第43卷第16期 2 0 1 7 年 6 月
SHANXI ARCHITECTURE
山 西建筑
Vd. 43 No. 16Jun. 2017
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文章编号：1009-6825 (2017) 16-0121-02
脱硫石膏对水泥稳定碎石基层强度影响的试验研究
侯立国
(唐山市建筑工程质量监督检测站，河北唐山
063000)
摘要:对掺有不同掺量脱硫石膏的水泥稳定碎石混合料进行击实试验，确定其最佳含水率和最大干密度，并以最佳含水率制作
强度试件，测定其强度并对强度影响规律进行了分析。
关键词:脱硫石膏，水泥稳定碎石,粉煤灰，最佳含水率
中图分类号:U414
1概述
脱硫石膏是我国大型钢铁企业烧结烟气脱硫装置产生的工
业废料，如何正确的处置这些脱硫石膏成为一大环境问题[1]。水 泥稳定碎石基层材料是我国公路基层中较常用的材料之一，其具 有成本低廉、强度高、耐久性好等优点，但也有早期强度低，抗变 形能力低等缺点，尤其在环境温度和湿度变化较大的地区，使用 时极易开裂，当其产生的裂缝反射到沥青路面面层时，就会导致 路面的整体破坏，或降低道路的品质。目前仍没有有效的方法防 止水泥稳定碎石基层的开裂[2]。本试验拟用脱硫石膏掺人水泥 稳定碎石基层中，来改善水泥稳定碎石基层的性能。试验主要进 行了击实试验来确定不同配合比的水泥稳定碎石混合料的最佳 含水率与最大干密度。并对具有最大干密度的试件测定7 d无侧 限抗压强度[3]。
2试验
2.1原材料
1)
水泥采用唐山冀东水泥GBP. 042.5级水泥，技术标准符合
175 — 2007通用硅酸盐水泥规定，实测28 d抗压强度49.7 MPa,
抗折强度8.5 MPa。
2) 粉煤灰采用唐山电厂产II级粉煤灰，45 pm筛余量为8%。
3) 碎石及砂筛分析数据见表1。
表1
碎石及砂的筛余量
孔径/mm31.5199.54.752.360.60.075总重
1号碎石0
2 5511 33514351403 9762号碎石407.5
2 477.58700102 9823号碎石
52
1 45544328452 023砂
56.0
325.0
277.0
365.0
1 023
对碎石及砂的级配设计主要使用试配法，借助电子表格，确 定级配碎石的配合比为1号碎石：2号碎石：3号碎石：砂=
10%: 25 4)%: 30%: 35 %。验算其通过率符合要求。
脱硫石膏为唐山电厂，数据分析见表2。
表2
脱硫石膏硫酸钙数据分析
％
湿基自由水 湿基结合水
干基CaS04干基氯化物
干基不溶物
水分
水分主含量含量
含量
12.7
17.71
93.90
0.38
5.6
2.2击实实验
在水泥稳定碎石混合料中按不同比例掺加脱硫石膏，分别对 不同配合比进行击实试验。击实试验采用重型击实标准，按交通
部规范T 0804—94执行，用甲法击实。实验配合比见表3。2.3
击实试验
通过击实试验确定了各组配合比的最佳含水率与最大干密收稿日期:2017-03-06作者简介:侯立国（1974-),男，高级工程师
文献标识码:A度，见表4。
表3
实验分组配合比
％
分组
水泥粉煤灰脱硫石膏
碎石B0
51580B1510580B2312
5
80C0595C151085C2
3
12
85
表4
各组水泥稳定碎石混合料的最佳含水率与最大干密度
编号
配合比
最佳含水量
最大干密度3^
g/cm^
B0水泥C:粉煤F:碎石G =5:15: 805.411.97B1(：:卩:脱硫石膏3:&=5:10:5:805.312.00B2〇卩:脱硫石膏3:&=3:12:5:80
4.992.19C0水泥C:碎石G = 5:95
4.882.31C1C:脱硫石膏 S:G = 5:10:855.042.41C2
C:脱硫石膏 S:G = 3:12:85
5.5
2.48
2.4
水泥稳定碎石7
d无侧限抗压强度实验
脱硫石膏改善水泥稳定碎石混合料的7 d无侧限抗压强度试
