钢渣沥青混合料早期性能的时变规律研究

在钢渣沥青混合料路面成型早期,裹覆钢渣集料的结构沥青和自由沥青仍处于变化之中,钢渣沥青混合料早期性能也随时间发生变化。文章通过沥青浸渍实验对比分析钢渣、石灰岩碎石对沥青的吸收特性随时间变化的规律,并将沥青混合料试件放置不同时间后进行室内车辙试验、低温弯曲小梁试验、冻融劈裂试验,研究不同钢渣掺量(0%、50%、100%)沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性随时间变化的规律。结果表明:钢渣对沥青的瞬时吸收量约为石灰岩碎石的10倍,且钢渣对沥青的吸收量随时间增大,约10d后趋于稳定;钢渣掺量越高,最佳沥青用量越高,新成型试件的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性越好,但随着试件放置时间增加,低温抗裂性和水稳定性衰退。     

大粒径ATB水稳定性评价方法研究

沥青稳定碎石基层在我国沥青路面中的应用越来越广泛,其路用性能的优劣对路面使用寿命影响很大。文章通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同级配大粒径沥青稳定碎石混合料的水稳定性进行了对比试验研究。与浸水马歇尔试验相比,冻融劈裂试验更能体现不同级配混合料水稳定性的差异,并能较好地模拟混合料水损坏过程,是评价大粒径沥青稳定碎石混合料水稳定性的优选方法。     

盛隆冶金钢渣在道路工程中应用的可行性研究

钢渣是炼钢过程中产生的工业固体废弃物,是一种没有被充分利用的资源。提高钢渣的综合利用率,有助于保护环境。文章分析了影响钢渣资源化利用的因素,通过对盛隆冶金钢渣理化性能试验及重金属分析试验,讨论了钢渣在道路工程中应用的可行性。试验结果表明:钢渣是一种物理力学性能良好的筑路材料,其稳定性检验指标用浸水膨胀率表征即可;钢渣中重金属含量满足规范要求,是一种环境友好型材料,能够提高钢渣的资源化利用率。     

花岗岩的沥青混合料路用性能研究

为了研究花岗岩沥青混合料的水稳定性能,文章采用粗、细花岗岩集料进行了混合料配合比设计,以添加4‰抗剥落剂、4‰抗剥落剂与2%水泥综合使用两种方式改善花岗岩粘附性,并采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水汉堡车辙试验对花岗岩沥青混合料水稳定性进行了评价。试验结果表明:对于粗细集料均采用花岗岩时仅通过添加抗剥落剂难以满足混合料的水稳定性要求;在此基础上采用2%水泥替代矿粉后冻融劈裂残留强度比提升32.3%,显著提高水稳定性,且花岗岩沥青混合料的高温车辙变形降低14.8%,有效地改善了其高温稳定性。     

钢渣粉沥青胶浆流变特性及其混合料路用性能研究

文章通过电镜扫描(SEM)、X射线荧光分析(XRF)、红外光谱试验分析钢渣粉、石灰岩矿粉的微观特性,并开展钢渣粉沥青胶浆流变特性研究和钢渣粉沥青混合料路用性能试验,得出结论如下:钢渣粉相比石灰岩矿粉微观形貌具备更丰富的纹理特征,有利于提升粘附性能,改善沥青胶浆的性能,钢渣粉掺入沥青后以物理共融为主,有少量的化学反应发生;粉胶比增大,有利于钢渣粉沥青胶浆的高温性能,但低温性能有先增大后减小的过程;钢渣粉替代率在75%时,高低温流变特性综合较佳,100%钢渣粉替代率下沥青胶浆低温性能有所降低:钢渣粉沥青混合料路用性能试验表明75%钢渣粉替代率是较佳水平,验证了沥青胶浆试验结果的正确性。     

