鐵礦尾礦處理

1、鐵礦尾礦處理摘要為探討鐵礦尾礦砂礫復(fù)合固結(jié)穩(wěn)定基層材料的路用性能，確定 施工參數(shù)，優(yōu)化施工工藝，跟蹤觀測(cè)實(shí)際使用效果，同時(shí)分析材料規(guī)?；?應(yīng)用的可行性及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，本文以遼寧省朝陽(yáng)縣的朝大線油路工程為 例，對(duì)鐵礦尾礦砂礫基層復(fù)合固結(jié)穩(wěn)定技術(shù)應(yīng)用作以實(shí)踐性研究。關(guān)鍵詞：鐵礦尾礦砂礫基層復(fù)合固結(jié)研究應(yīng)用公路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在我國(guó)的現(xiàn)代化建 設(shè)中具有舉足輕重的地位，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益增長(zhǎng)和公路事業(yè)的發(fā)展， 對(duì)建筑用砂礫材料用量越來(lái)越大，如何緩解需求矛盾，減少砂礫材料用量， 提高基層強(qiáng)度，降低工程成本，減少對(duì)自然環(huán)境的破壞已經(jīng)成為公路工程 建設(shè)者的研究課題。我國(guó)是礦業(yè)大國(guó)，尾

2、礦是采礦業(yè)在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件 下排出的廢棄物，但同時(shí)又是潛在的二次資源。朝陽(yáng)縣境內(nèi)礦產(chǎn)豐富，尾 礦砂較多的實(shí)際情況，決定采用尾礦砂做路面基層主要材料，天然砂礫做 尾礦砂骨料，改善尾礦砂的級(jí)配狀況，并應(yīng)用固化劑和水泥一起形成復(fù)合 固結(jié)材料，提高基層的整體固化穩(wěn)定效果。我們結(jié)合朝大油路工程施工， 對(duì)其進(jìn)行實(shí)踐性研究應(yīng)用。朝大線是縣級(jí)公路，公路等級(jí)為三級(jí)，路基寬8.5m，路面寬度為7m， 20cm天然砂礫墊層，25cm水泥穩(wěn)定砂礫基層，5cm中粒式瀝青混凝土面 層，試驗(yàn)段500m基層，外加劑采用吉林中路新材料有限責(zé)任公司配制的 ZL-2A型土質(zhì)固化劑。一、材料準(zhǔn)備工作、技術(shù)數(shù)據(jù)和施工方法1、原材料選

3、定選擇合格的原材料，并對(duì)原材料進(jìn)行試驗(yàn)，主要有水泥、尾礦砂和砂 礫。水：清水或飲用水。水泥：水泥做膠結(jié)材料，在整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中起著 至關(guān)重要的作用，所以各項(xiàng)指標(biāo)要符合要求，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，采用遼寧東 鑫水泥有限公司生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥，級(jí)別為32.5級(jí)。質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果均 滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。砂礫：級(jí)配和壓碎值等符合要求。固化劑：吉林中路 新材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的土質(zhì)固化劑是一種電離子溶液類固化劑，是高 濃縮的酸性溶液，具有很強(qiáng)的氧化、溶解能力，并含有多種分散劑和無(wú)機(jī) 化合物，可將土質(zhì)中的礦物和土質(zhì)分子分解，使其重新結(jié)晶形成高價(jià)金屬 的鹽類，產(chǎn)生新的化學(xué)鍵，同土壤顆粒表面發(fā)生交聯(lián)，以保持土壤持久穩(wěn) 定。采

4、用土質(zhì)固化劑可以替代大量的石灰、水泥、粉煤灰、碎石、礫石等 傳統(tǒng)筑路材料，本次朝大線施工采用ZL-2A型土質(zhì)固化劑產(chǎn)品。2、施工配合比設(shè)計(jì)根據(jù)朝陽(yáng)縣公路管理段與吉林中路新材料有限責(zé)任公司就尾礦砂和固 化劑的研究，結(jié)合朝大線路面基層水泥穩(wěn)定砂礫厚度25cm，確定了以下 試驗(yàn)方案：以尾礦砂為基層主料，天然砂礫為輔料，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益， 砂礫用量要小于尾礦砂用量，固定砂礫用量為40%，水泥與尾礦砂用量占 60%；固化劑摻量按拌和料重量比選取0%、0.01%、0.02%、0.03%；水泥 劑量按拌和料重量比選取3%、3.5%、4%、4.5%；以最佳含水量狀態(tài)下的7 天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為主要指標(biāo)確定配合比

