摘要：公路交通事业的发展为我国经济的进步起到了不可替代的作用，给人民生活提供了方便，为社会发展打下基础，是衡量一个国家经济实力的标志之一。本文对有色金属冶炼废渣在道路基层材料中的应用进一步的了解。
关键词：有色金属；冶炼废渣；道路基层；应用
引言：
随着我国公路交通得到大力发展，在公路的使用过程中出现了大量的问题。道路的基层问题给道路带来的病害非常严重。我国道路基层材料普遍采用的是半刚性基层材料，这种材料也存在大量的问题。道路基层出现的问题引起道路的破坏，相关工作人员必须进行对其维修养护，耗费大量的人力物力。
一、有色金属冶炼废渣的利用现状
随着国家经济的迅速发展，大规模的工业化生产带来了大量的冶炼废渣。因此，对这些产生的冶炼废渣处理问题，国内外科研工作者做了很多相关研究，取得了相应成果。
1.利用有色金属冶炼废渣作为矿井的填充材料
开采过得矿山需要填充材料来进行填充，在选择填充材料时，需要考虑环保经济的材料，传统利用河砂和山砂等作为填充材料，耗费大量的财力和资源。科研工作者在柳州华锡集团下的铜矿坑的填充进行了研究，用金属冶炼废渣磨细成渣粉，用渣粉部分代替水泥作为矿坑里的填充材料，取得成功，有色金属冶炼废渣作为填充材料既经济又能能够进行废物合理利用。
2.用有色金属冶炼废渣作为墙体材料
对镁渣作为墙体材料进行了研究，用镁渣制作标准砖符合现有的标准砖的强度要求。并且通过长期观察，耐久性达到规范要求。研究人员对铜渣进行了研究，用水泥作胶凝材料，铜渣作为集料，按照一定配比制作的铜渣砖既能符合强度和耐久性标准，又具有抗渗性好的优点。
3.有色金属冶炼废渣应用于陶瓷
国内外研究人员对废渣用于陶瓷做了大量的研究，并且成功的将废渣用于陶瓷行业。将赤泥用作陶瓷材料应用的相对比较广泛，用其制作的陶瓷制品抗压强度、抗冻性都符合标准要求。
4.有色金属冶炼废渣制作化合物
我国每年产出大量的不同种类的废渣，将这些不同种类的废渣可以制作出不同种类的盐类化合物。陈世民对锡渣制作化合物进行了研究，用碱渣制出了锡酸钠，符合直收率的要求。制备锡酸钠只需要氢氧化钠作为试剂，试剂用量低，节省费用。
二、水泥稳定锌矿渣
1.锌矿渣
采用的矿渣取自中冶葫芦岛有色集团的锌矿渣。而且硅、铁、铝含量较高，
主要以复合硅酸盐、铝酸盐的形式存在。干燥的锌矿渣见下图；
2.力学性能强度机理
在道路运营中，道路承受着车轮的反复荷载，道路基层的承载能力起到了非常重要的作用，基层的破坏会带给整个道路的破坏，道路基层必须满足一定的技术要求。道路在承受车辆的反复荷载时，基层不能产生过多的残余变形，不能发生剪切破坏或疲劳破坏，道路基层需要足够的厚度，道路基层材料需要良好的力学性能。当道路基层满足厚度要求时，从道路基层材料组成方面分析，道路基层的强度主要以下几个方面有关，一是集料之间的嵌挤作用形成一定骨架，为材料强度起到了支撑的作用；另一个是填充作用和集料之间的内摩擦阻力；还一个是无机结合料之间的化学作用，即水泥和锌矿渣中的活性成分与集料之间水硬性胶结作用。
水泥稳定碎石材料分为骨架密实型结构、骨架空隙型结构、和悬浮密实型结构。骨架空隙型结构用碎石中的大粒径颗粒作为骨架，细集料填充粗集料形成骨架的空隙，然而细集料占比相对较小不能够把骨架空隙填满。当材料中掺入锌矿渣时，会对骨架空隙进行进一步填充，逐渐向骨架密实型结构靠拢，因此其密实度会增加，强度得到提高。若锌矿渣的掺量继续增加，粗集料形成的骨架将会被分开，逐渐向悬浮密实型结构转变，其强度会降低。
三、水泥稳定锌矿渣粉
矿渣玻璃体在水中一般不具有胶凝性，由于水分子的作用不能够克服富钙相分解活化能，因此富钙相在水中保持稳定的结构，矿渣玻璃体呈惰性状态，如果水溶液中存在足够多的离子和极性分子，并且这些离子和极性分子进入玻璃体结构内部的空隙中，克服富钙相分解活化能，富钙相得以水化，矿渣玻璃体解体，碱性环境下的富硅相也会逐渐分解，富硅相和富钙相的水化产物逐步增加，水化产物结构联系不断加强，可以使矿渣玻璃体具有胶凝性。因此，矿渣的激发具有非常重要的作用，这样才能不仅利用其物理形态作用，还能开发利用矿渣的潜在活性。
机械激发是将矿渣进行机械粉磨，使细度变得更高，活性变得更佳。粉磨时间越久，矿渣细度越高，但是随着粉磨时间的不断增加，细度提升幅度会有所减小，在一般试验中，3~30μm 的细粉为胶体的主要活性成分，低于 10μm 的细粉水化速度比较快，高于60μm 的颗粒只发生表面水化，充当细集料作用。粉磨时间对矿渣的活性具有很大的影响，随着矿渣的粉磨时间不断提高，虽然矿渣细度不再提高，但是矿渣粉表面有可能会出现新的活化点，内部也可能产生一些裂纹，有利于矿渣粉发生水化反应。
四、水泥粉煤灰稳定锌矿渣
粉煤灰是煤粉燃烧后形成的一种似火山质材料，它是发电厂将煤磨细成煤粉经过锅炉燃烧产生大量的高温烟气，经过集尘装置搜集得到。粉煤灰含有 70%以上的玻璃微珠，颗粒光滑且质密，这种形态能够促进水泥的水化，改善流变性质和初始结构。粉煤灰主要用途有生产水泥、粉煤灰砖、铺筑道路等。
粉煤灰掺入水泥稳定碎石基层材料中还能够起到微集料的作用，水泥稳定碎石基层材料的集料主要为一定级配的碎石，碎石粉含量较少，这些细集料的填充作用远远不够达到基层材料具有较好的密实性。粉煤灰细度比较高，对集料间的微小间隙还能够起到有效的填充作用，提高基层材料的密实性。粉煤灰微小颗粒能够在水泥浆体和水泥颗粒之间均匀分布，提高了水泥浆体的流动性能。粉煤灰的这种微集料效果能够改善混合料的和易性，促进了活性物质的水化反应。此外，水泥稳定碎石基层材料中粉煤灰的掺入还能够使混合料中水化产物的铝酸盐的含量减少，能够提高抵抗硫酸盐的侵蚀能力。
结束语：
综上所述，在道路基层中对新型材料的研究是非常有意义的，既能解决环保问题，又能对现有传统的基层性能改善具有很高的前瞻性。因此，将矿渣应用于道路基层中，不仅能够将矿渣合理的利用，节约土地资源，保护环境，还节省了大量的费用开支。贯彻了国家发展循环经济、走可持续发展道路的政策，为国家带来了社会与环境的双重效益。
参考文献：
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论文作者:吴朋飞1,龚红梅2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：矿渣论文; 废渣论文; 基层论文; 材料论文; 道路论文; 水化论文; 骨架论文; 《基层建设》2019年第12期论文;