钢渣沥青混合料应用研究

废弃钢渣产量越来越大,破坏环境、占用大量土地,然而公路建设使用的碎石产量,由于环保原因产量越来越少。由于钢渣具有很好的物理性能,可以作为沥青混合料的原材料使用,本文通过研究钢渣沥青混合料的高温性能、水稳定性以及使用性能,验证其其推广使用的意义。通过室内试验和现场加速加载试验,验证钢渣沥青混合料的高温稳定性和水损坏能力。钢渣沥青混合料的使用,对于建设环保型公路,资源节约型公路具有重要意义。     

炉渣沥青混合料配合比设计及其性能研究

生活垃圾焚烧炉渣与沥青混合料用的天然集料有相似的特征,在道路工程中的应用有广阔的前景。炉渣在沥青混合料的成熟应用将有效解决垃圾再利用问题。但目前关于炉渣在沥青混合料中的适用性研究仍在起步阶段,因此有必要进行炉渣沥青混合料的配合比设计研究,探究不同掺量的炉渣对沥青用量及混合料性能的影响。本文通过马歇尔设计试验、冻融劈裂试验、车辙试验和低温弯曲试验,分析不同炉渣替换比例对沥青混合料的最佳油石比、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性的影响。试验结果表明,最佳油石比随着炉渣替换比例的增加而增加,沥青混合料的毛体积密度和稳定度呈下降趋势,矿料间隙率和空隙率呈先减小后增加的趋势,而炉渣对沥青混合料流值的影响不大;添加适当的炉渣能够有效提高沥青混合料的水稳定性,当炉渣替换量为10%时,水稳定性的提升效果最佳;炉渣会降低沥青混合料的高温稳定性,对沥青混合料的低温抗裂性影响不大;为保证沥青混合料具有良好的路用性能,炉渣的替换比例不应超过15%。     

新疆钢渣成渣工艺及集料化分析研究

本文通过对新疆不同成渣工艺及钢渣矿物化学组成、稳定性、物理指标进行分析,阐述了新疆钢渣技术现状,推动钢渣在公路工程中的资源化利用。新疆钢渣主要集中于北疆的乌昌地区,在热泼法和热闷法两种成渣工艺下,钢渣化学矿物成分相对稳定,属于高碱活性材料,并具有胶凝特性,同时具有一定工程级配。f-CaO含量热闷法小于热泼法,并且在自然环境下可陈化降解,有利于钢渣的稳定性。钢渣物理指标优于新疆常规碎、砾石材料,可集料化用于公路工程建设。此外,钢渣在工程应用中具有显著的经济和生态效益。     

隧道花岗岩弃渣水泥稳定基层路用性能研究

文章针对遵秦高速公路隧道花岗岩弃渣的资源化利用以及其在基层应用的可行性等问题,分析了隧道花岗岩弃渣碎石的级配组成、压碎值、针片状含量等物理性能,并通过重型击实试验确定隧道花岗岩弃渣水泥稳定基层(以下简称“水泥稳定弃渣”)的最大干密度和最佳含水率:通过测试强度、回弹模量、抗冻性能以及干、温缩特性等路用性能,并与水泥稳定片麻岩、石灰岩进行对比,优化水泥稳定弃渣的各项配合比。结果表明:隧道花岗岩弃渣碎石的级配良好,水泥稳定弃渣的劈裂强度和7 d无侧限抗压强度分别为0.45 MPa和5.13 Ma,集料种类对水泥稳定碎石的力学性能影响较小:28 d试件冻融循环后抗压强度损失为97%～98%,具有良好的抗冻性:隧道花岗岩弃渣的温缩性能优于水泥稳定片麻岩、石灰岩;当水泥稳定弃渣最佳水泥用量为4%、最大干密度为2.334 g/cm³、最佳含水量为4.8%时,满足基层材料的技术要求。     

