王轉

（貴州交通職業(yè)技術學院，貴州 貴陽 550001）

磷石膏是工業(yè)過程中產生的副產物，雖然其利用的途徑很多，但是資源利用率卻僅僅在3成左右。近些年來，磷石膏的資源利用化引起了科研工作者的廣泛關注，以改善磷石膏的性能，可以用于傳統(tǒng)水泥、信息建筑材料等行業(yè)的應用，并且已經形成了一定的規(guī)模，對于磷石膏的綜合應用新技術提供了重要的指導意義。

1 磷石膏在公路路基常規(guī)應用前的檢查

由于磷石膏中存在部分結晶水，因此，在不同的烘干溫度和條件下，同一個樣品的含水率測量得到的值是有所不同的，這樣會導致擊實實驗和CBR實驗得出的結果缺乏一致性，影響了結果的準確度，從而使得實驗的結果無法進行對比，影響了對于工程質量的判斷。

1.1 含水率監(jiān)測

在經過研究之后，表明烘干時間控制在4～32小時之內，控制烘箱的溫度為105℃之下，測量得到的含水率會在很大程度上受到烘干時間的影響，但如果時間超過了32小時之后，就會逐漸趨于穩(wěn)定。如果烘干時間在4～32小時之內，控制烘箱溫度為75℃之下，那么測量得到的含水率智慧受到很小的烘干時間影響，一旦烘干時間超過42小時，那么受到烘干時間的影響會大幅度的增強。綜合這種實驗研究分析得到結論，為了放置留存于磷石膏中的結晶水受到損失，在測量含水率的時候，要控制烘箱溫度低于80℃。將測試的周期、測試結果的穩(wěn)定性等因素考慮進來，最佳的含水率監(jiān)測條件為烘箱溫度為75℃，烘干的時間要控制在24小時最好。

1.2 液塑限監(jiān)測

根據實驗結果表明，測試的樣品液限為27.9℃，而塑限為21.5攝氏度，不同的磷石膏的液塑限相差并不大，這也表明了其塑性指數普遍偏小，也就是說，磷石膏的物理狀態(tài)會隨著含水率的變化進行變化，并且這一變化是顯著的，例如會變?yōu)榘牍虘B(tài)、甚至液態(tài)、可塑的形態(tài)等等，這在一定程度上也會增加路基施工的難度。

1.3 CBR值的檢測

檢測的結果，如見表1所示。

表1 磷石膏與素土CBR試驗結果

這一結果表明，如果將磷石膏作為路基填料來看，在材料的強度等主要的檢測指標方面，是能夠滿足施工相關的技術規(guī)范和要求的，能夠直接的作為路基填料來使用。第二，CBR的試件在浸入水中96小時候進行檢測，磷石膏經過壓實之后形成的板體有更明顯的使用效果，表面不松散，這一點相比較砂類土和粘性土來說是更理想的，因此，也是一種非常理想的路基填料。第三，實驗結果可以得到，路基被土經浸水之后的強度會顯著的降低了，因此，在施工的過程中，要盡可能的做好防水、排水工作。一旦選擇用磷石膏作為路基的填筑材料，更要尤其做好這一點，因為含水率監(jiān)測實驗表明，磷石膏的物理狀態(tài)很容易受到溫度等的變化，并且在壓實過程中，水分也會對壓實的裝填造成影響。

2 磷石膏在公路軟土病害路基中的應用

造成路基病害的原因是復雜多樣的，可以歸納如下：1）路基的巖土條件是產生路基病害的基本原因和內部的條件；2）水汪汪會直接造成路基的病害；3）引起路基病害的外部條件有風雪、氣溫、荷載、地震和地形等等；4）綜合路基病害產生的原因還有人為的因素：例如，設計不夠合理、施工步驟不恰當、沒有及時養(yǎng)護等等。例如，如果是含水量過高的軟土地基的路段，那么如果沒有做到正確的處理方法，或是選擇了錯誤的改良措施、在施工時都沒有達到實際的設計要求。總而言之，很多條件都可能造成路基的沉陷，從而造成路面的破壞。磷石膏的主要成分是二水硫酸鈣，并且含有非常豐富的鈣、硫，呈現顆粒狀。在一定的施工工藝下，可以先采取碎石狀的磷石膏作為基層，第一種基層制作，其配合的材料為10厘米厚的碎石、7厘米厚的磷石膏、粉煤灰、4厘米厚的白灰和10公斤的水泥。第二種基層制作，要開始制作紅土磷石膏，這一種石膏的配合材料要先將所有的材料拌合、攤鋪然后壓實，之后將水泥攤鋪至10厘米厚，再進行壓實。在整個實驗的過程中，要觀察磷石膏的路基材料的材料配方，觀察做出的示范路基作對比顯示得到：磷石膏在作為路基的基層材料是非?？尚械模⑶夷绦院軓?，另外，碎石狀的磷石膏做基層時，與紅土磷石膏做基層是相比，具有更強的彈壓強度，并且這種制作方法具有更明顯的優(yōu)勢。摻入了傳統(tǒng)的石灰粉的材料相比，摻入磷石膏的路基材料能夠將整個路基的強度提高兩倍數字甚至更多，并且經過車輛的碾壓，依然能夠保持極高的完成度，不論是路基強度、還是實驗效果，都更加理想于其他的材料。因此，用這種磷石膏作為路基的材料，具有很強的材料優(yōu)勢。從技術角度出發(fā)，磷石膏粉煤灰是非常多孔的材料，能夠形成三硫型的鈣礬石，這種石呈針狀，能夠起到支撐骨架的作用，因此，也更有利于材料內部結構的連接，能夠給路基內各個單元之間增加更多的連接力和接觸點。除此之外，采用磷石膏作為路基材料還能夠在很大程度上降低公路的投資，每噸平均節(jié)約10-20元。由此可見，從綜合性的角度來說，磷石膏是一種品質非常優(yōu)良，且具有很強經濟效益的路基材料，能夠在很大程度上改善半剛性基層的工程性質。

