钢渣沥青混合料体积参数测定与水稳定性影响机理

通过浸渍试验测定了不同粒径钢渣集料的有效相对密度, 提出了钢渣沥青混合料体积参数的确定方法, 采用残留稳定度、冻融劈裂强度比与沥青膜厚度对不同钢渣掺量的沥青混合料水稳定性进行评价, 借助X射线荧光光谱分析、扫描电镜试验和压汞试验, 从钢渣化学组成与微观结构方面分析了钢渣对沥青混合料水稳定性的影响机理。分析结果表明: 对于钢渣等吸水性较大集料, 采用浸渍试验实测的有效相对密度较计算法得到的有效相对密度增大了1.5%, 更接近集料的实际有效相对密度, 因此, 采用浸渍试验确定的钢渣沥青混合料体积参数更加合理; 随着钢渣掺量增大, 钢渣沥青混合料水稳定性逐渐提升, 当钢渣掺量为70%时, 钢渣沥青混合料的残留稳定度提高了12%, 冻融劈裂强度比提高了13%;钢渣沥青混合料沥青膜厚度随钢渣掺量增大而增大, 当钢渣掺量为70%时, 沥青混合料的沥青膜厚度增大了13%, 较厚的沥青膜可有效防止水分入侵, 并增大集料表面“结构沥青”含量, 从而提高钢渣沥青混合料的水稳定性; 钢渣沥青混合料沥青膜厚度计算值为67μm, 由于其水稳定性与沥青膜厚度正相关, 故推荐基于水稳定性的钢渣沥青混合料的沥青膜厚度为7μm; 钢渣呈超碱性, 表面多孔隙, 孔隙内部结构复杂, 增大了钢渣集料与沥青间有效接触面积, 并形成较好的机械咬合力, 提高了钢渣集料与沥青之间的黏结性, 可显著改善沥青混合料的水稳定性。      

钢渣沥青混合料应用现状

总结了钢渣的物理性质、化学成分及矿物相组成; 分析了影响钢渣体积安定性的因素及其改善措施; 探讨了钢渣沥青混合料的配合比设计方法; 分析了钢渣沥青混合料的路用性能(高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性、体积安定性、抗滑性)及其功能特性(导电性与微波加热); 研究了钢渣沥青混合料的生态、社会及经济效益; 介绍了国内外的工程应用。研究结果表明: 钢渣可用于沥青混合料, 且应为陈化半年以上的转炉钢渣或电炉钢渣; 钢渣的物理力学性能优良, 而化学成分及矿物相组成受炼钢工艺影响有所区别; 钢渣体积安定性的不足可通过预处理或陈化处理得到较好的改善; 钢渣沥青混合料的配合比设计要点包括钢渣替代传统集料的方式和比例、沥青混合料级配修正、有效相对密度测定以及最佳油石比的确定; 钢渣沥青混合料的路用性能及功能特性优于天然集料沥青混合料, 具有较好的环境影响性且综合经济效益更高; 关于钢渣沥青混合料路用性能的研究较多, 而作用机理方面相对缺乏, 关键性的限制因素如密度较高、体积安定性不良、混合料沥青用量增加等仍未得到根本性解决; 未来应重点研究钢渣沥青路面的长期性能及质量控制体系, 并开展全寿命周期研究, 以加快钢渣沥青路面的应用与推广。      

钢渣SMA-13沥青混凝土设计与路用性能研究

钢渣是炼钢企业产生的副产品,堆积如山的钢渣不仅占用大量土地、污染环境,且对钢渣本身而言也是二次资源浪费。借助SMA的设计方法,将钢渣应用于道路工程,研究钢渣SMA-13沥青混凝土的设计与制备,并进行了路用性能分析,探讨了钢渣作为筑路材料的可行性,得出相关结论。     

钢渣在公路路面基层应用的可行性研究

主要从钢渣的材料组成、物理力学性能、体积安定性、配合比等角度,结合多种试验手段进行了钢渣在公路 基层中的应用可行性研究。采用X 射线荧光光谱仪、XRD 测试分析了钢渣的化学组成与矿物组成;对比分析了钢渣与石灰岩、玄武岩的物理力学性能差异;采用浸水膨胀率、压蒸法测定粉化率分析了钢渣的体积安定性;开展了水泥稳定钢渣碎石混合料配合比设计,推荐了水泥用量范围,对钢渣在公路基层中的应用具有指导意义。     

