鞍山某礦山微風(fēng)化花崗巖的路用性能研究

劉晟玭 田帥 王宇

摘 要：針對(duì)鞍山某礦山微風(fēng)化花崗巖是否適合應(yīng)用到道路建設(shè)當(dāng)中，開(kāi)展微風(fēng)化花崗巖的路用性能研究。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該礦山微風(fēng)化花崗巖可用于建設(shè)高速公路和一級(jí)公路的建設(shè)中。

關(guān)鍵詞：水泥；微風(fēng)化花崗巖；路用性能

1 緒論

現(xiàn)今隨著越來(lái)越多礦山的開(kāi)發(fā)，未被利用的礦石堆積成山，其占地面積大，耗費(fèi)高，與其讓其隨地堆放，消耗資源，提出能否將其轉(zhuǎn)化為有效資源、提高礦石利用率，更有現(xiàn)實(shí)意義。本文就鞍山某礦山花崗巖是否能有效利用于道路建設(shè)中進(jìn)行研究。

2 試驗(yàn)情況

2.1 集料實(shí)驗(yàn)

礦石采用鞍山市某采礦場(chǎng)堆積的花崗巖，共選取兩種，一種為微風(fēng)化花崗巖，呈淺白色，在論文中簡(jiǎn)稱花崗巖，一種為中風(fēng)化花崗巖，呈黃褐色，在論文中簡(jiǎn)稱風(fēng)化花崗巖。為了評(píng)定花崗巖的物理力學(xué)性能，以采自遼陽(yáng)市某礦山的石灰?guī)r作為標(biāo)準(zhǔn)，以便于對(duì)比分析。巖石破碎后，分別對(duì)集料的堅(jiān)固性、磨耗值、壓碎指標(biāo)等性能依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)下表。

試驗(yàn)結(jié)果表明，花崗巖的物理力學(xué)性能與石灰?guī)r接近，可用于高速公路及一級(jí)公路建設(shè)，而風(fēng)化的花崗巖性能指標(biāo)不合格，不能以粗集料的方式用于道路建設(shè)中。

2.2 混凝土配合比及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)

2.2.1 試驗(yàn)配合比

混凝土力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)圍繞花崗巖、石灰?guī)r展開(kāi)。實(shí)驗(yàn)材料中，水泥采用鞍山市某水泥廠生產(chǎn)的P.O42.5硅酸鹽水泥，細(xì)集料選用河沙，其含泥量為3.6%、表觀密度為2.61g/cm3、細(xì)度模數(shù)為3.15的河沙，水使用干凈的自來(lái)水。配合比按照重交通水泥路面彎拉強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)，水灰比取0.56。

2.2.2 工作性能

花崗巖混凝土坍落度為10mm，為干硬性混凝土，流動(dòng)性較石灰?guī)r混凝土差，這與花崗巖集料棱角性較為明顯是相關(guān)的，需要增加拌合時(shí)間或在混凝土中添加減水劑。

2.2.3 物理力學(xué)性能

按照配合比表，分別利用100mm×100mm×100mm和100mm×100mm×400mm的模具，成型抗壓、抗折及抗劈裂的混凝土試件，試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d，之后在壓力機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3。

由圖3可知，花崗巖混凝土各項(xiàng)力學(xué)性能均滿足等級(jí)要求，但其抗折強(qiáng)度比石灰?guī)r混凝土略低，說(shuō)明該礦山微風(fēng)化花崗巖可以應(yīng)用于重交通混凝土路面建設(shè)中。

3 路用性能分析

（1）從水泥混凝土路面用粗集料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，該礦山微風(fēng)化花崗巖符合I級(jí)技術(shù)要求。

（2）由規(guī)范規(guī)定，道路用混凝土的抗折強(qiáng)度需滿足5.0MPa，而從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，花崗巖滿足此要求。

4 結(jié)論

（1）在配置混凝土路面時(shí)用高強(qiáng)度、低壓碎值的集料比用低強(qiáng)度、高壓碎值的集料更容易達(dá)到強(qiáng)度要求，更節(jié)省原料，公路適用性高。

（2）該礦山微風(fēng)化的花崗巖各方面性能均滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求，可以應(yīng)用到道路建設(shè)當(dāng)中。而中風(fēng)化的花崗巖性能較差，不能以粗集料在混凝土路面中使用。

參考文獻(xiàn)：

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