钢渣沥青混凝土水稳定性能研究

为研究沥青混合料类型对钢渣沥青混凝土水稳定性的影响,对改性沥青SMA-13和AC-13C两种钢渣沥青混合料进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。结果表明:两种钢渣沥青混凝土的冻融劈裂强度比和残留稳定度均有较大提升。AC-13C钢渣沥青混凝土的水稳定性显著优于玄武岩集料配制的SMA-13沥青混凝土;而SUP-13钢渣沥青混凝土的水稳定性略高于玄武岩集料配制的SUP-13沥青混凝土的水稳定性能。因此,钢渣沥青混凝土较玄武岩沥青混凝土在水稳定性方面更具优势。     

钢渣沥青混合料的路用性能及体积稳定性研究

为探究钢渣粗集料对沥青混合料的路用性能和体积稳定性的影响,分别用石灰岩和不同膨胀性的两种钢渣为粗集料,设计配合比为AC-13C型的沥青混合料。通过浸水马歇尔、动稳定性、冻融劈裂、间接拉伸和体积稳定性试验,研究钢渣对沥青混合料性能的影响,并采用X-射线衍射、扫描电子显微镜分析其机理。研究结果表明:两种钢渣沥青混合料的路用性能均好于石灰岩沥青混合料的;两种钢渣的沥青混合料的间接拉伸疲劳性能分别为石灰岩沥青混合料的1.36倍和2.16倍,用钢渣2为粗集料的沥青混合料比用钢渣1为粗集料的沥青混合料更稳定。虽然钢渣沥青混合料的体积稳定性降低,但是两种钢渣沥青混合料的72 h浸水马歇尔稳定度分别是石灰岩沥青混合料的1.25倍和1.52倍。     

集料类型对砂粒式沥青混合料微观形貌的影响

为评价集料类型对细集料沥青混合料微观形貌的影响，采用三维景深显微镜和扫描电子显微镜深入研究了当集料选用石灰石、辉绿岩或钢渣时细集料沥青混合料的微观形貌。宏观上看，石灰石和辉绿岩砂粒式混合料表面较为光滑，钢渣砂粒式混合料表面较为粗糙，表面颜色差异较为明显。结果表明：石灰石砂粒式沥青混合料表面集料沙化，集料裸露，由黏附失效和黏聚失效共同主导；辉绿岩砂粒式沥青混合料表面褶皱，沥青和集料相间分布，黏聚失效占主导；钢渣砂粒式沥青混合料表面反光区域较多，为钢渣切割面，少量区域存在空隙，黏附失效占主导。三维景深结果与扫描电镜结果很好地吻合，因此，利用三维景深和扫描电子显微镜均可很好地评价砂粒式沥青混合料的微观形貌，特别是微区失效特性。     

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。      

粗集料纹理对钢渣多孔沥青混合料的路用性能影响研究

为了研究粗集料表面纹理对钢渣多孔沥青混合料路用性能的影响,采用洛杉矶磨耗机对钢渣粗集料进行磨耗作用(0、500、1 500次),以生产不同表面粗糙度的集料,通过配合比设计制备了3种多孔沥青混合料,并分别对其进行了高温稳定性、低温抗裂性、渗水性、水稳定性、抗滑性以及抗松散性等性能测试研究。结果表明,集料表面纹理对多孔沥青混合料的相关路用性能影响显著,其高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性和抗松散性均表现良好,满足规范要求,且各性能指标均随着集料表面粗糙度的降低而下降,当粗糙度下降44.1%时,高温抗车辙性能和抗滑性能指标分别降低了19.25%和12%。多孔沥青混合料在保持良好渗水性的同时,受粗集料表面纹理粗糙度的影响较小,粗糙的表面纹理可有效减轻集料之间的滑动。选择具有足够表面纹理粗糙度的集料将是确保多孔沥青混合料具有所需性能的有效解决方案,建议在混合料中使用表面粗糙的集料。     

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。     

转炉钢渣做集料在SMA-13中的应用研究

在国外,钢渣作为筑路材料被广泛应用在路面工程中,针对太钢转炉钢渣的性能特点,对钢渣进行性能分析,研究其材料特性,设计钢渣沥青混合料,通过比对测定转炉钢渣沥青混合料的高温稳定性、低温抗弯性和水稳定性,结果表明钢渣可在SMA-13中做集料使用。     

导电沥青混凝土的制备研究

导电沥青混凝土是一种新型的、多功能的沥青混凝土.采用科氏重交沥青AH-70、玄武岩、矿粉,按配合比为m(集料,2.36～4.75 mm )∶m(集料,＜2.36 mm)∶m(矿粉)∶m(沥青)=120∶240 ∶14∶30制备沥青混凝土,同时掺入0%～20%的石墨(重量百分数),可获得电阻率为10～103 Ω*m的导电沥青混凝土.文中主要研究导电沥青混凝土的制备,探讨了石墨的物理化学性质、掺量以及沥青用量与沥青混凝土电学性能的关系,并提出相关导电模型.     

