水泥(粉煤灰)稳定煤气化多孔炉渣抗冻性能研究

胡富平 申铁军 高 鹏 郭海燕 段 涛

(1.山西路桥建设集团有限公司 晋城 048000； 2.山西路桥集团晋南项目管理有限公司 太原 030000；3.长治市武理工工程技术研究院 长治 046000)

多孔炉渣是经高温膨化烧结的炉渣，具有孔隙率高、压碎值大、吸水率高的特点，如锅炉煤渣、生化垃圾焚烧炉渣、固定床煤气化炉渣等。相关研究表明[1-2]，尽管多孔炉渣压碎值高，但可以制备强度满足要求的水泥稳定类路面基层材料，但目前关于水泥稳定炉渣的抗冻性缺乏研究。《公路工程抗冻设计与施工技术指南》[3]指出：路面半刚性基层混合料的抗冻性能应满足以下要求：中、重冻区28 d龄期5次冻融循环后残留抗压强度比(BDR)不小于50%，轻冻区不小于40%。刘栋等[4]发现采用生活垃圾焚烧炉渣配制的水泥稳定碎石炉渣，当炉渣掺量仅为40%时，混合料冻融5次BDR即由92.4%大幅降低至76.5%。水泥(粉煤灰)稳定煤气化多孔炉渣中炉渣掺量达90%～100%，混合料含水率高达14%以上，其能否经受季冻区反复冻融尚不明确，基于此，本文将系统研究煤气化多孔炉渣路面基层材料的抗冻性能。

1 原材料及试验方法

1.1 原材料

煤气化多孔炉渣(以下简称炉渣)取自山西某煤化工厂，原渣经破碎筛分制备成0～5，5～15，15～25 mm 3档集料；天然集料为石灰岩制备而成，分为0～5，5～10，10～20，20～30 mm 4档，炉渣集料和天然集料基本性能对比结果见表1。粉煤灰满足JTG/T F20-2015 《公路路面基层施工技术细则》要求，水泥采用山西“瑞昌”P.S.B.32.5矿渣硅酸盐水泥，质量合格。试验用增强抗冻型固化剂产自杭州某公司。

表1 煤气化炉渣集料与砂石集料物理性质对比