·440 工程科学学报，第40卷，第4期 知试验采用的煤矸石烧失量满足要求.经过对煤矸 1)℃、相对湿度为(95±1)%的条件下养护至相应 石进行X射线衍射分析，结果如图2所示，发现煤 龄期，用于力学性能、耐久性能、环境性能等测试 矸石中主要矿物组成为石英和高岭石. 1.3力学性能试验及方法 粉煤灰中Si02和A山，03质量分数大于70%，含 重型击实试验按照《公路工程无机结合料稳定 碳量低于10%，满足作为道路材料使用的标准.矿 材料试验规程》(JTGE51一2009)执行，混合料的压 渣中的Ca0和Si02质量分数较大，约占了总量的 实密度和含水量直接影响着混合料的强度，采用重 70%,其次为A山203和Mg0,约占总量的25%.矿渣 型击实，分5层击实，每层击实59次.无侧限抗压 物相组成以玻璃态为主，且含有大量的非结晶态结 强度试验按照《公路路面基层施工技术细则》(TG一 构物质，有潜在的水硬胶凝性能，经激发剂作用后可 T-F20一2015)中的标准，试件养护第6天，应该将 显示出水硬胶凝性能0-☑ 试件浸泡水中，水的深度应使水面在试件顶面以上 3000 约2.5cm.泡水24h后即第7天，从水中取出并擦 1赤铁矿 2水化石榴石 拭干净，进行抗压强度试验.7d的无侧限抗压强度 2500 3钙霞石 4水合铝硅酸钠 是无机结合料稳定材料重要的技术指标. 1.4耐久性能试验及方法 1500 1.4.1千湿循环 养护28d试件用于干湿循环试验，试件浸水 1000 (常温)5h,然后放入烘干箱，70℃条件下烘干42h, 随后空气中干燥1h,此为一个循环(48h).测试抗 压强度前应浸水2h,空气干燥至少2h.分别测试 30 50 209 1、3、6、9、15和20个循环后的无侧限抗压强度，与 图1赤泥的X射线衍射谱图 未进行干湿循环的试件抗压强度比较，以研究干湿 Fig.1 X-tay diffraction patter of red mud 循环对抗压强度的影响 1.4.2冻融循环 10000 1石英 分别将冻融组试件，按编号开始冻融试验.可 2高岭石 程式恒温恒湿试验机温度为-18℃，冻结时间为16 8000H h,保证试件周围20mm空隙，有利于冷空气流通. 6000 冻结试验结束后，取出试件量高称重：然后立即放入 20℃的水槽进行融化，融化时间为8h,槽中水面至 4000 少高出试件表面20mm,融化完毕，取出试件擦干后 量高、称质量，为一次冻融循环结束.然后放入可程 2000 式恒温恒湿试验机进行第二次冻融循环.龄期28 60 80 100 d,冻融5次循环.达到规定循环次数进行抗压强度 20M9 (RDC)试验. 图2煤矸石的X射线衍射谱图 1.5环境性能试验及方法 Fig.2 X-ray diffraction pattern of coal gangue 1.5.1浸出试验 1.2制备路面基层材料 参照H田/T300一2007《個体废物浸出毒性浸出 试验过程为将拜耳法赤泥与粉煤灰混合，破碎 方法醋酸缓冲溶液法》，将样品破碎，通过9.5mm 后，加水搅拌均匀.将煤矸石破碎至0~4.75、4.75 筛，确定使用何种浸提剂后，称取75~100g试样，置 ~9.5、9.5~19.5mm三个粒径，按照一定级配筛分 于容积为2L的提取瓶中，按液固比为20：1(L· 后与矿渣和赤泥粉煤灰混合料按一定比例混合搅拌 kg)加入蒸馏水作为浸提剂，盖紧瓶盖后固定在翻 均匀，同时使其含水量达到施工道路材料要求，闷料 转式振荡装置，调节转速为30±2r·min-1,于23± 24h.依据《公路工程无机结合料稳定材料试验规 2℃下振荡18±2h,过滤并收集浸出液，摇匀后供分 程》(JTGE51一2009)中的试验方法，在试验时加入 析用. 少量的水泥，按照标注方法将结合料压制成型，试件 1.5.2放射性试验 规格为50mm×50mm圆柱形，试件成型后在(20± 依据国家标准GB6566一2010《建筑材料放射工程科学学报，第 40 卷，第 4 期 知试验采用的煤矸石烧失量满足要求． 