¿Aplicación de la ganga de carbón en la ingeniería de carreteras?
Introducción
Desde mediados del siglo pasado, la utilización de ganga de carbón ha llamado la atención de algunos países del mundo. Otros países han llevado a cabo durante mucho tiempo investigaciones en profundidad sobre la utilización de ganga de carbón en proyectos de carreteras y han logrado muchos resultados gratificantes, con tasas de utilización mucho más altas que las de nuestro país. La ganga de carbón se utiliza con frecuencia en la construcción de ingeniería geotécnica, como en carreteras. Se considera un mejor material en muchos campos y ha ganado un gran reconocimiento [1].
1 Estado actual de la investigación de la ganga de carbón en la ingeniería de carreteras en el país y en el extranjero
1.1 Aplicación de la ganga de carbón en carreteras
La primera persona en convertir la ganga de carbón en Pavimento antideslizante El país es Reino Unido Siempre se ha considerado un material con las ventajas de altas prestaciones y bajo coste, y también ha sido muy utilizado en otras construcciones de ingeniería geotécnica. Al mismo tiempo, también se utilizó para pavimentar carreteras en Estados Unidos, donde se quemó y mezcló con minerales y se utilizó como pavimento en Nevada. Después de muchos experimentos, se descubrió que no solo tiene mejores propiedades antideslizantes, sino que también tiene ventajas en el mantenimiento y tratamiento de carreteras y también se utiliza en el procesamiento de cemento. La antigua Unión Soviética descargaba alrededor de 80 millones de toneladas de ganga de carbón cada año, y su peso en conjunto puede alcanzar los 900 millones de toneladas. Lo quemaron y lo utilizaron como capa inferior de dos capas de colchón para colocar debajo de la estructura del pavimento de hormigón asfáltico. El costo es mucho menor que el de los residuos. En los últimos 50, la calidad de la mezcla no ha cambiado, pero el rendimiento de la carretera ha mejorado enormemente y el precio de la ganga de carbón triturado también es más bajo que el precio. de polvo de piedra [2].
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1.2 La aplicación de ganga de carbón en carreteras en China
Aunque mi país ha explorado anteriormente la utilización integral de ganga de carbón, con respecto a la exploración su utilización en la ingeniería de carreteras apenas ha comenzado. Durante la construcción de la sección de línea especial de la planta de lavado de carbón de Fenxi Mining Bureau en Shanxi Jiexiu, se seleccionó ganga de carbón para la reparación del vertedero del terraplén. Desde su puesta en uso, todos los indicadores del terraplén han cumplido con los estándares correspondientes. y el coeficiente de compresión de la ganga de carbón es pequeño. Una vez construido el terraplén, el asentamiento será pequeño. Durante la compactación, el terraplén de ganga de carbón es mejor que el terraplén de tierra. La Oficina de Minería de Hegang también utilizó ganga de carbón al construir terraplenes. Teniendo en cuenta su inflamabilidad, la mezclaron con arena y establecieron la proporción en 3:1. Después de 6 años de uso, la plataforma aún tiene una gran estabilidad y todos los indicadores cumplen con los requisitos técnicos pertinentes. presupuesto. Ya en 1981, el Departamento de Carreteras de la ciudad de Pingdingshan comenzó a explorar la tecnología de base de pavimentación de ganga de carbón estabilizada con aglutinantes inorgánicos y la puso en práctica después de años de repetidas pruebas y optimización, se han pavimentado con éxito más de 1.000 kilómetros de carreteras base. que es económico y económico Los aspectos sociales han obtenido enormes beneficios. En la pavimentación de la sección de prueba de la base del pavimento, utilizaron cenizas volantes de cal en proporción 8:22:70 para mantener la ganga de carbón sin quemar en un estado estable. Después de 180d28 puntos de prueba en la primavera, la base del pavimento mostró una alta estabilidad y una fuerte confiabilidad. , buen efecto, consistente con los estándares de calidad de ingeniería. En el nuevo proyecto de carretera en la provincia de Hebei, se utilizó ganga de carbón en la construcción de la capa estructural de la carretera. Durante el proceso de construcción, todos los pavimentos no sufrieron daños, la integridad fue buena y el desempeño del pavimento fue excelente. La estructura de la ganga de carbón de piedra caliza en Huangling, provincia de Shaanxi, es muy estable y permanece intacta bajo pruebas de frío y calor intensos. Puede perforarse y desmontarse en una sola pieza durante la inspección de aceptación. Estos materiales tienen mejor resistencia y planitud en la etapa posterior, así como mayor durabilidad y resistencia a las heladas. Debido a que la mayor parte de la ganga de carbón utilizada es local, el costo se reduce considerablemente y al mismo tiempo se alivia la escasez de materiales de construcción de carreteras. No solo mejora el medio ambiente, sino que también tiene una gran adaptabilidad y una baja complejidad operativa.
2 Tipos de ganga de carbón
A día de hoy no existe consenso sobre la clasificación de los tipos de ganga de carbón. De hecho, su clasificación se ajusta básicamente a los siguientes aspectos.
