钢渣集料微观与表观形貌特征试验分析

钢渣作为钢铁行业的工业副产品,经破碎后整体特征与筑路集料类似,是目前短缺的优质石料的良好替代品。为系统研究钢渣集料作为筑路集料的外观形态特征,采用包括X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、压汞试验和集料图像测量系统在内的多种现代检测仪器和方法分析其微观表面构造、孔隙特征、形态特征等指标,并与常见的石灰岩、玄武岩集料进行对比论证,结果表明:钢渣是一种密度大、吸水率大、压碎值小、黏附性良好的集料;钢渣表面存在较多的粉体颗粒,孔隙分布丰富,大于1μm的孔隙占比达到65.24%;钢渣的棱角性高于石灰岩和玄武岩集料,表面纹理指标介于石灰岩和玄武岩之间,球度指标优于石灰岩和玄武岩集料。     

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。      

基于高温性能的沥青混合料级配设计方法

为设计嵌挤、密实、稳定的矿料级配,利用粗集料堆积密度试验分析了容器容积和撒铺方式对集料密度测试结果的影响,建立了基于MTS的粗集料贯入试验方法,对不同混合料进行了汉堡车辙试验,并提出利用贯入试验确定粗集料级配,利用贝雷法合成粗细集料的混合料级配。试验结果表明:受到容器容积、集料洒落方式等的影响,国内外粗集料松装密度测试数据间存在6%的差距;按贝雷法设计的混合料无法保证其高温稳定性能;贯入试验可有效区分粗集料稳定性,同时与混合料车辙深度的线性相关系数达到0.71。可见,混合料级配设计方法可有效确保混合料高温性能。     

用体积参数控制法计算SMA初试沥青用量

用体积法设计SMA沥青混合料配合比,可以用体积率控制参数集料间隙率VMA、压实混合料空隙率VV计算单位体积沥青混合料中有效沥青质量Mbe和组合集料质量Ms,用组合集料表观相对密度和毛体积相对密度计算单位质量集料的孔隙体积率,用集料孔隙吸收胶浆(沥青和矿粉的混合物)假设法计算集料吸收沥青质量Mba,Mbe与Mba之和与单位体积沥青混合料质量(Ms+Mbe+Mba)之比即为沥青用量Pb。计算结果与经验方法及以前常用经验公式计算值基本一致。更精确的沥青用量计算应考虑纤维稳定剂在VMA中所占的体积率和集料孔隙吸入的矿粉质量。     

1500—1800轻集料混凝土回弹法测强曲线研究

针对1500～1800密度等级轻集料混凝土,进行了系统的回弹法测强曲线的研究。试验结果表明：JGJ／T23--2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中统一测强曲线直接用以检测轻集料混凝土强度时,所得的强度换算值会偏高,导致结构安全系数降低;建立起了1500～1800密度等级强度等级范围为LC15～LC50的轻集料混凝土回弹法测强专用曲线,其平均相对误差小于12．0％,相对标准误差小于14．0％,符合JGJ／T23-2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》对专用曲线的误差要求。     

再生粗集料微观特征及性能研究

为研究建筑垃圾再生粗集料在沥青稳定碎石中的应用,借助扫描电子显微技术（SEM）观察再生粗集料的表面微观形态,发现其表面存在微裂缝及多处开口空隙。参照《公路工程集料试验规程》对再生粗集料的各项性能指标进行试验研究,并与天然集料进行对比,通过试验得出了再生粗集料具有表观密度小、吸水率高、压碎值高、针片状含量大、磨耗值大的特点,为其在沥青稳定碎石中的应用提供参考。     

沥青混合料骨架结构抗剪强度特性的试验研究

采用悬浮密实结构AC-20I、骨架空隙结构AM-20及骨架密实结构SMA-20试样,对三种典型结构的沥青混合料抗剪强度进行了对比试验研究.试验采用粗骨料大型直剪仪,探讨了球形和椭球形集料对抗剪强度的影响.结果表明:从集料级配看,骨架结构形成的抗剪强度明显大于悬浮结构形成的抗剪强度;从集料形状看,椭球体集料构成结构的内摩擦角大于球形体集料构成结构的内摩擦角,而且,骨架密实结构对集料形状最为敏感.     