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。     

钢渣超薄磨耗层SAC-10的性能及应用研究

为了改变钢渣利用现状并满足道路建设实际需要，在超薄磨耗层SAC-10沥青混合料中用钢渣部分替代天然集料，对不同钢渣掺量下SAC-10沥青混合料的配合比进行了设计并对其路用性能进行了研究。室内试验结果表明：SAC-10沥青混合料的动稳定度随着钢渣掺量增加呈先增大后降低趋势，并在钢渣掺量为60%时达到最大值，高温稳定性能得到了巨大的提升；钢渣掺量为60%时，钢渣SAC-10沥青混合料的水稳定、低温抗裂、抗滑及抗膨胀性能良好，均满足规范要求。工程应用表明超薄磨耗层SAC-10在掺入60%钢渣后，抗滑性能、渗水性能及长期路用性能优异；掺入60%钢渣后，超薄磨耗层SAC-10的综合单价增加了81元/m³，但长远来看可以有效降低养护维修费用，长期经济效益高，值得推广。     

沥青混凝土中粗集料影响实验研究

基于粗集料在沥青混凝土中形成持力骨架,直接影响混凝土的承载能力,实验研究了粗集料组成及粒径对混凝土抗压和蠕变性能影响．参考标准级配中粗集料质量百分比,设计了含不同组成和粒径的粗集料试样（细集料含量相同）,进行了不同温度下单轴压缩和蠕变实验,结果表明,沥青混凝土力学性能强烈依赖粗集料组成特性,并提出粗、细集料以2．36 m m为界限的划分依据．     

细集料对沥青混合料性能影响研究

细集料对沥青混合料性能起着至关重要的作用.对采用石灰岩机制砂、玄武岩机制砂和不同掺量的天然砂共5种细集料的沥青混合料进行性能评价,主要是对沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性进行了系统的试验,分析了几种细集料对沥青混合料性能的影响,提出了在沥青混合料配合比设计中细集料的选择原则,推荐出了最佳的细集料类型.     

城市快速路钢箱梁桥环氧沥青混凝土铺装及施工工艺

目前钢桥面铺装常采用浇注式沥青、环氧沥青与改性沥青混凝土三种形式.通过研究,选择下层环氧沥青上层改性沥青混凝土复合路面结构作为城市快速路钢桥铺装形式.结合合肥地区的集料特征,开展了环氧沥青混凝土的配合比研究,确定了环氧沥青最佳用量,结果表明环氧混凝土具有较好的路用性能.     

太钢转炉钢渣做集料的超薄磨耗层性能研究

太钢转炉钢渣可作为公路沥青路面耐磨骨料,从化学成分和力学性能等方面对其进行试验分析,进而开展钢渣做集料的超薄磨耗层沥青混合料路用性能试验。试验结果表明,采用转炉钢渣的沥青混合料性能满足规范要求,可在类似工程建设中推广应用。     

沥青组分对沥青与集料粘附性影响的研究

用沥青的四组分法分离沥青为几个化学组分,研究了各部分的性质;探索了在不同温度下各组分之间的转化规律,研究了沥青各组分对沥青与集料粘附性的影响,为提高沥青混凝土的抗水损坏性能提供了思路.     

慢车道彩色沥青砼路面施工工艺流程控制

原材料的储备 彩色沥青混凝土的原材料主要有:脱色沥青,集料,填料、颜料以及添加剂.采用AC～ 101型级配.使用集料规格为5～10mm、3～5mm的玄武岩,填料用玄武岩矿粉.胶结料用脱色沥青并掺加颜料. 胶结料 彩色沥青混凝土结构的重要材料,直接决定了沥青路面的高温稳定性、低温抗裂性、耐久性.沥青用量的多少,对路面抗滑性及施工和易性有重要影响.彩色沥青路面中的脱色沥青除了要满足以上性能要求外,还要降低自身颜色深度,以最大限度使沥青混凝土的色彩艳丽,满足施工的景观要求. 我公司使用的脱色沥青(是一种合成沥青)是同济大学开发研制的,并按照道路石油沥青技术要求划分标号为70号,其技术指标符合规范要求. 脱色沥青同普通沥青一样在低温状态下可以长期存放,但是不同批次制作的脱色沥青混合使用前应先搅拌均匀,并经检验合格方可使用.     

石屑代砂沥青混凝土路用性能实验研究

在基本保持沥青混凝土矿料中粗集料的含量及其级配不变的前提下,通过提高细集料中石屑所占比例,进行室内试验,研究石屑代砂后对沥青混凝土性能的影响,分析在沥青混凝土中利用石屑大比例替代河砂的可能性,取得了具有实用意义的结论。     

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 .     

沥青混凝土拌合设备控制技巧

沥青混凝土路面施工中,沥青混凝土拌合设备起着关键作用。它的性能和工作状况直接影响到沥青混合料的质量。本文围绕保证沥青混合料质量这一宗旨,通过对集料温度控制、电机电流变化和热料仓料位控制几个方面的研究,对间歇式沥青混凝土拌合设备的一些控制技巧进行了介绍。     

全天候冷补沥青性能特性研究

本文研究了冷补沥青与基质沥青的基本性能和粘度的变化,进而得出冷补沥青的粘温曲线,指出冷补沥青的最佳拌合温度;基于沥青与集料的粘附力、液体表面张力理论以及沥青与集料接触角理论,通过接触角分析仪和表面张力仪试验测定冷补沥青与集料接触角、冷补沥青表面张力等数据,应用冷补沥青与集料的粘附功来定量地评价两者间的粘附性程度;为有效控制柴油型全天候冷补沥青的质量,根据大量试验结果和分析,制定出冷补沥青性能特性指标.