01工业固废应用背景
一般工业固废，如尾矿、煤矸石、粉煤灰等，在我国的产量巨大。据2021年国家统计年鉴数据显示，2020年我国工业固废产量高达367546万吨，但仅55%被综合利用，基础建设领域仅消纳了约13.6%。这意味着，基础建设领域对工业固废的利用还有巨大的提升空间。值得注意的是，建设领域对一般工业固废的消纳量虽有所提升，但仍占比较小。
在道路工程中，工业固废在建筑混凝土中主要用作集料，但道路工程中应用仍处于起步阶段，需要进一步加大力度。因此，本文将重点探讨道路交通领域中路基施工对工业固废材料的应用，旨在推动道路行业更好地消纳工业固废。
02路基材料及其性质
▍ 路基材料分类
路基，作为道路工程的基础，其强度与稳定性对路面的使用寿命和品质产生直接影响。在道路工程中，路基材料根据土颗粒粒径、矿物成分等分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四大类，共11种。这些类别包括漂石土、卵石土、砾类土、砂类土、粉质土、黏质土和各种特殊土，如黄土、膨胀土等。
▍ 技术性质及挑战
在路基填筑过程中，不同土类的技术性质差异显著。其中，砂性土因其良好的透水性和稳定性，被广泛认为是最优的路基填料。黏性土虽然也具有一定的稳定性，但相较于砂性土略显逊色。而粉性土由于其透水性较差，容易引起路基病害，因此被视为不良材料。重粘土，特别是蒙脱土，由于其膨胀性和敏感性，也不适宜作为路基填料。
此外，特殊土类如黄土、腐殖土和盐渍土等，在填筑路基时也需要采取特殊的技术措施。值得注意的是，大量依赖不可再生的天然砂石土作为路基填料不可持续。因此，寻找替代材料成为了一个重要的课题。
03工业固废在路基中的应用
▍ 煤矸石的应用
自60年代起，我国便开始了对煤矸石的综合利用研究。煤矸石适合替代传统填料，需注意其级配，并合理控制含水量和压实方法。通过深入探索，我们发现煤矸石在路基工程中应用性能良好，能够替代传统的路基填料。它无毒且强度达到集料规范要求。然而，需要注意的是，煤矸石的级配范围较广，常夹杂当地常见的土质。施工过程中应特别关注并保持煤矸石与土混合路基填料的级配连续性。
▍ 尾矿砂的应用
接下来，我们探讨了尾矿砂在路基中的应用。尾矿砂强度不足以单独使用，通过与黏土混合改善填筑性能。尾矿砂虽然无毒且具有一定强度，但其强度不足以满足集料的技术要求，且稳定性差、难以压实。因此，通过“黏土包边尾矿砂”的方案，可以改善其路基填筑性能。试验表明，当黏土掺量控制在30%~50%时，尾矿砂的各项性能会得到均衡提升。
▍ 电渣粉煤灰的应用
自1985年起，我国便开始尝试将电渣粉煤灰融入路基工程之中。电渣粉煤灰在类似石灰粉煤灰条件下表现出色，实践证明，其路用性能与石灰粉煤灰颇为相似。在相同的养护条件下，其七天无侧向抗压强度值甚至超越了二灰稳定土。特别是在面对不良土质路基的改良工作时，电渣粉煤灰能有效解决许多技术难题。
▍ 赤泥的应用
赤泥，这一得名于其独特颜色的工业废弃物，主要产生于铝制品产业中。赤泥在湿陷性黄土改良、提升粉黏土刚度等方面效果显著，并可用于防渗工程。赤泥具有水化反应能力，能够在遇水后凝结硬化，能有效改善黄土路基的遇水湿陷性。此外，赤泥还能显著提升粉黏土的刚度，优化其力学性能。
04总结与展望
在交通运输行业迅猛发展的背景下，路基填料资源日益紧张，而工业固废的处理也成为了亟待解决的问题。工业固废在路基材料中应用前景广阔，不仅有助于解决资源紧张问题，也可为环保做出贡献。
近年来，工业固废在路基材料中的应用研究已经取得了显著进展，不仅促进了经济发展，还为环境保护和资源节约做出了重要贡献。我们期待未来能进一步探索和深化这一领域的研究，以实现更大程度的工业固废消纳，为节约资源和环境保护贡献更多力量。