沥青混合料AC-25体积参数影响分析

为模拟沥青混合料AC-25在不同工况条件下的压实特性,试验采用工程常用的矿料级配,评价了不同成型方式、击实温度及击实次数下沥青混合料AC-25的体积参数,结果表明:(1)相对于马歇尔击实法,旋转压实法更有利于沥青混合料AC-25的压实,其毛体积相对密度增加2.2%;(2)马歇尔击实法下,沥青混合料AC-25的毛体积相对密度随着击实温度的增加先增大后又稍微减小,在150℃左右时达到最大;(3)马歇尔击实法下,随着击实次数的增加毛体积相对密度逐渐增大,超过75次之后密度增大的幅度较小,继续增加压实功对沥青混合料的压实度贡献不大。     

硅藻精土改性沥青混合料抗水侵蚀性能研究

文章通过将硅藻土提纯得到硅藻精土并按不同比例掺入到沥青中,进行沥青混合料马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及浸水车辙试验研究。试验结果表明:通过马歇尔试验得出,当硅藻精土的掺配比为13%时,沥青混合料各项指标达到最优效果;硅藻精土掺量为13%时,浸水马歇尔残留稳定度达到的峰值是基质沥青混合料浸水马歇尔残留稳定度的1.05倍,说明加入硅藻精土后可以有效提高混合料的力学特性;在冻融劈裂试验中,硅藻精土改性沥青混合料的劈裂强度较70~#沥青混合料的劈裂强度明显增强,其中掺入13%硅藻精土改性沥青混合料的劈裂强度较70~#沥青混合料的劈裂强度提高了近6.5%;在浸水车辙试验中,掺入硅藻精土的沥青混合料变形量均比基质沥青混合料小,动稳定度均比基质沥青大,说明加入硅藻精土改性剂后可以有效提高混合料的抗变形能力。综合得出13%掺量的硅藻精土改性沥青混合料的抗水侵蚀性能效果最佳。     

花岗岩与石灰岩沥青混合料路用性能对比研究

文章采用集料的压碎值、相对密度、粘附性和针片状含量等关键性指标,对比分析石灰岩和花岗岩的原材料技术性能,并同时选择三种级配组合分析石灰岩沥青混合料和花岗岩碎石混合料的路用性能。研究发现,石灰岩在集料关键指标方面优于花岗岩,形成的混合料性能较容易达到规范要求,而花岗岩沥青混合料在合理的级配设计下,同样能满足规范的要求,并且在掺加抗剥落剂后,性能基本接近石灰岩沥青混合料。因此,通过科学的设计,花岗岩完全可以满足路面工程需求并节省建设投资。     

防城花岗岩集料及沥青混合料性能的试验评价

为论证防城花岗岩集料在高速公路沥青路面中应用的可行性,文章对花岗岩集料密度、针片状含量、粘附性、压碎值及级配等特性进行了试验分析,并对花岗岩集料沥青混合料AC-25的路用性能进行了检验。结果表明:防城花岗岩集料的吸水率比石灰岩集料的略大0.1%～0.3%、针片状含量偏大,花岗岩集料的粘附性为三级,(0～5)mm石屑的级配偏粗,其高温压碎值满足技术要求;花岗岩沥青混合料AC-25的油石比与石灰岩集料相比约增大0.3%;未掺配抗剥落剂或水泥的花岗岩沥青混合料AC-25的水稳定性能不满足现行规范的技术要求。     

广惠高速公路路面大修工程资源循环利用实践

探索提高旧沥青混合料掺量至30%、45%、60%的资源循环利用技术,室内进行了大量高温稳定性能、水稳定性能、压实特性试验。车辙试验、GTM试验、单轴贯入试验结果表明,再生混合料具有良好的高温性能,且车辙动稳定度与混合沥青针入度计算值之间存在良好线性关系;浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、肯塔堡浸水飞散试验结果表明,水稳定性随RAP掺量的增大呈现先提高后降低的趋势,RAP用量应控制在合适的范围,以保证再生混合料的水稳定性满足路用要求;压实特性表明再生混合料比全新沥青混合料易压实,RAP掺量越高越易压实,利用马歇尔击实法设计大比例再生混合料有一定局限性。将资源循环利用技术应用于广惠高速公路大修工程,两年跟踪调查结果表明应用效果良好。     

