簡(jiǎn)述石灰粉煤灰赤泥在道路工程的應(yīng)用
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論文導(dǎo)讀：理想的赤泥綜合利用技術(shù)應(yīng)該是處理量大，工藝簡(jiǎn)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(jià)值的道路底基層材料，無疑是十分符合這種發(fā)展趨勢(shì)的。
關(guān)鍵詞：石灰粉煤灰赤泥，地方道路工程應(yīng)用
引言：赤泥(red mud)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。理想的赤泥綜合利用技術(shù)應(yīng)該是處理量大，工藝簡(jiǎn)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(jià)值的道路底基層材料，無疑是十分符合這種發(fā)展趨勢(shì)的。
1赤泥等原材料的物化簡(jiǎn)介
1.1石灰
石灰用作激發(fā)劑，對(duì)二灰赤泥強(qiáng)度有明顯影響，故要求使用3級(jí)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(shí)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(shí)表面析出水。
2 赤泥底基層施工及現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)
2.1赤泥底基層施工
2.1.1一般技術(shù)要求
參考國(guó)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(diǎn)，并借鑒石灰工業(yè)廢渣類底基層施工經(jīng)驗(yàn)，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(shí)，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(shí)進(jìn)行碾壓，直到達(dá)到下列按重型擊實(shí)試驗(yàn)方法確定的要求壓實(shí)度。
底基層：二級(jí)和二級(jí)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(shí)，每層的壓實(shí)厚度不應(yīng)超過15cm；用18t～20t三輪壓路機(jī)碾壓時(shí)，每層的壓實(shí)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。發(fā)表論文。
4、赤泥底基層上未鋪封層或面層時(shí)，應(yīng)封閉交通，保護(hù)表層不受破壞。當(dāng)施工中斷，臨時(shí)開放交通時(shí)，必須采用保護(hù)措施。
5、赤泥底基層施工時(shí)，嚴(yán)禁用薄層貼補(bǔ)的辦法進(jìn)行找平。
6、對(duì)于二級(jí)以下的公路，用二灰赤泥做底基層時(shí)，可以采用路拌法施工；對(duì)于二級(jí)公路，應(yīng)采用專用的穩(wěn)定土拌合機(jī)或用集中場(chǎng)拌法拌制混合料。
2.1.2二灰穩(wěn)定赤泥底基層試驗(yàn)段鋪筑
本試驗(yàn)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(jì)赤泥底底基層的壓實(shí)厚度約20cm。施工過程如下：
1）計(jì)算材料用量及松鋪厚度
根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本試驗(yàn)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(zhǎng)度、寬度、厚度及預(yù)定的干密度，計(jì)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(yàn)確定各種材料濕料松鋪密度，計(jì)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。發(fā)表論文。對(duì)攤鋪赤泥制造了很大困難。根據(jù)實(shí)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(dòng)壓路機(jī)振壓一遍，對(duì)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(cè)的灰點(diǎn)進(jìn)行粗平，振動(dòng)壓路機(jī)振壓第二遍，平地機(jī)對(duì)赤泥精平，攤鋪赤泥厚度17cm，拌合后挖驗(yàn)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(yàn)要求赤泥在出場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)對(duì)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(jì)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(chǎng)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(chǎng)已打好的灰線內(nèi)，并堆碼成方。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)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(jì)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(jì)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2.111 m3；
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1.717 m3；
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1.312 m3。
4）拌和
在拌和時(shí)我們首先在拌和機(jī)的選用上做了對(duì)比。通過對(duì)比最終決定采用進(jìn)口中置式寶馬拌和機(jī)拌和。發(fā)表論文。
A、現(xiàn)場(chǎng)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(shí)檢測(cè)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(shí)調(diào)整拌和深度，如有漏拌或土夾層，要及時(shí)重拌并復(fù)驗(yàn)。
B、在試驗(yàn)路施工中以拌和兩遍為控制原則，拌和后在現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行篩分和灰劑量的檢測(cè)，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(chǎng)取樣做灰劑量測(cè)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(cè)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(duì)拌和后的赤泥取樣現(xiàn)場(chǎng)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
�、� 粗平：拌合一遍后先用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓，穩(wěn)壓完畢，測(cè)量人員測(cè)點(diǎn)控制高程（比設(shè)計(jì)高程高出2cm設(shè)點(diǎn)）,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。
⑵ 精平：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(cè)量人員再次設(shè)點(diǎn)控制高程（比設(shè)計(jì)高程高出1.5cm）。
經(jīng)壓實(shí)后高程測(cè)量，能滿足規(guī)范要求。
6）碾壓
針對(duì)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(dòng)壓路機(jī)先以1.5km/小時(shí)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(dòng)壓路機(jī)先以1.5km/小時(shí)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(duì)不同碾壓遍數(shù)的壓實(shí)度進(jìn)行測(cè)定，振動(dòng)壓路機(jī)振壓兩遍后壓實(shí)度達(dá)到107％。三輪壓路機(jī)靜壓一遍后壓實(shí)度達(dá)到111％，兩遍后達(dá)到113％。在振動(dòng)壓路機(jī)振壓第三遍時(shí)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(shí)度已經(jīng)沒有明顯提高。
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(diǎn)施工指標(biāo)，赤泥底基層的強(qiáng)度完全能夠達(dá)到國(guó)家對(duì)高等級(jí)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(xiàng)技術(shù)符合國(guó)家大力提倡的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，具有廣闊的市場(chǎng)前景和強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(gè)新的階段。
