铁(钼)矿尾砂路面基层技术规程

铁（钼）矿尾砂路面基层技术规程

1 范围

DB41/T 2151—2021

本文件规定了无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂基层、底基层的术语和定义、结构设计、原材料技术要求、混合料配合比设计、施工方法、施工过程中的质量管理等。

本文件适用于新建、改扩建公路无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂基层和底基层的设计与施工，无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂路基改善层可参考使用。 2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 1346 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 GB 5749 生活饮用水卫生标准

GB/T 8074 水泥比表面积测定方法 勃氏法 GB/T 17671 水泥胶砂强度检验方法（ISO法） JTG D50 公路沥青路面设计规范 JTG E42 公路工程集料试验规程

JTG E51 公路工程无机结合料稳定材料试验规程

JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 JTG/T F20 公路路面基层施工技术细则 3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。 3.1

铁（钼）矿尾砂

铁（钼）矿石经研磨精选后剩余的粉状固体废弃物。 3.2

尾砂稳定剂

在水作用下产生水化反应，水化反应结晶物裹覆、黏结尾砂颗粒，使尾砂形成整体强度的粉状水硬性胶凝材料，以下简称稳定剂。 3.3

无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂混合料

将稳定剂、水、铁（钼）矿尾砂等材料按照一定比例拌和形成的混合料，分为添加集料和不添加集料两种。 4 一般规定

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4.1.1 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂的使用应符合国家环境和生态保护、安全生产的相关规定。 4.1.2 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂基层、底基层除符合本文件规定外，还应符合国家和行业颁布的现行有关标准、规范和规程的规定。 5 结构设计 5.1 厚度

无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂单层厚度不应小于15 cm，不宜大于25 cm。 5.2 设计参数

5.2.1 采用无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂基层、底基层的沥青路面应按JTG D50的规定进行结构设计。

5.2.2 结构验算时，无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂泊松比取0.5，90天龄期弯拉强度和弹性模量参照表1取值。

表1 无机结合料类材料的弯拉强度和弹性模量取值范围

材料 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂混合料 （集料掺量30%以上） 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂混合料 （集料掺量30%以下或不掺） 弯拉强度/MPa 1.5～2.0 弹性模量/MPa 18000～28000 0.9～1.5 14000～20000 注： 稳定剂用量高、材料性能好、级配好或压实度大时取高值，反之取低值。 6 材料

6.1 铁（钼）矿尾砂

6.1.1 含水率不得高于15%，砂当量不小于65%。

6.1.2 一个作业段内应采用料源相同的铁（钼）矿尾砂或粗细掺配比例相同的铁（钼）矿尾砂。 6.2 稳定剂

6.2.1 采用GB/T 1346测试稳定剂初凝时间、终凝时间和安定性，初凝时间应大于3 h，终凝时间应大于6 h且小于10 h，安定性合格。

6.2.2 采用GB/T 17671测试稳定剂抗压强度和抗折强度，不同龄期的强度应满足表2的要求。

表2 稳定剂抗压强度和抗折强度技术要求

强度 龄期 技术要求 3天 ≥17.0 抗压强度/MPa 28天 ≥42.5 3天 ≥3.5 2

抗折强度/MPa 28天 ≥6.5 6.2.3 采用GB/T 8074测试稳定剂比表面积，比表面积不小于350 m/kg。 6.3 集料

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集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，最小粒径应大于4.75 mm，最大粒径不宜超过31.5 mm，其技术指标应满足JTG/T F20的要求。 6.4 水

6.4.1 符合GB 5749规定的饮用水可直接作为拌和与养生用水。 6.4.2 采用非饮用水时，应满足JTG/T F20的要求。 7 混合料设计 7.1 强度要求

无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂混合料采用静压法成型试件，试件7天无侧限抗压强度满足表3要求。

表3 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂7天无侧限抗压强度要求

结构层 基层 公路等级 高速公路、一级公路 二级及二级以下公路 高速公路、一级公路 二级及二级以下公路 重交通/MPa 4.0～6.0 3.0～5.0 2.5～4.5 2.0～4.0 中等、轻交通/MPa 3.0～5.0 2.0～4.0 2.0～4.0 1.0～3.0 底基层 7.2 击实方法

无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂混合料设计应参照JTG/T F20，采用重型击实或振动成型方法进行击实试验，确定其最佳含水率和最大干密度。 7.3 推荐配比

