专利名称：高炉重矿渣砼路面的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高炉重矿渣砼路面。它是以工业垃圾——高炉重矿渣为砼的主要原料。以矿渣、矿粉为粗细骨料铺筑的水泥砼路面，简称“矿渣砼路面”。该路面不担抗折、抗压、抗冻、耐磨性好而且成本低廉。
目前水泥砼路面的设计是根据道路的交通量、使用年限和原材料性质，确定水泥路面的抗折、抗压强度和厚度。因此对使用原材料的抗折、抗压、执冻、耐磨等各项力学性能、物理性能要求较严格。所以目前水泥路面使用的主要原材料——碎石、黄砂均为当前最紧张建筑材料，而且价格昂贵，是造成水泥砼路面成本高的主要因素．影响了我国水泥砼路发展。
当前国际上技术先进的国家早在五十年代就把矿渣应用于建材生产和铁路及公路建设中的底层和基层。七十年代国外又把工业废矿渣综合利用。视为二次能源再开发，广泛将矿渣应用于铁路、公路、水利和各项建筑工程中。
我国至今国内对矿渣的应用只局限在建材生产和铁路、公路的底层和基层，其它方面的深层次的研究与实践应用还甚少。可喜的是我国公路和市政工程部门，经过二十余年的实践证明，矿渣是修筑高等级公路和城市道路底层和基层的最理想材料。故在1985年版的“市政施工规范”和1986年版的“公路面基规范”中，都明确指出，工业废渣可用于各种交通量的底层和基层。但是利用高炉重矿渣为主要原料修筑矿渣砼路面还没有先例。
本发明的目的就是针对上述现有技术中存在的不足，提供一种利用高炉重矿渣修筑的高炉重矿渣砼路面，它可节约资料、改善环境，减少污染，变废为宝。
本发明的目的可以通过以下措施来实现它使用的混凝土是由462#普通硅酸盐水泥、高炉重矿渣矿粉、高炉重矿渣矿渣和水组成；它们的配合比(重量比)为452#；普通硅酸盐水泥∶高炉重矿渣矿粉∶高炉重矿渣矿渣∶水＝1∶1.64～3∶3.32～6∶0.7-1。
C20-C30高炉重矿渣砼路面使用的混凝土最佳配合比(重量比)为452#普通硅酸盐水泥∶高炉重矿渣矿粉∶高炉重矿渣矿渣∶水C20矿渣混凝土＝1∶3∶6∶1C25矿渣混凝土＝1∶2.13∶3.99∶0.8C30矿渣混凝土＝1∶1.64∶3.32∶0.7。
高炉重矿渣矿粉粒度为0.7-2mm，高炉重矿渣矿渣粒度为1-4cm。
高炉重矿渣矿粉、矿渣的力学性能和物理性能如下压碎值 13-20％；磨耗率30-45％；抗冻强度损失25％；抗冻重量损失 ＜5％。
本发明与水泥砼路面相比，具有以下优点它是以工业废渣——高炉重矿渣为主要材料。铺筑的矿渣砼路面，不但抗折、抗压强度高、耐磨性好，而且经济、环境、生态及社会效益极为显著。
1、原材料——矿渣，经室内外试验证明，矿渣、矿粉不但符合水泥砼路使用原材料的各项力学性能、物理性能的技术要求，而且是取代目前石灰岩碎石、黄砂的优质新型筑路材料，其技术指标见表一、表二、表三。
矿渣压碎值磨耗率抗冻性试验表一
C25矿渣砼抗压抗折试验表二
矿渣集料级配筛分表三
p><p>2、高炉重矿渣是一种潜在性的活性材料，通过室内化学成份分析；矿渣中含大量的活性氧化物，其中三氧化二铝含量为11％以上，氧化钙和二氧化硅的含量分别高达30％以上，这些氧化物在适量水和温度下与Ca(OH)2化学反应后可生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，呈凝胶状态和纤维结晶。同时，还可生成氢氧化钙和碳酸钙结晶。从而增强了骨料之间的粘结力。因此，用高炉矿渣修筑的路基及路面的强度是随着令期的增长而增长。这些水化物也逐日增多，从而改变了砼的分子结构组成，使新筑路基、路面强度逐渐增强，最终强度可增高30-50％。不但可大量减少砼中的水泥用量，而且还可提高路面质量、延长使用年限。
其化学反应如下
锰铁、生铁矿渣的化学成份组成表四
