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火山灰材料在道路工程中的应用研究

项目名称：	火山灰材料在道路工程中的应用研究
摘要：	我国地处欧亚大陆，位于环太平洋火山带的边缘，是一个多火山的国家，现有火山660多座。火山喷发形成火山锥地貌，而火山喷发形成的火山灰分布在火山口的周围几十公里至几百公里的范围内。根据查新资料，火山和火山灰分布在我国的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山西、山东、云南、贵州、台湾、海南、新疆、西藏等十二个省份，所以我国是一个火山灰资源丰富的国家。吉林省火山灰资源丰富，有两个火山灰分布区域，一个是长白山天池火山，一个是辉南县三角龙湾火山，以这两个火山口为中心，方圆几十公里至几百公里分布有火山灰，形成了长白山火山灰区域和三角龙湾火山灰区域。吉林省的火山灰分布在辉南、靖宇、抚松、长白、安图、龙井、临江、柳河等8个市县，有火山灰地区的面积约6万平方公里。火山灰覆盖层厚度可达几十米，仅辉南县大椅山一处火山灰储量就有两亿多立方米，预计全省储量可达几十亿立方米以上。所以火山灰作为一种新型筑路材料用于吉林省东部山区公路建设，具有因地制宜、就地取材、降低工程造价的优点，特别是用于长白山区旅游公路的建设和有火山灰地区的农村公路建设中具有重要意义。火山灰是一种天然的建筑材料，是火山喷发时随同熔岩一起喷发的大量熔岩碎屑和粉尘，沉积在地表面或水中形成松散或轻度胶结的物质。火山灰有着与粉煤灰相似的化学组成，有近70%～80%的硅、铝、铁的氧化物等物质。其粒径大小不一，从百分之几毫米至20～80厘米不等，按粒径大小可分为细灰、火山砂、火山渣。火山灰同粉煤灰的化学成分及比表面积比较见表1。化学成份及比表面积表1 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 烧失量火山灰 46-67 13-17 4-12 1-9 0.3-6 1-8 粉煤灰 55-67 18-27 4.3-9.8 1.7-4.2 1-3 2-10 火山灰可根据物理和化学性质，用于路面基层、水泥砼路面、路基中，实现节约造价，保护环境的目的，而且由于火山灰特有的多孔隙结构，用于路基和路面基层施工中可以起到保温作用，对减少我国东北、西北地区公路冻胀、冻裂等冻害发生具有重要作用。同时火山灰又是一种轻型的路基填料，对处理软土路基及草炭土路基，减少路基沉降也将起到一定的作用。
关键词：	火山灰材料；道路工程；应用研究；长白山天池火山；灰分；火山喷发；山区旅游公路；长白山火山；比表面积；吉林省东部山区
组织单位：	吉林省交通厅
主持或承担单位：	吉林大学
项目类别：	地方交通科技项目
起止年限：	01-8月 -03～01-8月 -06
立项年份：	2003