不同等级公路的不同层位无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂混合料，配比可参考表4配量。

表4 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂建议配比

结构层 公路等级 高速公路、一级公路 基层 二级及二级以下公路 重交通 中等、轻交通 30%～40%集料、60%～70%尾30%～40%集料、60%～70%尾砂、稳定剂剂量7%～10% 砂、稳定剂剂量6%～10% 30%～40%集料、60%～70%尾100%尾砂、稳定剂剂量8%～砂、稳定剂剂量6%～9% 12% 高速公路、一级公路 底基层 二级及二级以下公路 100%尾砂、稳定剂剂量8%～100%尾砂、稳定剂剂量6%～13% 100%尾砂、稳定剂剂量6%～10% 10% 100%尾砂、稳定剂剂量6%～8% 8 施工机器与试验检测仪器 8.1 施工机器

每个作业面设备配备应不低于下列要求。 a) 不小于600型稳定土拌和机；

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b) 功率不低于120 kW的摊铺机； c) 自重22 t～25 t振动压路机；

d) 对采用掺集料的无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂混合料，还应配备自重不小于26 t胶轮压路

机； e) 洒水车； f) 装载机；

g) 载重量15 t以上的自卸汽车。 8.2 试验检测仪器

应配备如下试验检测仪器：

a) 稳定剂凝结时间检验仪器；

b) 稳定剂剂量测定设备（滴定试验）； c) 重型击实仪或振动成型仪；

d) 抗压试件制备与抗压强度测定设备； e) 标准养护室；

f) 基层密度测定设备； g) 标准筛（方孔）；

h) 取芯机（取芯筒直径15 cm）。 9 施工 9.1 一般要求

9.1.1 正式施工前应通过试验段确定施工机具组合和施工工艺，并编制试验段总结报告。 9.1.2 施工前应清除路床或下承层表面的浮土、积水等，并洒水湿润。

9.1.3 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂宜在气温较高的季节组织施工，施工期的日最低气温应在5 ℃以上，在有冰冻的地区，应在第一次重冰冻到来的15天～30天之前完成施工。 9.1.4 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂宜避免在雨季施工，且不应在雨天施工。 9.2 混合料的拌和

9.2.1 拌和前应检查场内各种材料的含水量，确定施工配合比。混合料含水率宜在最佳含水率基础上增加0.5%～1.0%。

9.2.2 混合料应按规定取样，对铁（钼）矿尾砂和稳定剂剂量进行检查，并应根据温度变化调整用水量。

9.2.3 拌合机应配备带活门漏斗的料仓。

9.2.4 掺集料的混合料装车时，应按“前、后、中”顺序分次装料。 9.3 混合料的运输

9.3.1 运输车辆应保持车厢干净整洁。数量应满足拌和出料和摊铺需要。 9.3.2 拌成的混合料应及时运送到铺筑现场。运输过程中应覆盖。 9.4 混合料的摊铺

9.4.1 摊铺前应在下承层表面喷洒稳定剂净浆，喷洒量宜为1.0 kg/㎡～1.5 kg/㎡。稳定剂净浆应洒布均匀，洒布长度以摊铺机前30 m～40 m为宜。

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9.4.2 摊铺机宜连续摊铺，摊铺速度宜在1 m/min左右。

9.4.3 掺集料的混合料摊铺时，应设专人处理局部离析现象。 9.4.4 超过初凝时间的混合料应予以废弃。 9.5 混合料的碾压

9.5.1 压路机应紧跟摊铺机进行碾压，一次碾压长度宜为50 m～80 m。

9.5.2 碾压应按照试验段确定的程序与工艺进行，稳压应充分、振压不起浪、不推移。压实时应按照稳压（遍数适中，压实度达到90%）→轻振动碾压→重振动碾压→稳压的程序进行，压至无轮迹印为止。碾压完成后用灌砂法检测压实度。

9.5.3 压路机碾压时应重叠1/2轮宽。

9.5.4 压路机换挡应轻且平顺。第一遍初步稳压时，倒车后应原路返回，换挡位置应在已压好的段落上进行；在未碾压端换挡倒车位置应错开成齿状，出现局部拥包时，应进行铲平处理。

9.5.5 压路机碾压时的行驶速度，第1遍至2遍为1.5 km/h～1.7 km/h，以后各遍应为1.8 km/h～2.2 km/h。

9.5.6 压路机应停在已碾压成型的路段上，相隔间距应不小于3 m。 9.5.7 压路机不应在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车。 9.6 施工缝

9.6.1 施工缝应采用与车道中心线垂直的横缝，接缝断面应保证竖直。

9.6.2 施工缝处重新开始摊铺施工前应沿横向断面挖除坡下部分混合料，摊铺机从接缝处起步摊铺。压路机沿接缝横向碾压，碾压完毕后再纵向正常碾压。 9.7 养生

9.7.1 碾压完成的段落应立即进行质量检查，并及时养生。

9.7.2 养生宜采用麻布或透水无纺土工布等措施，覆盖2 h后再用洒水车洒水，或用塑料薄膜覆盖养生。在7天内应保持基层处于湿润状态，7天养生期结束后应尽快进行上层施工。无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂基层、底基层施工结束7天，并经强度检测合格后方可进行上层的施工。 9.7.3 养生应采用喷雾式喷头，不应采用高压式喷管洒水。 9.7.4 养生期间应封闭交通。 10 施工过程中的质量管理 10.1 一般要求

