翟旭剛

摘 要：本文論述了粉煤灰及煤矸石用于道路鋪筑不僅能改進(jìn)道路的路用性能，并能減少環(huán)境污染，變廢為寶，并結(jié)合咸陽(yáng)地區(qū)工程實(shí)例來(lái)分析工業(yè)廢渣應(yīng)用于道路鋪筑的有效性。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢渣 環(huán)境污染 道路基層

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（a）-0102-01

Combined with Engineering Examples，the Theory of Industrial Waste Residue in the Application of Road Construction

Zhai Xugang

（XianYang planning design and research institute，Xianyang Shaanxi，721000，China）

Abstract：This article discusses the coal gangue and fly ash used in road paving not only can improve road use performance， and reduce environmental pollution， waste， xianyang area and combined with engineering examples to analyze the industrial waste residue is applied to the effectiveness of the road is paved.

Key Words：Industrial Waste Residue；Environmental Pollution；Roadbase

火力發(fā)電所產(chǎn)生的粉煤灰與煤炭開(kāi)采及利用過(guò)程中所產(chǎn)生的煤矸石已成為中國(guó)工業(yè)固體廢棄物的兩大重要污染源，這種對(duì)環(huán)境和公眾健康損害巨大的污染物卻常被人們所忽視，據(jù)我國(guó)不完全統(tǒng)計(jì)，2009年，中國(guó)粉煤灰的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了3.75億噸，相當(dāng)于2009年中國(guó)城市生活垃圾總量的兩倍多。而煤矸石曾被看作為“工業(yè)垃圾”，全國(guó)每年煤矸石的排放量大約為3.8億噸。

在利用率方面，近年來(lái)我國(guó)粉煤灰平均利用率不足30%，同時(shí)，煤矸石的利用率也不足30%，剩下的接近70%的工業(yè)廢渣都丟棄在城市郊區(qū)或者排入河流、湖泊及海洋。這些工業(yè)廢渣不僅占用場(chǎng)地，污染環(huán)境，對(duì)周邊的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成一定的影響，如何綜合利用工業(yè)廢渣引起了國(guó)內(nèi)外高度重視。

近年來(lái)，我國(guó)部分城市利用工業(yè)廢渣鋪筑道路基層或底基層，不但保證了路面的使用品質(zhì)，降低道路的工程造價(jià)，并且將工業(yè)廢渣“變廢為寶”，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?，F(xiàn)結(jié)合陜西省咸陽(yáng)市地區(qū)部分工程實(shí)例對(duì)這些工業(yè)廢渣的工程特性進(jìn)行簡(jiǎn)述如下。

1 粉煤灰的材料特性

粉煤灰是火力發(fā)電廠煅燒煤炭產(chǎn)生的粉狀灰渣，其主要成分是二氧化硅（SiO2）、三氧化二鐵（Fe2O3）和三氧化二鋁（Al2O3），三種成分的總含量一般要求超過(guò)70%。溫度在700 ℃時(shí)燒失量宜要小于或等于10%，當(dāng)燒失量達(dá)不到上述要求時(shí)，應(yīng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定混合料強(qiáng)度符合要求后方可采用。粉煤灰比表面積宜大于2500 m2/g（細(xì)度應(yīng)滿足90%通過(guò)0.3 mm篩孔，70%通過(guò)0.075 mm篩孔）。

道路上常采用粉煤灰與石灰共同作用，來(lái)穩(wěn)定道路的基層或底基層，石灰和粉煤灰就是我們常說(shuō)的“二灰”，二灰穩(wěn)定基層或底基層具有較好的穩(wěn)定性及水穩(wěn)性，板體強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，且強(qiáng)度隨齡期不斷增加，混合料收縮性小，適應(yīng)各種氣候環(huán)境和水文地質(zhì)條件。二灰穩(wěn)定道路基層的原理是粉煤灰中含有較多的二氧化硅、三氧化二鋁等活性物質(zhì)，而石灰在水的作用下形成飽和的Ca（OH）2溶液，粉煤灰中的活性氧化硅和三氧化二鋁在Ca（OH）2溶液中發(fā)生火山灰反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和鋁酸鈣凝膠，把顆粒凝結(jié)在一起；隨火山灰反應(yīng)的進(jìn)行，水化物不斷產(chǎn)生而結(jié)晶硬化。當(dāng)外界環(huán)境溫度較高時(shí)，二灰穩(wěn)定基層強(qiáng)度增長(zhǎng)快，因此，二灰穩(wěn)定基層及底基層應(yīng)在熱季施工，并加強(qiáng)保濕養(yǎng)生，在室外溫度低于5 ℃時(shí)，二灰穩(wěn)定基層強(qiáng)度基本上不增長(zhǎng)。

