DB22T 2062-2014 寒区公路工程煤矸石应用技术指南

66

DB22寒区公路工程煤矸石应技术

寒区公路工程煤矸石应技术 22/T

2062

application

engineering

2014

2014

吉林省质量技术监督局

DB22/T

2014目 次前言

................................................................................

II

范围

...............................................................................

规范性引文件

.....................................................................

术语和定义

.........................................................................

煤矸石材料路分级

.................................................................

煤矸石路基设计与施工

...............................................................

煤矸石基层设计与施工

...............................................................

.....................................

17

.....................................

22

.................................

27

DB22/T

2014前言

DB22/T

2014寒区公路工程煤矸石应技术指南

范围

规范性引文件GB/T

213-2008JTG

30-2004 JTG

40-2007JTG

42-2005 JTG

10-2006

第一册 JTG

51-2009

术语和定义

coal

DB22/T

2014粒径大于40

coal

采无机结合料与煤矸石材料按照一定比例拌和均匀，经压实和养生后，7

d龄期抗压强度满足规

base

stabilized

coal

碎石材料在相同贯入量时所施加的荷载之比值，以百分率表示。在试验时，煤矸石材料的CBR最大

3.10

3.11

在稳定传热条件下，当1

m厚的材料两侧表面的温差为1

DB22/T

2014在稳定传热条件下，当1

m厚的材料两侧表面的温差为1

coal

在养护3

3.12

23.13

coal

3.14

将在105

℃灼烧后失去的重量百分比。

煤矸石材料路分级

a)

b) 煤矸石路基采

CBR

作为分级的第二指，并

CBR

45%作为划分一、二c) 压碎值介于

30%～42%之间的煤矸石材料，采煤矸石活性作为分级的第三指，煤矸石活性

d)煤矸石材料的烧失量应小于

12%；e)未燃煤矸石的热值小于

500

cal/g

500

cal/g～1000

时，应选择土与煤矸石分层填筑路堤；热值大于

1000

cal/g

时，应。煤矸石热值按照

表1

煤矸石材料路分级

一级煤矸石可以应于高速公路、一级公路以及其他等级的公路，二级煤矸石只能应于二级及二级以下公于基层时结合煤矸石质材料特性通过试验确煤矸石的合稳定形式，足强度和耐性要分级适于塑性指数小于10的煤矸石；对于塑性指数大于等于10的煤矸石，应根据其特性采取特殊处

DB22/T

2014表1

煤矸石路基设计与施工5.1

一般规定

5.2

煤矸石路基设计5.2.1

一般要求

煤矸石路基设计还应符合

JTG

5.2.2

地基表层处理

a)

DB22/T

2014b)地面横坡为

1:5～1:2.5

时，原地面应挖台阶，台阶宽度应小于

m。当基岩面上的覆盖层

地面横坡陡于

抗滑稳定系数小于

型）应小于

5.2.3

填高与坡率

5.2.4

断面型式5.2.5

包边土设置

表2

煤矸石路基包边土设计

包边土的宽度刷坡后，高等级公路宜采

包边土的宽度刷坡后，高等级公路宜采

0.5

m～

5.2.6

煤矸石颗粒组成与分层填筑厚度

DB22/T

2014表3

煤矸石路基最大粒径和分层填筑厚度要求

5.2.7

路基压实质量表4

煤矸石路床压实质量控制表5

煤矸石路堤的压实质量控制5.2.8

路基抗冻性能

5.2.9

沿河路基设计于路基设计洪水频率的水位加雍水高、波浪侵袭高，以及0.5

m的安全高度。煤矸石的选应重点考虑5.3

煤矸石路基施工DB22/T

20145.3.1

施工备

的天然含水量、塑性指数、筛分、击实、CBR

5.3.2

试验段

a)煤矸石单质材料试验，如液塑限、CBR

等；b)c) d)e) 5.3.3

煤矸石路基施工控制

a)b)c)d) e)

f)

g)h)i)

a)工特别困难时，可采倾填的方式将煤矸石填筑于路堤下，但在路床底面以下小于

DB22/T

2014b)应水平分层、分段填筑，分层压实。每种煤矸石的填筑层压实后的连续厚度宜小于

500

mm，分层填筑煤矸石路基的分层厚度宜小于

300

mm。填筑路床顶最后一层时，压实后的厚度应

c) d) e)f) 压实机械宜选自重小于

18

km/h，先慢后快，由弱振至强振，碾压时应无漏压、无死角，确保碾压均匀；g) h) 在透水性好的压实层上填筑塑性指数小于

的煤矸石材料时，应在其表面设

2%～4%的双向i)压碎值小于

j)

1:1

如能交替填筑，则应分层相互交替搭接，搭接长度小于

m。

a) b)c)d)