10.1.1 混合料中稳定剂剂量的测定应在拌和后取样，并立即（原则上10 min内）进行滴定试验。 10.1.2 稳定剂用量除用滴定法检测外，应结合实际稳定剂、铁（钼）矿尾砂、集料用量和实际工程量进行总量控制。

10.1.3 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂基层、底基层的整体性应采用钻芯取样方式检验，芯样直径为150 mm，钻芯取样应随机布点。芯样应完整，且表面均匀、密实。 10.2 质量要求

无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂基层、底基层的施工质量应满足表5的要求。

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表5 无机结合料稳定铁（钼）矿尾砂基层、底基层质量要求

规定值或允许偏差 基层 检查项目 高速公路 一级公路 其他 公路 高速公路 一级公路 其他 公路 每处每车道测一压实度/% ≥98 ≥98 ≥97 ≥97 4处/200 m/层 点，用灌砂法检查，采用重型击实标准 用3 m直尺连续量平整度/mm ≤8 ≤12 ≤12 ≤15 2处/200 m 10尺，每尺取最大间隙 纵断高程/mm 代表值 厚度/mm 合格值 ＋5，-10 -8 -10 ＋5，-15 -10 -20 ＋5，-15 -10 -25 ＋5，-20 -12 -30 40～50个测点/弯沉/0.0 1mm 满足设计要求 车道/评定段落（不超过1 km） 宽度/mm 横坡/% ±0.3 满足设计要求 ±0.5 ±0.3 ±0.5 1处/40 m 1断面/20 m 每断面3～5点用水准仪测量 每处3点，路中及1处/200 m/车道 边缘任选挖坑丈量 贝克曼梁或落锤式弯沉仪 用皮尺丈量 最低频率 检查方法 底基层 检查规定 3个断面/100 m 用水准仪测量 每2000 m6个以上样品 22EDTA滴定及总量校核（拌合机取样） 水洗筛分（拌合机取样） 7天浸水抗压强稳定剂剂量/% ±0.5 级配 设计级配筛孔通过率±4% 每2000 m/次 强度/MPa 满足设计要求 2组/每天 度（在前场取样成型试件） 含水率 外观要求 -1，+2 表面平整密实，无浮石，弹簧现象；无明显压路机轮迹 随时 随时 烘干法 目测

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附录A （资料性）

无机结合料稳定铁尾砂基层应用示例

A.1

本附录以无机结合料稳定铁矿尾砂基层为例对无机结合料稳定铁矿尾砂的混合料配比、设备配置和施工工艺予以说明。 A.2

本示例为重交通二级公路路面改造项目，路面结构见图A.1。

AC-13沥青混凝土上面层4 cm

AC-20沥青混凝土下面层6 cm

无机结合料稳定铁尾砂基层20 cm

无机结合料稳定铁尾砂基层20 cm

原路面基层

图A.1 路面结构示例

A.3 混合料设计

A.3.1 本示例采用重型击实法进行混合料设计，采用30%集料、70%尾砂，稳定剂剂量8%。

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A.3.2 本示例设计的无机结合料稳定铁尾砂混合料最佳含水量为9.2%，最大干密度为2.09 g/cm，7天无侧限抗压强度为4.3 MPa。 A.4 施工机械配置

本示例配备了如下施工机械： a) 水稳拌和机：600型，1台；

b) 摊铺机：功率大于120 kw、2.5 m～10.5 m摊铺宽度范围可调节摊铺机，2台； c) 单钢轮压路机：26 t单钢轮振动压路机，2台； d) 胶轮压路机：30 t，1台；

e) 双钢轮压路机：13 t双钢轮振动压路机，1台； f) 自卸汽车：20辆； g) 洒水车：1辆。 A.5 关键施工工艺

A.5.1 本示例施工宽度为11 m，采用2台摊铺机梯队摊铺，摊铺机搭接宽度20 cm，摊铺机前后距离控制在15 m以内。

A.5.2 本示例摊铺虚铺系数为1.25，虚铺厚度为25 cm。

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A.5.3 本示例碾压工艺组合为：单钢轮弱振2遍→单钢轮强振3遍→胶轮碾压2遍→双钢轮收光2遍。压路机碾压时重叠1/2轮宽。

A.5.4 本示例碾压完成后，采用土工布覆盖洒水养生，养生期为7天。

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