3 磷石膏在半剛性基層的路基中的應用

當前階段，磷石膏的利用產品主要是一些普通的建筑材料、土壤的改良劑、筑路材料等等，一般都是一些低端的產品，沒有理想的附加值，很少有高檔次的應用產品。磷石膏與天然的石膏有所不同，蘇日安其純度能夠高達90%，但是卻含有一些有毒物質，例如大量的硫酸鈣、少量未被分解的磷礦、未洗滌干凈的磷酸、鐵鋁化合物等等。這些污染物，如果處理不當，很可能對環(huán)境造成危害。在國外，日本早在20世紀50年代就開始嘗試使用磷石膏做水泥緩凝劑，并且已經被大量的投入使用，而在歐洲一些國家，主要應用于石膏粉、石膏面板等等。在我國，這些應用也都在不同地區(qū)進行了相應的嘗試。將磷石膏應用于半剛性基層的路集中，存在以下三個方面地技術性難題。1）必須要對磷石膏進行性能的改良，尋找到恰當的配合比。要全面的分析、了解建筑工程的基礎上，結合磷石膏自身的化學、物理特性，建立專門用于路面基層建設的磷石膏分類體系。根據各種磷石膏的物理化學方面的特點，以及磷石膏之間的相互作用關系，結合半剛性基層的材料強度、膠凝材料學等原理，進行磷石膏的分類建設。要設計磷石膏路面基層材料的配置方案，研究在半剛性基層的路基中，使用這種材料的配制方法。在這一步驟中，也要計算最佳的磷石膏用量、磷石膏和碎石的比例、組合鋅層的各種材料的強度、配合比等等，探討磷石膏的路面基層材料的環(huán)境影響。2）要設計磷石膏的半剛性基層的施工工藝方案，因為在這種施工過程中，不論是凝結材料的選擇、量的控制、還是材料的級別、離析處理、攤鋪碾壓、時間等過程，都是會造成較大影響，并且控制難度較大的因素。一旦在某一方面有所失誤，就會產生裂縫，在厚度方面、強度方面等無法滿足施工的設計要求等等，導致瀝青面受到破壞，從而產生了無法估量的損失。因此，為了提高效率和準確率，要求施工單位在突破了第一項技術難點之后，進一步的尋找更加恰當的施工工藝，并且對施工過程中更關鍵的一些技術進行探討研究，確保磷石膏應用于半剛性基層的效果能夠優(yōu)于傳統(tǒng)的筑路材料的效果，同時，還更便于保養(yǎng)。3）要進行這種半剛性基層的監(jiān)測體系。因為磷石膏這種材料與傳統(tǒng)的主路材料相比，具有更強的特殊性，因此，如果依然采用原有的筑路材料進行監(jiān)測，那么肯定是無法符合監(jiān)測要求的。因此，還是需要研究一些包含關鍵技術的研究，從恰當的力學角度出發(fā)，追蹤不同的物理指標，以此來反應磷石膏在半剛性基層中的質量應用和探討，這對于公路的路基建設來說具有非常重要的價值。

總而言之，磷石膏現如今作為一種路基填料進行應用，已經取得了公路建設工程中的初步應用和有效的成果，但是這只是磷石膏的一個研究起點。磷石膏不僅可以用作于路基材料進行路面的建設工作，還可以改善軟土路基的病害問題，并且用磷石膏完成路基基層建設具有非常理想的建筑效果，施工的工藝簡單、整體效果好，在縮短工期的同時也能夠有效的節(jié)約成本，值得推廣。