水泥稳定钢渣碎石基层的性能及应用研究

为了提高废弃钢渣利用率,在水泥稳定碎石中用钢渣部分替代天然碎石集料,研究了水泥稳定钢渣碎石混合料的力学性能及抗裂性能,并在具体工程实例中对实际应用效果进行了检验。室内试验表明：在水泥稳定碎石基层中掺入钢渣后,基层的力学性能、抗裂性能均得到了较好的提升。其中无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、回弹模量均随钢渣替代量的增加呈先增后减的趋势,三者均在钢渣替代量为60%时达到最大值;结合力学性能试验结果,建议水泥稳定钢渣碎石混合料中钢渣的替代量取60%,水泥的掺量取5%;工程应用表明：水泥稳定钢渣碎石混合料作为路面基层进行铺筑后,实际应用效果及性能优异。     

水泥粉煤灰钢渣路用性能试验分析

为了研究水泥粉煤灰钢渣路用性能,通过室内试验对水泥粉煤灰钢渣无侧限抗压强度、劈裂强度以及干缩进行了试验,通过试验数据分析得出水泥粉煤灰钢渣的路用性能优越于水泥钢渣的路用性能,从环保角度考虑,在路基施工中建议采用水泥粉煤灰钢渣.     

钢渣细骨料混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究

为研究钢渣细骨料在混凝土中的适用性及钢渣细骨料混凝土的轴压本构模型，进行了钢渣细骨料的物理化学性能试验，并对钢渣细骨料的稳定性进行测试分析；在此基础上，制备了6组不同钢渣细骨料掺量的钢渣混凝土立方体及棱柱体试件，研究了钢渣细骨料混凝土的单轴受压性能. 研究结果表明:本文选用钢渣的游离氧化钙含量、压蒸粉化率均满足相关规范要求，适用于混凝土细骨料；钢渣细骨料混凝土破坏的脆性特征更加明显，比普通混凝土的抗压强度有明显提高；钢渣混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度比值为0.80 ~ 0.86；可依据Carreira and Chu模型及Wee模型对钢渣混凝土本构关系进行分段描述，分段式本构模型与实测钢渣细骨料混凝土的应力-应变曲线基本吻合.      

钢渣改良灰土挤密桩材料特性与应用研究

以河北省邢(台)衡(水)高速公路一期工程刚柔性长短桩复合地基加固湿地湖泊相软土试验段为依托,基于对钢渣材料特性的分析,提出在灰土中掺入钢渣形成钢渣改良灰土挤密桩对试验段内湖泊相软土进行加固。对钢渣改良灰土挤密桩材料改良特性进行了详细分析,通过配合比试验,对不同钢渣掺入量的材料强度变化规律进行了研究,以某一固定配比的钢渣灰土材料及相同灰土比的灰土材料为例,进行耐水性试验,对钢渣灰土材料的耐水性进行了分析,并通过对现场施工满28 d后的钢渣改良灰土挤密桩进行静力载荷试验及重型动力触探试验,对其承载力及成桩效果进行了评价,为钢渣改良灰土挤密桩的进一步应用提供技术参考。     

钢渣热阻沥青路面的抗车辙性能研究

为了研究钢渣替代天然集料对沥青混合料高温抗车辙性能的影响,首先,用钢渣等体积替代玄武岩粗集料制备了不同钢渣掺量沥青混合料,对其热物性参数进行了测试,并通过室内等效热辐射试验对钢渣沥青混合料降温效果进行评价;其次,采用数值模拟方法分析了不同钢渣掺量沥青路面面层对温度场分布的影响,并利用单轴静载蠕变试验获取沥青混合料蠕变参数,建立基于上述温度场的车辙分析模型,对钢渣沥青路面的抗车辙性能进行评价。结果表明,钢渣的掺入使沥青混合料的导热系数降低,比热容增大,变化幅度最大可以达到40%以上;随着钢渣掺量增大,路表温度小幅度上升,而中下面层温度逐渐降低,其中4 cm深度处降温效果最为明显;当钢渣掺量为100%时,温度相较于纯玄武岩沥青路面降低了3.4℃,而75%掺量沥青混合料钢渣的车辙变形量最小,相较于玄武岩沥青混合料下降幅度达到43%,可有效提高路面抗车辙性能。     