SMA骨架标准研究

传统观点认为，粗集料的干插捣间隙率VDRC大于压实混合料中粗集料间隙率VMix是SMA骨架结构形成的标准，但是VDRC与VMix在压实方法、测量精度、换算密度指标等方面存在系统误差，导致VDRC在多数情况下都大于VMix，失去了优选级配的作用。试验及结果分析表明，用体积法测量的毛体积密度换算的VMix较合理，用VMix随细集料增加的突变点判定骨架形成是可行的。     

沥青玛蹄脂碎石混合料级配试验研究

为了研究沥青玛蹄脂碎石混合料 (SMA)的级配组成 ,笔者采用配方均匀设计方法对粗集料间隙率VCA的影响因素进行了试验研究 ,对VCA试验数据进行了回归分析 ,得到了粗集料的合理配比组成 ;利用沥青裹覆集料试验确定了最小沥青用量 ,用体积法和填充理论对细集料和矿粉的组成进行了分析 ,并对设计的混合料的路用性能给予了试验验证 .结果表明 :文中设计的SMA级配混合料具有优良的路用技术性能 .     

二灰稳定再生集料基层抗压强度正交试验研究

采用正交试验研究了二灰稳定再生集料的配比,对二灰稳定再生集料正交试验方案的最大干密度、最佳含水量以及不同龄期的抗压强度进行了研究,考察了细集料掺量、粉煤灰和石灰的用量对混合料强度的影响．得出了性能优化的配合比,并提出了工程应用的建议。     

Granular effect of fly ash repairs damage of recycled coarse aggregate

Repairing effect of fly ash (FA) on damage of recycled coarse aggregate was evaluated by characteristics of pores and cracks in the vicinity of interracial transition zone (ITZ). The interracial structure between the virgin aggregate and the attached old mortar was investigated and compared with ITZ of recycled aggregate concrete in the presence of FA or ultra-fine FA(UFA) by means of scanning electron microscope (SEM). Diam- eter and plumpness frequency distribution of pores as well as width of the old ITZ, length of contacting points and cracks density were analyzed. The SEM results reveal that the diameter of pores is decreases significantly but pores plumpness increases. A decreased ITZ width and cracks density as well as an increased bonding zone length can also been observed, which indicates that FA or UFA repairs damage of recycled coarse aggregate due to its granular effect.     

沥青混合料工程设计级配范围研究

通过各粒径不同比例的粗集料堆积密度试验结果得到合理的粗集料级配组成、选取不同细集料组成、不同粗细比例的10种级配进行冻融劈裂试验和车辙试验。试验结果表明:4.75 mm通过率对沥青混合料高温抗车辙能力和水稳定性有较大影响。根据室内试验结果,结合级配应用经验,提出了适应于重庆地区气候特点的AC-20沥青混合料工程设计级配范围,以提高重庆地区沥青路面抗车辙能力。     

级配及测试方法对粗集料间隙率的影响分析

采用多碎石沥青混凝土SAC-20的9个粗集料级配进行粗集料间隙率试验,结果表明,级配与粗集料间隙率存在较好的线性相关性;不同测试方法测值差异明显,且不同方法之间存在良好的线性关系.实际运用中可根据需要选取.     

一种用于评定矿物掺和料抑制ASR有效性的试验方法

提出了一种用于评定矿物掺合料抑制ASR有效性的试验方法,该方法基于快速砂浆法,改进了试验的养护条件,对板岩骨料和1％玻璃模拟活性骨料进行了抑制试验研究,并与快速砂浆棒法试验结果进行了对比分析.结果表明:该方法能够反映出粉煤灰对ASR的抑制规律,2种方法最终判定结果相关性良好,可作为一种评定矿物掺合料抑制ASR有效性的试...     

沥青混和料最大理论密度确定方法研讨

笔者通过对沥青混和料最大理论密度不同确定方法的分析,认为真空实测法比较合理,同时还指出计算法采用的集料相对密度应视集料吸收沥青数量而定.笔者还提出一种计算最大理论密度的新方法 有效体积法,并经过试验证明了有效体积法不但可提高实测效率而且精度完全能满足要求.     

集料毛体积相对密度测试方法研究

文章分析了粗集料试样烘干质量对于毛体积相对密度测试值以及沥青混合料最佳沥青用量的影响．并提出了测试方法的改进措施;分析采用吻合表观相对密度值的方法,以保证细集料毛体积相对密度测试结果的准确可靠。     

多孔集料沥青混合料理论最大相对密度确定方法的研究

理论最大相对密度间接决定了沥青混合料的路用性能。计算法、溶剂法和真空法都不能准确的获得多孔集料沥青混合料理论最大相对密度。文中提出采用浸渍法实测多孔集料混合料的理论最大相对密度,通过试验证实其精度较高。