2.1 Según el lugar de eliminación de desechos
Se puede dividir en desmonte de minas de carbón a cielo abierto, excavación de roca completa, excavación de roca de semicocarbón y remoción de desechos lavados a mano.
2.2 Distinguido por el tiempo de extracción de ganga
① Nueva minería: El tiempo de extracción es de tres meses.
No ha sido desgastado, y no ha sufrido cambios significativos en su composición. No ha sido secado al aire, por lo que todavía tiene humedad y no puede generar su propia energía interna para romperse. Colocación: El tiempo de colocación es mayor y el número de partículas es menor. Este tipo de ganga de carbón se puede utilizar directamente después de su salida, lo que mejora enormemente la economía y también se ha mejorado el índice de plasticidad correspondiente.
2.3 Distinguir según la situación de combustión de la ganga de carbón sin quemar
2.3.1 Ganga de carbón sin quemar En general, el contenido de carbono y azufre en la ganga de carbón sin quemar es bajo y no hay actividad. que reacciona con otras sustancias es principalmente negro y la mayoría tiene estructuras granulares, masivas y parecidas a rocas. Tiene buena estabilidad y estructura extremadamente regular. Sus componentes minerales son principalmente montmorillonita, caolinita e ilmenita. 2.3.2 Ganga quemada Este tipo de ganga se refiere a la ganga no quemada después de una combustión completa. Su color se vuelve rojo gradualmente, su composición química es azufre y muestra cierta actividad principalmente en forma de bloques y gránulos. En términos de composición química, los componentes de carbono y combustible se reducen considerablemente, mientras que el contenido de alúmina y óxido de silicio aumenta considerablemente, representando alrededor del 85%, lo mismo que la ceniza volcánica. Sin embargo, en términos de estructura de componentes, es muy diferente de la ganga de carbón sin quemar. Después de altas temperaturas, los minerales viscosos cambian a una nueva estructura física. La generación de Al2O3 y SiO2 lo hace activo, que es similar a la de la ganga de carbón sin quemar. . Juntas, las sustancias que reaccionan se convierten en nuevos compuestos. El carbono de la ganga del carbón quemado básicamente ha desaparecido y también han desaparecido sustancias nocivas como el azufre. La estructura física es estable y la resistencia ha mejorado enormemente.
3 La ganga de carbón daña la calidad del suelo y del agua
En los últimos años, la minería del carbón ha sido muy importante, lo que ha dado como resultado una gran cantidad de ganga de carbón, que ha ocupado muchas tierras de cultivo. Como resultado, hay menos tierra cultivada en algunas áreas, junto con la influencia del viento y otros factores, la ganga de carbón producirá una gran cantidad de polvo, lo que provocará una contaminación del aire extremadamente grave. Además, la ganga de carbón acumulada tiene una mayor probabilidad de producirse. combustión espontánea, que es perjudicial para el medio ambiente y la seguridad pública. El impacto de la lixiviación y la erosión destruirá la calidad del agua y el suelo, lo que no está en consonancia con el concepto de desarrollo científico. El estado y las propiedades de la propia ganga del carbón y la suavidad de los minerales básicos están estrechamente relacionados con la movilidad de los metales pesados y desempeñan un papel decisivo. Su erosión liberará algunos metales pesados al medio ambiente, y estos últimos penetrarán en el suelo profundo después de la lixiviación. Se puede ver que la ganga de carbón destruirá el medio ambiente circundante bajo la influencia de la lixiviación del agua de lluvia y la erosión natural, provocando la destrucción y la profunda contaminación de la pureza del agua y del suelo. En condiciones de lixiviación y meteorización a largo plazo, el mercurio de la ganga del carbón también migrará, pero la tasa de migración es muy lenta. Al mismo tiempo, se seleccionaron cuatro líneas de muestreo de suelo de tres minas con diferentes historias mineras, y se recolectaron sistemáticamente muestras de suelo alrededor de los montones de ganga para analizar los principales elementos nocivos del suelo, como zinc, cromo, etc., para hacer una evaluación correcta del estado de enriquecimiento de los metales pesados. A partir de los resultados, se encontró que debido a la acumulación a gran escala de ganga de carbón, el suelo en el área minera ha estado profundamente contaminado y mostró un cierto grado de acumulación. La migración de varios elementos nocivos es muy obvia. y el contenido en el suelo en algunas zonas mineras es incluso superior al nivel nacional de contaminación [3].
4 Conclusión
① En cuanto a la utilización de ganga de carbón, los países extranjeros utilizan principalmente cojines de carreteras, plataformas y pavimentos antideslizantes, mientras que en mi país se utilizan principalmente plataformas. Todavía no existe consenso sobre la clasificación de los tipos de ganga de carbón cuando se utilizan en pavimentos de base de carreteras. Las propiedades técnicas de la mezcla de ganga están estrechamente relacionadas con las propiedades físicas y mecánicas de la ganga, el contenido de carbono, la reacción química con el aglutinante y su actividad, que está directamente determinada por este último. Si la ganga del carbón se trata de manera irrazonable, se producirá una gran contaminación ambiental y el agua y el suelo también sufrirán graves daños.
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