以钢渣为骨料的混凝土基本性能研究及应用

文章以防城港某钢铁厂电炉法生产的钢渣为试验研究对象,探讨钢渣作为粗细骨料时制备钢渣混凝土的基本性能。研究发现:钢渣骨料的工程物理及化学性质能较好地满足相关规范中混凝土骨料技术指标要求;钢渣混凝土的抗压强度随钢渣骨料掺和比例趋于增加,高于同等条件下普通碎石混凝土的抗压强度,特别是掺和比例为25%的钢渣细骨料和100%的钢渣粗骨料的混凝土抗压强度较普通碎石混凝土可提高约20%～30%,其压缩强度与静态弹性模量的关系比高于相关规范中静载法得到的试验曲线关系比;钢渣骨料制备的混凝土在排水结构物、钢渣桩地基处理等简单构造工程中的应用前景可观,甚至可以100%替代普通碎石骨料。     

玄武岩纤维增强沥青混合料性能试验研究

为解决有机纤维替代物固有的缺陷,通过动态剪切流变试验、锥入度试验、车辙试验和浸水马歇尔试验分别对玄武岩沥青混合料的抗剪切性、高温稳定性以及水稳定性进行研究,研究结果表明,玄武岩纤维在沥青混合料中的含量对于混合料的高温稳定性、抗剪切性以及水稳定性都会起到一定的积极作用。     

一种改进的填隙碎石设计及应用

文章介绍了对填隙碎石混合料采用三档集料进行掺配的设计方案,阐述了改进的填隙碎石混合料机械拌合、摊铺、碾压的工艺要求,并对改进的填隙碎石基层固体体积率进行测试与评价。结果表明:在改进的填隙碎石混合料中,粗集料起到多级嵌挤咬锁稳定作用,细集料起到填充密实的作用;采用开发的虹吸筒法检测评价填隙碎石层的密实度,其固体体积率为85%~90%;旧路加铺填隙碎石层提高了路面的承载力,其弯沉值代表值为30~40(0.01 mm)。     

垂直振动成型方法在粗级配沥青混合料配合比设计中的应用

粗级配沥青混合料具备优良的高温抗车辙和低温抗裂能力,使用后又不降低路面的其他性能,但施工过程中易出现离析、空隙率偏大等问题,室内试验数据无法有效模拟现场实际情况。文章研究设计了垂直振动成型方法,分析了油石比对体积参数的影响,并对粗级配沥青混合料抗压强度试验、劈裂试验及水稳定性试验进行验证。结果显示垂直振动成型方法显著提高了粗级配沥青混合料密度值,有效降低了空隙率和矿料间隙率;能够降低ATB-25沥青混合料最佳油石比约0.2%~0.3%(与马歇尔方法相比),并改善了混合料高温力学性能、抗水损害能力及低温抗裂能力。     

级配类型对橡胶改性沥青混合料路用性能的影响分析

文章采用高温车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同级配的橡胶改性沥青混合料性能进行分析。结果显示:不同级配的马歇尔参数存在显著差异,随级配中粗集料含量的增加,矿料间隙率、空隙率指标呈增加趋势,沥青饱和度、稳定度指标呈下降趋势;对于橡胶改性沥青混合料而言,AR-AC13的各项路用性能最差,S级配的抗车辙能力最佳,AC-13C和S级配的残留稳定度最佳;当胶粉用量增加到20%时,能够显著改善沥青混合料的路用性能,且对AR-AC13的低温抗裂性能和水稳定性能改善效果最显著,对高温性能改善效果一般。     

表干法测定沥青混合料芯样毛体积相对密度试验的不确定度评定

本文根据《测量不确定度评定与表示》(JJF 1059.1—2012)要求,从测量不确定度的定义、分类以及产生测量不确定度的原因入手,列举了影响沥青混合料芯样毛体积密度测量结果的主要因素,并对该试验全过程中的因素进行了不确定度评定,从而提高了沥青混合料芯样毛体积密度的检测水平。