验按T 0805 —94交通部规范执行，采用4>150 X 150 mm试模成 型，每组三块试件。在室内按最佳含水量和最大干密度静压成型
试件，标准恒温恒湿箱内养生6 d,再饱水养生1 d,测试7 d龄期 的无侧限抗压强度。
表5
水泥稳定碎石混合料的7 d无侧限抗压强度试验结果MPa
编号1号2号3号平均值R7代表值
一般公路高等级公路
B05.545.016.465.674.734.47
B13.803.904.143.953.733.66B23.563.693.433.563.733.66CO5.144.724.174.684.063.88Cl3.012.752.422.732.172.01C2
2.66
2.45
2.24
2.45
2.17
2.01
3
结论与讨论
由表4可知，在水泥稳定碎石混合料中掺人脱硫石膏后，最
佳含水率稍有下降（1.8% ),而最大干密度稍有增长（1. 5% )，在 水泥及级配碎石用量不变的情况下，随加人脱硫石膏比例加大， 最大干密度呈上升趋势。而对不掺粉煤灰的水泥稳定碎石混合 料中掺人脱硫石膏后，最佳含水率也有下降(3. 3% )，而最大干密 度也有增长(4.3% ),随脱硫石膏掺量的增加，其最佳含水率反而 有所增加,但最大干密度仍呈增加趋势。总体来讲，在水泥稳定 碎石混合料中加人脱硫石膏后，其混合料的最大干密度比不加脱 硫石膏组的均有提高。
由表5可知，含有脱硫石膏的水泥粉煤灰稳定碎石混合料中，
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2 0 1 7 年 6 月
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山西建筑
Vol. 43 No. 16Jun. 2017
文章编号：1009-6825 (2017) 16-0122-02
纳米技术在阻燃材料中的发展与实际应用
(福建三明市消防支队梅列区大队，福建三明365000)
摘要:对纳米材料进行了概述,从聚合物碳纳米管复合材料、聚合物碳纳米纤维复合材料、聚合物/三氧化二锑纳米阻燃体系等 方面，阐述了纳米技术在阻燃材料中的发展，指出未来纳米材料可能会发展成为制备良好阻燃剂的优良材料。关键词:纳米技术，阻燃材料，碳纳米纤维,亲水性中图分类号:TB383
文献标识码:A
罗世权
有如下的优点:i)具有较 近年来，随着纳米技术和纳米材料逐渐的走进大众的生活， 剂材料与其他材料成分的阻燃剂相比，对纳米材料展开的研究也逐渐的成为现代材料科学领域的研究
热点，并且这一材料被认为是21世纪最具发展潜力的材料。纳 米复合材料具有軔性佳、高强度的优点，在制备过程中无机物添 加量低。此外,这一材料还具有二维尺寸稳定性强的优点，能够 在未来其很有可能会发展成为制备良好阻燃剂的优良材料。
大的长径比，作为一种无机纳米分散剂，长径比较高的材料比其 他材料更容易形成连续性的、具有网络结构的保护炭层,并且形 成的保护炭层表面不易产生裂缝，基本不收缩。由聚合物碳纳米
管复合材料形成的炭层能够有效的提高材料的阻燃性，在很大程
很好地阻隔热能，具有良好的热稳定性和燃烧的耐火性。因此， 度上降低材料的MLR值。相比较于其他的纳米无机材料而言，
1纳米材料概述
纳米材料是指由颗粒大小为1 nm ~ 100 nm的超微粒子凝聚
2)与高聚物具有良好的相容性。众所周知，以普通的无机分子材
料作为阻燃材料中的分散剂时，需要对改分子材料进行表面改 纳米管复合物作为阻燃剂材料时，无需对其进行表面改性，就可
聚合物碳纳米管复合材料在作为阻燃剂方面有很大的优势。
而成的块状、薄膜、多层膜和纤维，是在近些年才开始被广泛研究 和使用的一类新型材料。由于纳米材料的组成成分是单位为纳 米量级的微粒，使得这些纳米材料拥有许多异于普通材料的奇异 的物理和化学性质。在现今的研究基础上，人们已经可以制备含 有几十个甚至几万个原子的纳米粒子，并以这些纳米粒子为构造 单位用于制造与传统材料具有相同用途的物质，但由于其特殊的 构成又具有不同于传统材料的奇特性能，这一制造和发明将会给 生产力的发展带来不可估量的影响，并且将在很大程度上有望解 决人类现如今面临的一系列问题，如能源、环境保护等。