3、经对试验路路面检验证明，矿渣砼路面不但抗折、抗压强度高，而且具有良好的板体性、抗冻性、水稳性、抗蚀性和耐磨性。其抗折、抗压强度见表五。
矿渣砼路面抗折、抗压强度表五
<p>4、矿渣砼路面的经济、环境、社会效益分析应用矿渣砼修筑路面，可节约水泥15-20％、降低工程造价15-20％。我们按试验路的设计标准基础为30cm厚，水泥稳定矿渣嵌锁层，路面为20cm厚C25-30矿渣砼。对矿渣砼路面经济效益做如下分析，若阳泉市每年修筑矿渣砼路面10万平方米，即可处理矿渣5万立方米，恰为阳钢全年重矿渣排放总量，这样不但解决了阳钢当前排渣困境，而且还可减少废渣排放运输费25.0万元，减少一亩耕地占用费15.0万元，经测算每修筑一平方米矿渣砼路面降低造价10元，则每年可降低工程造价100万元，三项合计每年可为国家节约140万元。应用矿渣筑路其矿渣用量大，即可大大减少废渣在运输过程中和排放场地对周围环境的污染，由于矿渣砼中的粗细集料均由矿渣和矿粉取代了碎石，从而减少了开山取石对植被的破坏，既保护了生态环境，又保护了资源。从上述简单分析，证明应用矿渣砼筑路，其经济效益、环境效益、社会效益是很难用数字表示。表六为厚20cm、100平方米的砼路面造价对照表。
C25-30碎石、矿渣砼路面造价对照表表六
注此表是按山西省1995年市政工程预算定额计算5、矿渣砼路面施工工艺与碎石砼路面施工工艺基本相同。为更好保证矿渣砼路面施工质量，根据矿渣砼的特点，特制定了“矿渣砼路面施工规定”，施工中要严格执行规定。还必须根据气温掌握好缩缝切割时间，并要做好早期养护，防止横向裂缝发生。其工艺步骤如下施工放线、支模、原料计量、砼拌和、振动梁振动、棒振动、砼摊铺、砼运输、整平静压、模光压纹、切缝、养护。
本发明的实施例1996年-1997年在阳泉开发区宁波路、虹桥路进行了2.5万平方米试验路的施工试验。矿渣砼路面试验设计是以室内试验结果为依据，以“砼路面设计规范”中各项技术要求为标准进行设计的。试验路的基层为30cm厚的水泥稳定矿渣嵌锁层，路面为20cm厚的C25-30矿渣砼。板块为4×6M，不设拉力筋和传力杆。C25-30矿渣砼，水泥使用普通硅酸盐425#，细骨料为0.7-2mm矿渣粉，粗骨料为2-3cm矿渣。其配合比(重量比)为425#普通硅酸盐水泥∶高炉重矿渣矿粉∶高炉重矿渣矿渣∶水＝1∶2.13∶4∶0.7-1。
权利要求
1.一种高炉重矿渣砼路面，其特征在于它使用的混凝土是由452#普通硅酸盐水泥、高炉重矿渣矿粉、高炉重矿渣矿渣和水组成；它们的配合比(重量比)为452#普通硅酸盐水泥∶高炉重矿渣矿粉∶高炉重矿渣矿渣∶水＝1∶1.64～3∶3.32～6∶0.7-1。
2.根据权利要求1所述的高炉重矿渣砼路面，其特征在于C20-C30高炉重矿渣砼路面使用的混凝土最佳配合比(重量比)为452#普通硅酸盐水泥∶高炉重矿渣矿粉∶高炉重矿渣矿渣∶水C120矿渣混凝土＝1∶3∶6∶1C25矿渣混凝土＝1∶2.13∶3.99∶0.8C30矿渣混凝土＝1∶1.64∶3.32∶0.7。
3.根据权利要求1所述的高炉重矿渣砼路面，其特征在于高炉重矿渣矿粉粒度为0.7-2mm，高炉重矿渣矿渣粒度为1-4cm。
4.根据权利要求1所述的高炉重矿渣砼路面，其特征在于高炉重矿渣矿粉、矿渣的力学性能和物理性能如下压碎值 13-20％；磨耗率30-45％；抗冻强度损失 26％；抗冻重量损失＜5％。
全文摘要
本发明涉及一种高炉重矿渣砼路面。它是以矿渣、矿粉取代水泥砼路面使用的粗细骨料碎石、黄砂。这种路面使用的混凝土配合比(重量比)为:45
文档编号E01C7/10GK1202556SQ9810816
公开日1998年12月23日 申请日期1998年4月29日 优先权日1998年4月29日
发明者石振声, 张仪 申请人:石振声, 张仪