是接近的，都大于5.0MPa，符合重交通路面的設計要求，綠泥石抗折強度偏大，這可能與綠泥石與水泥石粘結強度較好有關；貧鐵礦石混凝土劈裂強度大于石灰巖混凝土，還有一定的安全儲備，而綠泥石混凝土與石灰巖混凝土是接近的。

3 路用性能分析

根據水泥混凝土路面用粗集料質量標準，鐵礦石為I類粗集料，綠泥石為II類粗集料，且鐵礦石的壓碎值遠小于技術要求。規范要求混凝土抗折強度值要大于或等于5Mpa才可以應用到道路建設當中，由柱狀圖不難看出鐵礦石和綠泥石都滿足要求。由上述兩個條件，給出以下建議：貧鐵礦壓碎值較小，且磨耗值也較小，抗折強度滿足要求，適用于路面面層建設當中；綠泥石為II類粗集料，雖抗折強度值較大，但其磨耗值也較大，可以用于基層或底基層建設當中。

4 結論

（1）貧鐵礦石破碎后，可以應用于水泥混凝土路面面層建設中。

（2）貧鐵礦石中的附生巖綠泥石不能用在水泥混凝土路面面層的建設中，可分離出來應用到基層或底基層建設當中。

參考文獻：

[1]李立寒，張南鷺.道路建筑材料[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]中華人民共和國行業標準.JTG D40—2011公路水泥混凝土路面設計規范[S].北京：人民交通出版社，2011.