CFB灰渣对水泥稳定红砂岩集料的增强改性作用

作     者：梁新春 周明凯 高鹏 王宇强 陈福玲 LIANG Xin-chun;ZHOU Ming-kai;GAO Peng;WANG Yu-qiang;CHEN Fu-ling

作者机构：山西昔榆高速公路有限公司山西晋中030600 武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 长治市武理工工程技术研究院山西长治046004 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056000 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2024年第41卷第5期

页      面：35-43页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：道路工程 增强改性 破碎分选 CFB灰渣 红砂岩 微观特性 

摘      要：针对红砂岩均质性差,红砂岩集料性能和水泥稳定红砂岩集料路用性能不明确的问题,以水泥稳定石灰岩集料为对照,分别研究了红砂岩粗、细集料取代率。研究了循环流化床(CFB)炉渣、CFB飞灰掺量对水泥稳定红砂岩集料7 d无侧限抗压强度、长期强度、抗干缩性能和抗冻性能的影响规律。采用SEM揭示了CFB灰渣对水泥稳定红砂岩集料的改性作用机理。结果表明:红砂岩集料的组成成分和物理性能与粒径大小存在明显相关性,集料粒径越小,集料中的黏土矿物含量越高,压碎值越低,塑性指数越高,表明可以通过破碎筛分将不同类型红砂岩分离,提高红砂岩集料均质性。水泥稳定红砂岩集料的强度、抗裂性能、抗冻性受红砂岩粗集料替代率影响小,受红砂岩细集料替代率影响大。采用CFB炉渣和CFB飞灰作复合细集料可显著提高水泥稳定红砂岩集料的路用性能。与同水泥掺量水泥稳定石灰石集料相比,经改性后的水泥稳定红砂岩集料7 d无侧限抗压强度高0.8 MPa,干缩应变低49.5%,抗冻性持平。从SEM的试验结果中可以观察到针棒状钙矾石和絮状C—S—H凝胶,这表明CFB灰渣的水化产物起到了胶结增强作用,针棒状钙矾石形成产生的膨胀与CFB炉渣的多孔“内养生作用可协同降低干缩、防止冻融破坏。