钢渣沥青混合料路用性能研究与应用效果评价

为探讨钢渣沥青混合料的路用性能,选取钢渣沥青混合料作为研究对象,通过室内试验分析水稳定性等性能。结合南京某快速路改造工程,测定钢渣沥青路面试验路段压实度等指标,在工程完工后两次跟踪观测,综合评价钢渣沥青路面的工程应用效果,并对钢渣材料应用于沥青路面建设的社会经济效益进行了分析。研究结果表明,钢渣沥青混合料路用性能较普通沥青混合料有一定程度的改善,可有效提升道路使用品质,具有良好的社会经济效益。     

钢渣微粉特性及其用于沥青混合料的试验研究

首先选用多种分析方法对钢渣微粉的化学成分、相成分和微观形貌等进行分析;然后在沥青混合料中掺加钢渣微粉,研究用钢渣微粉部分或全部替代矿粉对沥青混合料性能的影响。结果表明:掺加钢渣微粉明显提高沥青混合料的水稳定性和高温稳定性,而对沥青混合料的抗裂性影响不大;钢渣微粉的适宜掺量为沥青混合料总质量的4.5%。     

石灰粉煤灰稳定钢渣土的力学性能试验研究

通过系统的试验,研究了细钢渣在公路基层中的应用问题,详细研究了石灰粉煤灰稳定钢渣土的抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量等力学性能。结果表明,石灰粉煤灰稳定钢渣土具有较高的强度、刚度,满足现行规范的要求,可以作为各级公路的底基层或基层材料。     

钢渣粉替代水泥配制RPC的试验研究

通过对钢渣粉与水泥的化学成分及矿物组成的比对,用不同数量的钢渣粉替代水泥进行物理力学性能检测.检测结果表明,钢渣粉的胶凝活性虽然比水泥的活性低,但是相差不大;钢渣粉的胶砂强度随着龄期的增长与水泥的差距减少,而且能够满足42.5级硅酸盐水泥的强度要求.钢渣粉替代水泥配制活性粉末混凝土(RPC)具有可行性.     

复掺钢渣和粉煤灰对透水混凝土性能的影响

研究了复合引入炼钢废渣和粉煤灰对透水混凝土性能的影响，并对透水混凝土的透水系数和强度进行了分析。结果表明：粉煤灰、钢渣和水泥作为胶结料复合使用，对各物料的水化反应起到促进作用。当粉煤灰掺量为15％、钢渣掺量为10％时，透水混凝土28 d抗压强度和透水系数均较高。粉煤灰和钢渣复合加入，使胶结料连接桥更致密，强度更高。     

钢渣粉煤灰水泥的路用性能研究

我国每年都将产生大量的高钙粉煤灰和钢渣,这些工业副产品应用到路面工程中可以提高路面建设的经济性和路面的耐久性,特别是应用到路基工程中。通过试验的方法讨论在水泥粉煤灰中添加钢渣后混合料的路用性能。试验表明：钢渣的添加明显提高了水泥路面性能。     

石灰粉煤灰稳定钢渣土抗压回弹模量试验研究

本文主要研究了在二灰土中掺入不同比例的钢渣后其抗压回弹模量的变化。作者首先对混合料进行均匀试验设计,在此基础上再对其进行正交试验。试验结果表明,随着钢渣掺量的增加,石灰粉煤灰稳定钢渣土的抗压回弹模量呈先增大后减小的趋势。这说明当钢渣掺量适当（20％～40％）时,能明显提高石灰粉煤灰稳定钢渣土的抗压回弹模量。此外,综合分析得出二灰土掺钢渣最终的最佳配合比,为实际工程中钢渣的广泛应用提供理论依据．     

钢渣沥青混合料的马歇尔试验研究

在美国、日本等发达国家,废钢渣已充分应用到工程建设中,其回收率基本为我国的两倍以上。如何将废钢渣科学有效地综合利用到道路工程建设中是一项重要的课题。首先对钢渣沥青混合料进行配合比设计,确定沥青的最佳用量,然后针对沥青混合料的路用性能对其进行车辙试验、马歇尔稳定度试验、劈裂强度试验、浸水马歇尔试验。从试验结果来看,所得数据均满足规范要求的碎石沥青混合料的技术指标,说明钢渣可以作为路面材料使用。