水泥稳定铸造废砂路用性能研究与应用

王 琦

（辽宁建筑职业学院，辽阳 111000）

水泥稳定铸造废砂路用性能研究与应用

王 琦

（辽宁建筑职业学院，辽阳 111000）

改革开放以来，随着铸造业的迅猛发展，生产过程中产生大量的固体废弃物，如何将其循环综合利用，成为当前铸造行业发展的现实和急需解决的问题。与此同时，道路建设中的路用材料供应紧张，价格不断上涨，而铸造废砂的主要成分为硅质和钙质粒状材料，成本低廉，非常适合公路建设用材的需要。本论文选取鞍山地区铸造废砂为研究对象，主要是研究用水泥稳定铸造废砂混合料在道路基层方面的应用。

环保；公路工程；配合比；性能试验

0.引言

我国是铸造生产的大国，以2013年为例，我国年产铸件约为4450万吨，按每生产1吨合格铸件约产生1.2～1.3吨铸造废砂计算，则2013年排放铸造废砂的产量约为5500万吨。鞍山是我国铸造产业大市，仅鞍山就有铸造企业32家，按此计算保守估计，鞍山每年产生的废砂至少50万吨。铸造产生的三废—铸造废砂、炉渣、废气不仅污染环境，而且占用囤积用地，制约企业进一步生产和发展。近年来，铸造废砂作为建筑材料资源化利用的研究比较多，基本上是将其用于废砂再生和制备新型复合材料，而将其应用于道路建设工程中则较少，其发展前景空前巨大。

1. 配合比设计

为研究铸造废砂和铁尾矿联合使用的情况，本试验所采用混合料为铸造废砂、铁尾矿和碎石这三种集料，进行筛分后，通过Excel表绘制泰勒曲线，在上述混合料的级配范围内反复调整试配实现水泥稳定混合料的配合比设计电算化，得出本试验混合料组成计算表1和合成级配曲线图1。

通过反复试算的方式最后确定，试验混合料合成级配为碎石：铸造废砂：铁尾矿=0.58:0.26:0.16，即满足合成级配要求。

2 .击实试验确定含水量

依据工程经验，从经济性方面出发，在水泥剂量为4%、5%、6%、7%和8%的情况下，水泥稳定混合料分别进行标准击实试验，得到不同水泥剂量下混合料的最佳含水量和最大干密度，如下表2所示。

3 .性能试验

3.1 无侧限抗压强度试验

在水泥剂量为4%、5%、6%、7%和8%情况下完成无侧限抗压强度试验，可得无侧限抗压强度表3。

根据《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）标准，混合料在最佳水泥剂量下满足二级和二级以下公路路面基层、底基层技术要求。

3.2 劈裂试验

将试验获得的试验数据进行处理，其处理的结果如下表4所示。

经过上述的数据处理，五种混合料的劈裂强度集中在0.62～0.65MPa之间，劈裂强度的平均值为0.63MPa，满足二级和二级以下公路路面基层、底基层技术要求。

3.3 回弹模量试验

对试验数据进行处理可以得到抗压回弹模量E，其处理结果如下表5所示。

由表5的试验结果可知，抗压回弹模量随着养护天数的增加而增大，养护28d后试件的抗压回弹模量能够满足无机结合料稳定类材料二级公路路面基层、底基层的工程设计要求。

4.结束语

目前，我国公路、铁路等基础设施建设中广泛采用水泥稳定类或是石灰稳定类半刚性基层材料，造成路用材料供应紧张。本论文根据铸造废砂、炉渣的特性特点，将其变废为宝，应用于道路基层，不仅可以解决路面材料的短缺问题，又可为铸造废砂、炉渣的综合利用提供一条新的途径。铸造废砂、炉渣等工业废弃物综合利用后，能够减少铸造废弃物的排放，对改善环境也有着显著作用，又可以增加企业效益，同时降低道路工程成本，是一举多得的技术措施。

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G322

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1007-6344（2015）10-0073-02

王琦 1982.04 汉 辽宁鞍山人 辽宁建筑职业学院城建交通系