石材料进行换填，应满足塑性指数小于

7。

煤矸石路基施工还应符合

JTG

5.3.4

煤矸石路基排水

5.3.5

煤矸石路基边坡防护

采包边土的煤矸石路基，应按设计要求，进行覆土后采植物防护，覆土厚度

10

cm～20

个断面，每个断

点，弯道加

200

处×10

DB22/T

20145.3.6

煤矸石路基环境保护

对塑性指数

7～10

5.4

煤矸石路基施工质量控制

压碎值小于

表6

煤矸石路基施工质量控制

煤矸石基层设计与施工

6.1

一般规定

a)

b)

90%通过

90%通过

a) 施工期宜安排在气温较高季节，日最低气温应在

b)

c)

6.2

煤矸石基层设计

原材料

盐水泥，初凝时间应在

表7

石灰技术指

223

23

6.2.2

基层煤矸石应原则

a)对于压碎值小于

DB22/T

2014b)对于压碎值介于

30%～35%的煤矸石材料，若级配满足的要求，可根据分级应于相应c)对于压碎值介于

35%～42%之间的煤矸石材料，可以采取控制最大粒径的方法直接应于二级及二级以下公路基层中，对施工遇到的大粒径煤矸石材料可以采人工改锤或拣除的方

6.2.3

煤矸石材料级配范围

作二级及二级以下公路基层的煤矸石材料最大粒径大于

37.5

单颗粒的最大粒径应超过

53

mm。

6.2.4

混合料组成设计

a)

表8

水泥稳定煤矸石材料的压实度和

b)

b)

c) 采水泥稳定煤矸石作基层时，水泥剂量可

4%～6%；采水泥稳定煤矸石作底基层时，水

a)

表9

二灰稳定煤矸石材料的压实度和

b)b)

R

RDB22/T

2014R

Rc)采二灰稳定煤矸石作基层或底基层时，石灰与粉煤灰的比例可

1:2～1:4，石灰粉煤灰与煤矸石材料的比例可

a) b)平行试件的数量为

c)试件应在温度

20

℃和相对湿度

h，按照

d)根据表

R

......................................

1Zα

C

——设计抗压强度，单位为兆帕（MPa）；

α

α

95%，即α

=1.645；其他公路应取保证率90%，即α

=1.282；e) 0.5%～1.0%。采集中厂拌法施工时，可只增加

0.5%；采路拌法施工时，宜增加

1.0%。6.2.5

煤矸石基层厚度

表10煤矸石基层压实最小厚度与适宜厚度6.2.6

煤矸石基层抗冻性能

28

DB22/T

2014表11 煤矸石基层材料抗冻性能技术要求6.3

煤矸石基层施工6.3.1

施工备

试验段

在煤矸石基层正式开工前，应选择有代表性的路段铺筑试验段，长度宜小于

200

m。

a)b) c)6.3.3

中心站集中厂拌法施工

a)b)

a)b) c)

DB22/T

2014a) b)c)

a)平地机在初平路段上快速碾压

遍～2

遍，将平整路段表层

cm

b) c)

a) b)

c)d)e)6.3.4

路拌法施工

a)b)c) d) 临近水源且地势较高的场地堆放。生石灰块应在前

d～10

mm

DB22/T

2014a)b)

c) d)

a)

mm，以加强上下层连结。设专人跟随路拌机，随时检查拌和深度并配合路拌机操b) 1)2)c)

d) e)

整形和碾压要求同

6.3.3.5

6.3.3.6。6.3.5

人工沿路拌和法施工

a)b)c)d)

a)

b)

