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铁尾矿微表处组成设计及路用性能研究

摘要：针对我国铁尾矿对环境造成污染和资源浪费的问题，将铁尾矿作为主要集料应用于微表处混合料中。通过实验，研究铁尾矿对微表处混合料配合比设计和路用性能的影响，探讨其作为微表处混合料的可行性。研究结果表明：铁尾矿微表处混合料强度高、施工和易性好、抗滑性能、耐磨耗性能强，但是，高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性稍有不足；铁尾矿作为微表处混合料主要矿料，具有技术和经济可行性，能够缓解铁尾矿废弃资源利用问题。

关键词：微表处铁尾矿配合比设计路用性能

ResearchontheCompositionDesignandRoadPerformanceofIronTailingsMicroSurface

ZHUHongbin

LiaoningProvincialCollegeofCommunications，Shenyang，LiaoningProvince，110000China

Abstract：InresponsetotheenvironmentalpollutionandresourcewastecausedbyirontailingsinChina，irontailingsareusedasthemainaggregateinmicrosurfacingmixtures.Throughexperimentalresearch，theinfluenceofirontailingsonthemixdesignandroadperformanceofmicrosurfacingmixturesisstudied，thefeasibilityofusingthemasmicrosurfacingmixturesisexplored.Theresearchresultsindicatethatthemicrosurfacemixtureofirontailingshashighstrengthandgoodworkability，stronganti-skidandwear-resistantproperties，butitshigh-temperaturestability，low-temperaturecrackresistance，andwaterstabilityareslightlyinsufficient;Irontailingscanbeusedasthemainmineralmaterialformicrosurfacemixing，havetechnicalandeconomicfeasibilityandcanalleviatetheproblemofwasteresourceutilizationofirontailings.

KeyWords：Microsurface;Irontailings;Mixdesign;Roadperformance

铁矿石经过选别后，剩余下来的固体废弃物被称为铁尾矿，经过粗选加工后，主要以矿渣的形式存在，其矿物成分与公路工程使用的集料相同[1]。我国存在数量巨大的铁尾矿，且多处于不稳定形式，具有危险性和环境污染性，亟需找到更多再生利用途径[2]。已有研究表明，铁尾矿砂可以被广泛、大量用于水泥混凝土结构和无机结合料稳定类路面基层中，并可代替部分集料、填料用于热拌沥青混凝土中，但是，其高温稳定性、水稳定性等路用性能受到不同程度影响有所降低[3-5]。微表处作为主要的公路预防性养护技术措施，可以快速修复沥青路面的松散、坑槽、裂缝等病害，并且工艺简单、能耗小、恢复交通速度快[6-7]。因此，研究铁尾矿应用于微表处混合料具有重要现实意义，可为解决铁尾矿废弃资源再生利用、缓解建筑矿物材料紧张提供路径。通过室内试验，研究铁尾矿作为主要集料加入微表处混合料对其组成设计和服役性能产生的影响，为铁尾矿微表处技术在公路预防性养护中推广应用提供依据和参考。

1.1SBS改性乳化沥青

使用A级70#道路石油沥青制备乳化沥青，使用SBS胶乳改性剂制备改性乳化沥青，性能指标如表1所示，乳化剂为辽宁某工厂生产的慢裂型阳离子乳化剂，实验用水为纯净水。

表1微表处改性乳化沥青性能指标表

0.6mm筛上剩余量/%

蒸发残留物含量/%

阳离子（+）

阳离子（+）

沥青标准黏度/s

25℃针入度/（0.1mm）

40～100

5℃延度/cm

贮存1d稳定性/%

贮存5d稳定性/%

1.2矿料

本文使用的铁尾矿砂为辽宁本溪鞍山型高硅铁尾矿，主要含有硅铁建造、闪角岩和硅质岩；玄武岩和石灰岩采用辽宁本溪某石场生产的集料，集料各项指标如表2所示，均满足《公路沥青路面预防性养护技术规范》（JTG/T5142-01—2021）的要求。并且，从力学指标上，可见铁尾矿的主要指标优于石灰岩、略低于玄武岩。

表2矿料性