交通部西部科技项目《火山灰在道路材料中的应用研究》(合同号200331880130)由吉林省交通科学研究所承担,项目参加单位为哈尔滨工业大学和长白县交通局。
项目执行期间,对全国主要地区火山灰的分布及储量进行了调查,并对国内外部分有代表性的火山灰材料物理、化学性质及颗粒组成进行了试验研究和分析,结合道路工程中筑路材料的指标要求,对各地火山灰使用的道路工程层位进行了推荐。在火山灰性质分析和实体工程调查的基础上,以室内试验为主要手段,开展了火山灰填筑路基、火山灰稳定路面基层材料、磨细火山灰改善水泥混凝土和沥青混凝土性能等方面的系统研究,积累了大量宝贵资料和数据。
具体在以下几个方面的关键技术取得了突破性进展:
(1)火山灰物理、化学性质及颗粒组成分析;
(2)火山灰路基抗冻性能及隔温性能研究;
(3)火山灰稳定材料基层、底基层技术指标及火山灰的颗粒组成范围;
(4)火山渣替代水泥混凝土路面中部分粗集料的比例,磨细火山灰提高水泥混凝土性能的效果及最佳比例;
(5)磨细火山灰对沥青胶浆及沥青混合料性能的提高;
(6)结合实体试验工程的修筑,掌握了火山灰材料用于道路工程中的施工工艺,以项目取得的研究成果为依托,撰写了《公路火山灰材料设计与施工技术指南》,对实际施工具有指导意义。
项目的依托工程为长白山南坡旅游二级公路等,于2004年10月~2006年10月间修筑了11.05km的试验路,进行了火山灰填筑路基、火山灰路基边坡防护、火山灰隔温性试验,铺筑了火山灰混合料基层、磨细火山灰修筑水泥砼路面的实体工程,并进行了系统的后期观测。