每车道

200

处×10

0.8

kg/m

DB22/T

0.8

kg/m

整形和碾压要求同

6.3.3.5

6.3.3.6。6.3.6

养生及交通管制

14

d。2 2

洒浓度稍大的沥青乳液。如能避免施工车辆在养生层上通过，应在乳液分裂后撒布

mm

的小

上能封闭交通时，应限制重车通行，通行车辆的车速应超过

30

km/h。6.4

煤矸石基层施工质量控制

表12煤矸石基层施工质量控制混凝土的体积约0.25

，重约600

kg。为防止外振动影响振实效果，可在整个混凝土基座下放一层DB22/T

2014混凝土的体积约0.25

，重约600

kg。为防止外振动影响振实效果，可在整个混凝土基座下放一层 A.1

目的和适范围试件在养护3

d后的抗压强度来评价。采其它号水泥或其它水泥时，要对试验结果进行修正。

mm

A.2

仪器设备A.2.1

混合料搅拌机A.2.2

振实台

3厚约5

DB22/T

2014A.2.3

试模及下料漏斗为40

mm

mm的梁形试件；下料漏斗由漏斗和模套两分组成。漏斗厚为0.5

mm的白铁皮

A.2.4

抗折试验机和抗折夹具

A.2.5

抗压试验机和抗压夹具抗压试验机的吨位以200

kN～300

kN为宜。抗压试验机在较大的80%量程范围时，记录的荷

mm。A.2.6

养护箱或养护室能保持温度20

℃。

天平感量为1

g。

A.2.8

其它仪器

材料

水泥DB22/T

2014

A.3.2

煤矸石

A.4

温度与相对湿度

养护箱或养护室温度20

℃±1

℃。

试件成型实验室的空气温度和相对湿度在工作期间每天应至少记录一次。养护箱或养护室的温

A.5

试件成型

成型前将试模擦净，四周模板与底座的接触面应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，壁均匀地刷

试验前将按级配回配的煤矸石材料拌和均匀，并放入浅盘，一起放入烘箱烘干8

h±1

h，烘箱温度控制在105

℃。

水泥与煤矸石的质量比为1:3，水灰比为0.6。每成型三条试件需水泥430

g±2

g，煤矸石1290

g。

将水加入拌和锅，再加入水泥，把锅放在固定架上并上升至固定位置。然后立即开动机器，低速搅拌30

误差应在±1

s。

将空模和模套固定在振实台上，适当的勺子直接从搅拌锅中将混合料分为两层装入试模。装

A

R

......................................

A

R

......................................

R R × ...................................

h～24

试件脱模后即放入水槽中养护，试件之间间隙和试件明的水深小于5

mm。每个养护池中

A.7

强度试验

试件应在成型后72

抗折强度试验采杠杆式抗折试验机以中心加荷法测定抗折强度。试件放入前，应杠杆成水接近水平位置。抗折试验加载速度为50

N/s

抗压强度试验抗压夹具进行，试件受压面为试件成型时的两个侧面，面积为40

mm40

mm。

200

FAR——抗压强度，煤矸石材料活性，单位为兆帕（MPa）；F

——破坏荷载，单位为牛顿（N）；2抗压强度结果为一组6个断块试件抗压强度的算术平均值，精确到0.1

MPa。如果6个强度值中有一个值超过平均值±10%的应剔除后以剩下的5个值算术平均值作为最后结果。如果5个值中再有超过平A.8

试验结果以小梁试件3

d抗压强度试验出的数据作为煤矸石材料活性指。若试验中采的水泥是普通RDB22/T

2014R——修正后的煤矸石材料活性，单位为兆帕（MPa）；R——抗压强度，煤矸石材料活性，单位为兆帕（MPa）；R

——非42.5普通硅酸盐水泥胶砂强度试验3

DB22/T

2014 B.1

目的和适范围在GB/T

213-2008煤的发热量测定方法的基础上提出了煤矸石材料热值试验方法，试验方法适B.2

仪器设备B.2.1

热量计B.2.2

燃烧皿铂制品最理想，一般可镍铬钢制品，规格可采高17

mm～18

mm～20

B.2.3

压力表和氧气导管减压阀和保险阀。压力表每2年经计量门检定一次，以保证指示正确和操作安全。压力表通过径1

mm的无缝铜管与氧弹连接，或通过高强度尼龙管与充氧装置连接，以便导入氧气。B.2.4

点火装置点火采12

V～24

V的电源，可由220

V交流电源经变压器给。线路中应串接一个调节电压的变B.2.5

压饼机螺旋式、杠杆式或其他形式压饼机。能压制直径10

mm的煤饼或苯甲酸饼。模具及压杆应硬质钢B.2.6

秒表或其他能指示10

s的计时器

天平

工业天平：载量4

kg，感量1

g。DB22/T

2014

材料

氧气B.3.2

氢氧化钠溶液

B.3.3

甲基红指示剂

B.3.4

苯甲酸B.3.5

点火丝直径0.1

B.3.6

酸洗石棉绒

B.3.7

擦镜纸

B.4

试验步骤

a) b) 在燃烧皿中称取粒度小于

0.2

mm

0.9

g～1.1

0.0002

mm～

mm

的小块。易燃烧完全的试样，可先在燃烧皿底铺上一个石棉垫，或石棉绒做衬

c)线点火时，把棉线的一端固定在已连接到两电极柱上的点火丝上（最好加紧在点火丝的

置因受震动而改变，往氧弹中缓缓充入氧气，直至压力到

2.8

MPa～3.0

MPa，充氧时间DB22/T

2014少于

15

3.3

3.2

MPa

d)

往筒中加入足够的蒸馏水，氧弹盖的顶面淹没在水面下

10

mm。每次试验时水意恰当调节筒水温，终点时筒比外筒温度高

1K

左右，以终点时筒温度出现明显下降。外筒温度应尽量接近室温，相差超过

1.5

K；e)

f)

0je

数前应开动振荡器振动

s；g)

观察筒温度（注意：点火后

20

要把身体的任何位伸到热量计上方）。如在

30

1’40

0.01

h)

接近终点时，开始按

min

0.001

K。以第一ni)

a)

b)

按恒温式热量计法中

c)

按恒温式热量计法中

d)

按恒温式热量计法中

5K，以稍低于室温为最理想。筒温度过低，易引起水蒸气凝结在筒外壁；温度过高，e)

按恒温式热量计法中

f)

流速，以筒加热器每分钟自动接通

次～5

次。如自动控温线路采可控硅代替继电器，镜读到

0.001

s。当