采用煤粉加热水工沥青混凝土矿料的可行性研究

资料大小：150KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-06

资料介绍

采用煤粉加热水工沥青混凝土矿料的可行性研究
侯福江1，叶远胜1．张亚迅2
(1．中水东北勘测设计研究有限责任公司，水利部寒区工程技术研究中心，吉林长春130061；
2．南水北调中线干线工程建设管理局河北直管项目建设管理部，河北石家庄050000)
[摘要]国内已建的水工沥青混凝土工程中，仅内蒙古三座店水利枢采用煤粉加热沥青混凝
土矿料。本文结合粉煤灰对水工沥青混凝土强度、耐水性能影响的研究，认为采用煤粉取代燃
油来加热矿料是可行的。这一工程措施，对于节约工程成本，降低造价具有重要意义。
[关键词]粉煤灰；矿料；水工沥青混凝土；可行性
[中图分类号]TV42~3 [文献标识码]A
1 问题的提出
国内已建的水工沥青混凝土工程，通常采用燃油内燃
式加热滚筒对矿料进行烘干、加热，燃烧油的种类可为柴
油或重油。采用煤粉加热矿料，仅内蒙古三座店水利枢沥
青心墙做了尝试。
煤粉在燃烧过程中产生粉煤灰。由于粉煤灰的主要组
成物质为亲水性较好的酸性氧化物，用其拌制而成的沥青
混凝土的强度和浸水稳定性受到怀疑。因此。开展粉煤灰
对水工沥青混凝土耐水性能影响的研究工作，对于确定能
否采用煤粉加热矿料是非常必要的。
2 研究方案
生产试验表明，加热1 200 kg矿料需要燃烧煤粉18 kg，
单位耗煤率为1．5％。若不考虑加热过程中粉煤灰的损失，
根据施工配合比计算，粉煤灰在矿料中的最大含量为
0．225％，故确定本次研究粉煤灰最大掺量为0．225％，取代
同体积矿粉。本次研究采用4种方案进行试验，比较不同
情况下沥青混凝土的稳定度、残留稳定度及流值，结果见
表1。
3 原材料性能检测
3．1沥青
三座店沥青混凝土心墙工程使用盘锦产欢喜岭90号
重交通道路沥青做为沥青混凝土胶凝材料。各项性能检验
结果见表2，均满足设计要求。
3．2 骨料
试验所赤峰市孤家子石灰石骨料，其物理性能及其主
要化学成分检验结果见表3。石灰石岩相分析检验结果为：
SiO2，1．22％；Fe203，0．12％；CaO，5465％；MgO，0．79％；碱度
模数，45．53。
· 】0 ·
表1 稳定度、残留稳定度及流值表
研究方案沥青混合料成型条件研究目的
基准试样：编号XZPB，沥青混合料取自现场拌合系
统，不含粉煤灰。试验室成型试件。现场取样，比较粉煤
方案1 — — 灰对沥青混凝土性
对比试样：编号XCH，沥青混合料取自现场拌合系能的影响。
统，含粉煤灰。试验室成型试件。
善试料煤灰取自煤粉加热滚筒，含粉在精确控制沥青用
。试验室成型试件。堇器罱
旅蓍菱粉煤灰的细料，再等量加入未经加热的细料。试验室嚣譬± 嚣毒譬、技成型试件。
目体止J豆况巩I且。
基准试样：编号ZPB，按照燕工配合比在试验室配制
沥青混合料，粉煤灰掺量0。
对比试样：编号ZPH1，按照旋工配合比在试验室配
制沥青混合料，粉煤灰掺量0．225％(煤矸石含量0)
方案3 — —
对比试样：编号ZPH2，按照旌工配合比在试验室配
制沥青混合料，粉煤灰掺量0．15％(煤矸石含量0)
对比试样：编号ZPH3，按照拖工配合比在试验室配
制沥青混合料，粉煤灰掺量O．1％(煤矸石含量0)
在精确控制原材料
用量的情况下，比较
不同粉煤灰掺量对
沥青混凝土稳定度、
残留稳定度及流值
的影响。
基准试样：编号BTZPH1，按照施工配合比在试验室
配制沥青混合料，粉煤灰掺量0．225％(含煤矸石)
亡电．力系对比试样：编号BTZPH2，按照施工配合比在试验室
配制沥青混合料，粉煤灰掺量0．1s％(含煤矸石)
对比试样：编号BTZPH3，按照施工配合比在试验室
配制沥青混合料，粉煤灰掺量0 1％f含煤矸石)
比较含煤矸石的粉
煤灰对沥青混凝土
稳定度、残留稳定度
及流值的影响。
注：粉煤灰按填料总体积不变的原则进行掺配。
3．3 矿粉
试验用白云岩矿粉由赤峰市水泥厂提供，该自云岩密
度为2．76 g／cm3，其化学组分分别为：SiO ，13．45％；
Fe2o3，0．29％；CaO，30．56％；MgO，19．67％；碱度模数3．75。
3．4 粉煤灰
加热矿料所用煤粉产自内蒙古鄂尔多斯东胜。试验所