经过对煤矸 石进行 X 射线衍射分析，结果如图 2 所示，发现煤 矸石中主要矿物组成为石英和高岭石． 粉煤灰中 SiO2和 Al2O3质量分数大于 70% ，含 碳量低于 10% ，满足作为道路材料使用的标准． 矿 渣中的 CaO 和 SiO2 质量分数较大，约占了总量的 70% ，其次为 Al2O3和 MgO，约占总量的 25% ． 矿渣 物相组成以玻璃态为主，且含有大量的非结晶态结 构物质，有潜在的水硬胶凝性能，经激发剂作用后可 显示出水硬胶凝性能［10--12］． 图 1 赤泥的 X 射线衍射谱图 Fig． 1 X-ray diffraction pattern of red mud 图 2 煤矸石的 X 射线衍射谱图 Fig． 2 X-ray diffraction pattern of coal gangue 1. 2 制备路面基层材料 试验过程为将拜耳法赤泥与粉煤灰混合，破碎 后，加水搅拌均匀． 将煤矸石破碎至 0 ～ 4. 75、4. 75 ～ 9. 5、9. 5 ～ 19. 5 mm 三个粒径，按照一定级配筛分 后与矿渣和赤泥粉煤灰混合料按一定比例混合搅拌 均匀，同时使其含水量达到施工道路材料要求，闷料 24 h． 依据《公路工程无机结合料稳定材料试验规 程》( JTG E51—2009) 中的试验方法，在试验时加入 少量的水泥，按照标注方法将结合料压制成型，试件 规格为 50 mm × 50 mm 圆柱形，试件成型后在( 20 ± 1) ℃、相对湿度为( 95 ± 1) % 的条件下养护至相应 龄期，用于力学性能、耐久性能、环境性能等测试． 1. 3 力学性能试验及方法 重型击实试验按照《公路工程无机结合料稳定 材料试验规程》( JTG E51—2009) 执行，混合料的压 实密度和含水量直接影响着混合料的强度，采用重 型击实，分 5 层击实，每层击实 59 次． 无侧限抗压 强度试验按照《公路路面基层施工技术细则》( JTG-- T--F20—2015) 中的标准，试件养护第 6 天，应该将 试件浸泡水中，水的深度应使水面在试件顶面以上 约 2. 5 cm． 泡水 24 h 后即第 7 天，从水中取出并擦 拭干净，进行抗压强度试验． 7 d 的无侧限抗压强度 是无机结合料稳定材料重要的技术指标． 1. 4 耐久性能试验及方法 1. 4. 1 干湿循环 养护 28 d 试件用于干湿循环试验，试件浸水 ( 常温) 5 h，然后放入烘干箱，70 ℃条件下烘干 42 h， 随后空气中干燥 1 h，此为一个循环( 48 h) ． 测试抗 压强度前应浸水 2 h，空气干燥至少 2 h． 分别测试 1、3、6、9、15 和 20 个循环后的无侧限抗压强度，与 未进行干湿循环的试件抗压强度比较，以研究干湿 循环对抗压强度的影响． 1. 4. 2 冻融循环 分别将冻融组试件，按编号开始冻融试验． 可 程式恒温恒湿试验机温度为 － 18 ℃，冻结时间为 16 h，保证试件周围 20 mm 空隙，有利于冷空气流通． 冻结试验结束后，取出试件量高称重; 然后立即放入 20 ℃的水槽进行融化，融化时间为 8 h，槽中水面至 少高出试件表面 20 mm，融化完毕，取出试件擦干后 量高、称质量，为一次冻融循环结束． 然后放入可程 式恒温恒湿试验机进行第二次冻融循环． 龄期 28 d，冻融 5 次循环． 达到规定循环次数进行抗压强度 ( ＲDC) 试验． 1. 5 环境性能试验及方法 1. 5. 1 浸出试验 参照 HJ /T 300—2007《固体废物浸出毒性浸出 方法醋酸缓冲溶液法》，将样品破碎，通过 9. 5 mm 筛，确定使用何种浸提剂后，称取 75 ～ 100 g 试样，置 于容积为 2 L 的提取瓶中，按液固比为 20 ∶ 1 ( L· kg － 1 ) 加入蒸馏水作为浸提剂，盖紧瓶盖后固定在翻 转式振荡装置，调节转速为 30 ± 2 r·min － 1，于 23 ± 2 ℃下振荡 18 ± 2 h，过滤并收集浸出液，摇匀后供分 析用． 1. 5. 2 放射性试验 依据国家标准 GB6566—2010 《建筑材料放射 · 044 ·