【摘 要】
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为了解决煤矸石环境污染及道路工程集料资源短缺的问题,本文将河南焦作地区煤矿产生的废弃煤矸石应用于道路基层中。在对煤矸石集料进行了物理、力学、化学、活性试验研究的基础上,选定了无侧限抗压强度最优集料级配组成,基于最优级配组成,针对不同水泥掺量下的水泥稳定煤矸石混合料进行无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗弯拉强度、冻融、干缩等试验,对比分析了水泥掺量对水泥稳定煤矸石混合料路用性能影响,通过SEM、ICP
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为了解决煤矸石环境污染及道路工程集料资源短缺的问题,本文将河南焦作地区煤矿产生的废弃煤矸石应用于道路基层中。在对煤矸石集料进行了物理、力学、化学、活性试验研究的基础上,选定了无侧限抗压强度最优集料级配组成,基于最优级配组成,针对不同水泥掺量下的水泥稳定煤矸石混合料进行无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗弯拉强度、冻融、干缩等试验,对比分析了水泥掺量对水泥稳定煤矸石混合料路用性能影响,通过SEM、ICPAES、XRD、光学数码显微镜等手段,分析了自燃煤矸石与未自燃煤矸石差异,表征了水泥稳定煤矸石混合料的微观结构,探索了混合料强度形成机理。结果表明:就焦作地区煤矸石,煤矸石经过自燃重结晶后活性长石类成分增多,自燃后煤矸石相比于未自燃煤矸石具有较高活性,破碎后未自燃煤矸石粗集料具有良好集料特性,满足路面基层对集料相关要求;基于选定的最优级配（BNS:SNS:SSC=71.26:9.41:18.8）,4%水泥剂量的混合料既能满足早期强度要求,又表现出高效的强度增长率,表现出最优的力学性能;3%水泥剂量的水泥稳定煤矸石混合料180天BDR满足相关设计要求,4%水泥剂量水泥稳定煤矸石混合料的总干缩系数最低,体现出的抗干缩性能最好;随着时间增长,水化程度逐渐深入,胶凝物与集料结合更紧密,集料间无明显缝隙,混合料的整体性增强,能表现出更为良好的路用性能;水泥稳定煤矸石混合料中水泥水化产物Ca（OH）2与煤矸石中活性SiO2、Al2O3发生火山灰反应生成的斜方钙沸石,有利于混合料的整体强度及结合效果;由于水泥稳定煤矸石混合料中自燃煤矸石活性SiO2、Al2O3数量有限,而水泥水化反应却一直持续进行,后期产生的Ca（OH）2形成晶体,呈片状结构附着在煤矸石及水化产物表面。
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