5、，兼顧部分試驗(yàn)偏差，7天無(wú)側(cè) 限抗壓強(qiáng)度在3.0-3.5Mp范圍的配合比為備選配合比，對(duì)其進(jìn)行主要材 料（不計(jì)水）成本比較，最終確定材料成本最低的配合比為理論配合比:水 泥：尾礦：砂礫+固化劑=4： 56： 40+0.02%。該理論配合比經(jīng)試驗(yàn)室試驗(yàn) 檢測(cè)各項(xiàng)預(yù)期指標(biāo)均符合要求；其最佳含水量9.2%,最大干密度為 2.25g/cm3。3、按普通公路瀝青路面基層施工工藝和施工方法。鐵礦尾礦砂礫復(fù)合固結(jié)穩(wěn)定基層的施工方法與水泥穩(wěn)定砂礫基層的施 工方法基本相同，施工中關(guān)鍵要控制好固化劑的摻量和水泥用量，準(zhǔn)確測(cè) 定混合料中尾礦砂和砂礫天然狀態(tài)下的含水量及用量，精確計(jì)算出每噸拌 和料的外加用水量，將固化

6、劑均勻稀釋到該外加用水量里?？紤]到拌和料 在拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓過(guò)程中的水分損失，將最佳含水量提高1一2 個(gè)百分點(diǎn)。采用廠拌法施工，具體施工工藝流程如下：（1）準(zhǔn)備下承層：路面墊層完工后經(jīng)檢驗(yàn)合格。（2）施工放樣：準(zhǔn)確測(cè)量放樣，做好基層培槽施工。（3）拌和料拌和：基層采用廠拌機(jī)攤的方法，工地實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)確測(cè)定 混合料中尾礦砂和砂礫天然狀態(tài)下的含水量，根據(jù)理論配合比確定單位重 量拌和料的水泥、尾礦、砂礫用量和外加用水量，并在外加用水量中加入 單位重量拌和料所需的ZL-2A型固化劑用量，并均勻稀釋。施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定 的單位重量拌和料所需各項(xiàng)材料用量比即為施工配合比，施工配合比受含 水量大小的影響，每臺(tái)班

7、略有不同，當(dāng)含水量有變化時(shí)須重新確定。施工 配合比確定后，在穩(wěn)定土拌和站的操作臺(tái)控制室設(shè)定各項(xiàng)材料的流量比， 即可進(jìn)行拌和料拌和。新拌制的混合料須進(jìn)行水泥用量和含水量測(cè)定，不 符合要求時(shí)重新進(jìn)行調(diào)整。（4）拌和料運(yùn)輸：選定合適的運(yùn)輸線路，必要時(shí)進(jìn)行維護(hù)。運(yùn)輸車 選擇車況好的車輛，避免運(yùn)輸中途出現(xiàn)故障。拌和料運(yùn)輸須做好覆蓋，減 少水分損失和雨淋。（5）拌和料攤鋪：拌和料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)要及時(shí)攤鋪，攤鋪機(jī)械用1臺(tái)自 動(dòng)找平并具有振夯實(shí)功能的大功率攤鋪機(jī)攤鋪?；鶎邮┕で埃瑧?yīng)對(duì)下承層 進(jìn)行徹底清掃，清除各類雜物及散落材料，用土培好路肩，水泥穩(wěn)定基層 攤鋪時(shí)，要保證下承層表面濕潤(rùn)。兩側(cè)設(shè)基準(zhǔn)線控制高程，并控制好

8、厚度、 寬度、平整度。攤鋪機(jī)行進(jìn)速度要均勻，中途不得變速，其速度要與拌和 機(jī)拌和能力相適應(yīng)，最大限度地保持均速前進(jìn)，攤鋪不停頓、不間斷。碾壓：拌和料攤鋪后，應(yīng)立即在全寬范圍內(nèi)進(jìn)行碾壓，選用 20t以上噸位的振動(dòng)壓路機(jī).碾壓時(shí)先靜后振、先輕后重、先快后慢，先 兩邊后中間進(jìn)行碾壓，一般碾壓6-8遍；曲線設(shè)有超高時(shí)，應(yīng)由內(nèi)側(cè)向 外側(cè)進(jìn)行碾壓。壓實(shí)后表面平整、無(wú)輪跡或隆起，且斷面整齊，路拱符合 要求。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車，以 保證結(jié)構(gòu)層表面不受破壞。碾壓后經(jīng)質(zhì)檢人員檢測(cè)，若壓實(shí)度不合格，應(yīng) 及時(shí)補(bǔ)壓，直至合格為止。養(yǎng)生：要封閉交通養(yǎng)生7天，使基層表面始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)；

