粉煤灰在道路工程中的应用研究现状

粉煤灰在路面基层中的应用主要集中在两个方面：粉煤灰（石灰和粉煤灰）稳定材料和水泥粉煤灰稳定材料。这两种材料均已编入国首页标准，技术相对成熟，且已有许多实际应用。粉煤灰在路面表面的应用主要体现在沥青混合料表面和水泥混凝土表面。长安大学焦华在其硕士论文中的研究表明，当粉煤灰完全替代AC-16沥青混合料中的矿粉时，其低温抗裂性能较差，但高温稳定性优于与矿粉混合的混合料；水稳定性有所提高，但效果并不显著。谢军、吴少鹏等人研究了粉煤灰和偶联剂对沥青混合料表面处理水损害的影响。将填料、偶联剂和粉煤灰结合使用，称为复合粉煤灰改性剂。本研究主要采用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱对复合粉煤灰改性剂的性能进行了表征。作为填料，通过间接拉伸刚度模量试验、静态蠕变试验和间接拉伸疲劳试验，评价了其对沥青混合料水分敏感性的影响。结果表明，添加复合粉煤灰改性剂的沥青混合料在冻融条件下具有较高的间接拉伸强度和拉伸强度比，且水分敏感性优异。此外，经特定水分损伤处理后，复合粉煤灰改性剂改性的沥青混合料表现出更高的刚度模量、抗永久变形能力和疲劳寿命。结论：复合粉煤灰改性剂能够有效改善沥青混合料的水分敏感性。

粉煤灰路堤在道路工程中应用广泛，尤其是在软土地基路段。它可以充分利用粉煤灰的轻质特性，降低路堤自重和软土地基的附加应力，从而减少总沉降，提高路堤稳定性。同样，在桥头用粉煤灰填充高填土，可以改善因桥头高填土自重沉降引起的桥头跳动问题。刘铁军研究了用作路堤填料的粉煤灰的力学性能，得出以下结论：粉煤灰的干密度随含水率的增加呈现先增大后减小的趋势，最大干密度出现在含水率为19%时；粉煤灰的渗透系数随干密度的增加呈指数下降。当粉煤灰的干密度小于1.35g/cm³时，干密度对其渗透系数几乎没有影响。粉煤灰的粘聚力随含水量的增加而增大。当粉煤灰含水量增加或减少时，粘聚力下降缓慢（含水量低于26%），含水量超过26%时下降较快；粉煤灰含水量每增加1%，内摩擦角约下降0.25°；煤灰的粘聚力随压实度的增加呈线性增加，而粉煤灰的内摩擦角随压实度的增加呈指数增加；粉煤灰含水量越接近最佳含水量或压实度越接近100%，随着振动次数的增加，粘聚力和内摩擦角的下降幅度越小，在振动初期越容易达到稳定状态。陈云勇和高亮也对加筋粉煤灰路堤进行了室内模型试验。根据相似性原理，两位研究人员按1:8的比例缩小了实际路堤，并采用双向土工格栅作为加筋材料，对粉煤灰加筋路堤的应力应变进行了试验研究。结果表明，土工格栅加筋可以显著降低粉煤灰路堤的不均匀沉降，并显著提高路堤的承载力。

内容来源：粉煤灰产业联盟