煤矸石是煤的伴生岩石，随着我国煤炭的大量开采，废弃煤矸石大量堆积，成片的矸石山给矿区周边的生态环境及人们日常生活带来一系列问题。

随着我国道路建设的发展，道路建设材料已经由传统的土石、二灰等耗材变得更为多元化、节能化。将煤矸石用于高速公路建设不仅可以大量消耗掉矿区附近的废弃煤矸石以实现环境治理的目的，更能降低高速公路的建造成本以达到节能减排的目标，因此将煤矸石用于道路工程不失为经济环保之举。

然而煤矸石因质地较软，大多含蒙脱石、伊利石及高岭土等，往往强度较低且表现出较高的浸水膨胀性及崩解性，在筑路工程中存在诸多隐患，因此需进一步研究煤矸石的路用性能。

煤矸石理化性质分析

1、物理性质

 在路基填筑工程中，通常对煤矸石进行颗粒集配、压碎值、膨胀性及崩解性试验以测试其物理性能，其中颗粒集配和压碎值直接影响路基的承载能力。

 颗粒集配关系到路基压实后的最大干密度，集配越良好的土体粒径越不均匀。土体中主要承力骨架由粗颗粒实现，细颗粒的作用是填充骨架间隙以降低孔隙率。被充分碾压后，土体中各粒径土颗粒可达到致密而紧凑的平衡态以提供承载能力，颗粒集配越优良，碾压后土体越致密，承载能力越强。

 压碎值为衡量集料抗压强度的指标。尽管路基承载能力为土体压实后颗粒强度及颗粒间作用力的整体表现，但骨架的粗颗粒强度决定承载力上限。公路工程集料中粗颗粒压碎值越大，路基承载力越高，且添加其他无机结合料后承载能力的提升潜质越大。

 膨胀性及崩解性是衡量路用材料抵抗浸水损伤的重要指标。土体碾压后可达到一定承载能力，而受浸水作用后承载能力会大幅减弱。

 2、化学性质

煤矸石的主要化学成分为SiO2、Al2O3，还含有少量MgO、CaO、Na2O、K2O、FeS及微量Mn、Cu、As和Cr6+。本工程所用为蒙脱石质煤矸石，蒙脱石是重要的黏土矿物，具较高的吸水膨胀力，因此在施工中做好防水排水对提升煤矸石路用性能尤为重要。

 煤矸石中含有大量的SiO2、Al2O3，其中游离的SiO2、Al2O3活性较强。未燃或天然煤矸石的晶格结构较为稳定，SiO2、Al2O3多为复合态，因此其活性较低。而在已燃煤矸石中，SiO2、Al2O3大多已经脱水分解呈高活性的游离态，易在一定条件下与其他物质发生反应。同时活性SiO2、Al2O3可在一定条件下与Ca（OH）2发生火山灰反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙或水化硫铝酸钙等产物以提高强度。

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