9、 初次養(yǎng)生避免灑水量過(guò)大。二、鐵礦尾礦砂礫復(fù)合固結(jié)穩(wěn)定基層廠拌法施工注意事項(xiàng)下承層表面應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，具有規(guī)定的路拱。下承層的平整度 和壓實(shí)度應(yīng)符合規(guī)范要求；各種材料必須滿足技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求；各種材料用量要按照配合比嚴(yán)格控制；準(zhǔn)確測(cè)定材料含水量和 計(jì)算外加用水量；稀釋液濃度應(yīng)大于1： 50。拌和料從出料到碾壓成形時(shí)間不大于水泥終凝時(shí)間和固化劑初 期固結(jié)時(shí)間(一般小于3小時(shí))。拌和時(shí)間要加長(zhǎng)，出料速度要放慢，以利于拌和料拌和均勻。（6）施工時(shí)必須采用流水作業(yè)法，使各工序緊密銜接，避免中途間 歇停頓。（7）嚴(yán)格按公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工質(zhì)量管理。三、此課題應(yīng)用研究的技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)

10、效益分析1、滿足技術(shù)指標(biāo)要求（1）、通過(guò)試驗(yàn)確定生產(chǎn)施工程序和過(guò)程：（2）、試驗(yàn)段施工后經(jīng)檢測(cè)壓實(shí)度、強(qiáng)度、彎沉值等路用指標(biāo)均符 合要求。（3）、廠拌法各項(xiàng)材料用量控制準(zhǔn)確，避免了路拌法時(shí)固化劑溶液 灑布不均的現(xiàn)象，減少路拌法時(shí)的水泥損失。2、經(jīng)濟(jì)效益顯著通過(guò)上表中各項(xiàng)費(fèi)用對(duì)比可知，在基層施工中加入56%的鐵礦石尾礦 砂，摻入0.02%固化劑，使砂礫用量減少60%，水泥用量減少20%。既保 證了工程質(zhì)量，又節(jié)約了工程成本，與水泥穩(wěn)定砂礫基層相比，工程成本 可節(jié)省2萬(wàn)元/km，可節(jié)約生產(chǎn)成本4%左右。（2）、間接效益：與傳統(tǒng)路面基層施工工藝相比，不需要增加特殊 設(shè)備，可減少設(shè)備一次性投資；固化劑

11、產(chǎn)品對(duì)尾礦砂礫提升強(qiáng)度效果特別 顯著，這樣基本做到就地取材，并節(jié)省運(yùn)費(fèi)。以運(yùn)距20km計(jì)算，與就近 取材比較，每公里節(jié)省2萬(wàn)元左右；鐵礦石尾礦砂的利用每公里節(jié)約占地 1畝，至少節(jié)約占地費(fèi)用5萬(wàn)元左右。通過(guò)以上估算，間接效益每公里節(jié) 約成本10%左右，綜合效益每公里節(jié)約成本15%左右。如果每年100km建 設(shè)任務(wù)，直接和間接效益至少可節(jié)約900萬(wàn)元左右。3、社會(huì)效益節(jié)省砂礫可減少對(duì)河道的開采和破壞，利用尾礦砂可減少占用耕地和 減少對(duì)環(huán)境的污染。傳統(tǒng)筑路材料大都為天然材料，大量的開采和生產(chǎn)， 不僅浪費(fèi)資源和能源，破壞植被，而且大量筑路材料的運(yùn)輸和存放污染周 圍環(huán)境，板結(jié)土地，料場(chǎng)用地難于復(fù)墾，造成寶貴的土地資源的浪費(fèi)。鐵 礦尾礦砂礫基層復(fù)合固結(jié)穩(wěn)定技術(shù)的應(yīng)用對(duì)節(jié)約工程成本、合理利用自然 資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境必將起到不可估量的作用。四、推廣應(yīng)用前景鐵礦尾礦砂礫基層復(fù)合固