性，才能够使该无机分子材料在基质中均匀分布，但将聚合物碳 以和多种高聚物达到很好的相容效果，并在高聚物中得以又快又
好地分散开来。3)不影响各燃料物质的引燃时间，有研究表明， 聚合物碳纳米管复合材料作为阻燃剂使用时，不会降低可燃物的 引燃时间。
2.2聚合物碳纳米纤维复合材料
碳纳米纤维是指以低碳烃化物作为原料，以氢气为载体，经 由催化剂的催化作用，在900K ~ 1 500K的条件下形成的一种纳 米尺度的碳纤维，这种碳纤维的结构和性能优于普通的碳纤维材 料，较碳纳米管而言有所不足。碳纳米纤维具有密度低、强度高、 导电性能好、结构致密、比表面积大等优点，相对于传统的纳米材 料而言，其缺陷少，因此也可以作为增强聚合物力学性能的亚微米 增强剂，在多种热固性和热塑性树脂中广泛应用，此种复合材料的
C 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-S
SO-S 9-C
2纳米技术在阻燃材料中的发展
2.1聚合物碳纳米管复合材料
聚合物碳纳米管复合材料作为阻燃剂有着明显的优势，在实
际的阻燃剂应用中也最为广泛，属B1级阻燃材料,这一类的阻燃
SO-S9O-S9O-SSO-S9O-SSO-S9O-S9O-SSO-S9O-S9O-SSO-S9O-SSO-S9O-S9O-S
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9-0
7 d龄期无侧限抗压强度普遍降低，但其强度均满足国家标准要 求。试验数据表明，掺有粉煤灰的混合料加人脱硫石膏后，其强 膏对水泥有一定的缓凝作用;2)脱硫石膏对粉煤灰的活性有一定 的激活作用。可见脱硫石膏对水泥稳定碎石混合料是可行的。 参考文献：[1]
谢建海，尤虎宁,赵党会，等.脱硫石膏的性能及其作为水泥度比不掺粉煤灰的混合料强度要高。主要原因有两点:1)脱硫石
[2]
缓凝剂的应用[J].中国非金属矿工业导刊，2012 (5): 16- 18.
查旭东，曹艳霞，刘国才.抗裂型水泥稳定碎石配合比设计 及路用性能研究[J].长沙理工大学学报（自然科学版），
2013,10(1) ：1-6.[3] 张嘎吱，沙爱民.水泥粉煤灰稳定碎石基层的龄期和强度
[J] •公路交通科技,2005，22(6) :27-29.
Hou Liguo
(Tangshan Construction Engineering Quality Supervision and Inspection Station, Tangshan 063000, China)Abstract ： This paper made test to cement stabilized macadam mixture with different mixing amount of desulfurized gypsum, determined the optimum moisture content and dry density, and taking optimum moisture content production strength specimens, measured its strength and analyzed the influence laws of strength.Key words ： desulfurized gypsum, cement stabilized macadam, fly ash, optimum moisture content
收稿日期=2017-03-25作者简介:罗世权（1983-)，男，助理工程师
The test researchon the influence of
desulfurized gypsum to cement stabilized macadam base strength