2 工程實(shí)例

咸陽(yáng)市某次干路基層采用二灰穩(wěn)定碎石，其采用重量配比（石灰∶粉煤灰∶碎石=6∶14∶80），底基層采用石灰土，在道路施工過(guò)程中充分保證二灰穩(wěn)定碎石基層的養(yǎng)護(hù)時(shí)間及養(yǎng)護(hù)濕度，道路在使用10年后，其道路仍具有較好的路用性能，道路上存在較少的車(chē)轍、坑槽、龜裂等病害，在道路進(jìn)行面層整修過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)二灰穩(wěn)定碎石基層仍具有較好的強(qiáng)度、板體，這充分說(shuō)明二灰穩(wěn)定碎石基層具有較好的耐久性，保證城市道路的服務(wù)水平，經(jīng)過(guò)咸陽(yáng)市多年的探索，粉煤灰做成的二灰碎石基層，已成為咸陽(yáng)市比較理想的城市道路結(jié)構(gòu)，對(duì)改變道路質(zhì)量，提高工程進(jìn)度有很大作用。

3 煤矸石的材料特性

煤矸石是與煤伴生或共生的一種堅(jiān)硬巖石，經(jīng)過(guò)煤炭開(kāi)采和洗選加工所排出的固體廢棄物。煤矸石中含有大量的硅（SiO2），鋁（Al2O3），鈣（CaO），鎂（MgO）等氧化物和碳（C），其活性物含量一般在60%以上，有害物質(zhì)如SO3等含量很小。

4 工程實(shí)例

咸陽(yáng)市彬縣以煤炭為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在開(kāi)采煤炭的過(guò)程中所排出大量的煤矸石，一方面占用了彬縣大量的耕地；另一方面又污染環(huán)境；咸陽(yáng)市彬縣在修建某條濱河路過(guò)程中，由于路床含水量較大，為軟土地基，其常規(guī)處理軟土地基的方法是換填或采用石灰穩(wěn)定，彬縣缺乏石灰，從其他縣區(qū)購(gòu)買(mǎi)，其運(yùn)費(fèi)較貴，因此，結(jié)合咸陽(yáng)市彬縣的當(dāng)?shù)厍闆r，采用煤矸石進(jìn)行換填，處理路床60 cm，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段驗(yàn)證，采用煤矸石換填軟土路床，一方面保證道路路床的壓實(shí)度；另一方面又節(jié)約工程造價(jià)，變廢為寶。通過(guò)初步估算修建一條14 m寬的城市道路，當(dāng)處理路床厚度為60 cm時(shí)，1 km道路煤矸石用量達(dá)10080 t～12240 t之多，可見(jiàn)對(duì)煤矸石的處理是相當(dāng)可觀的，而且道路利用煤矸石的成本僅為常用材料的1/3，它的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是顯著的。

5 結(jié)語(yǔ)

如何能有效的利用工業(yè)廢渣，化危害為有利，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，將工業(yè)廢渣用于筑路可以節(jié)約工程造價(jià)，改善道路質(zhì)量，咸陽(yáng)市城市道路工程建設(shè)過(guò)程中，利用工業(yè)廢渣已進(jìn)行了一定的探索，但有些問(wèn)題還需要進(jìn)一步研究解決。

參考文獻(xiàn)

[1] 《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ37-2012[S].

[2] 王俊玲，劉繼良，陳乃華.粉煤灰鋪筑道路基層的研究[J].焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（4）.

[3] 劉建忠.李天艷.工業(yè)廢渣建材資源化[J].福建建設(shè)科技，2001（2）.

[4] 寧建國(guó)，李學(xué)慧.用工業(yè)廢渣配制軟土固化劑技術(shù)優(yōu)勢(shì)研究[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008（5）.

[5] 冀海敏.建筑渣土在路基翻漿處理中的應(yīng)用[J].河北交通科技，2008（3）.