钢渣沥青混凝土路用性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年5月第5期城市道桥与防洪科技研究193钢渣沥青混凝土路用性能研究李建华(上海宝钢新型建材科技有限公司，上海市201900)摘要：针钢渣沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、膨胀性展开研究，并对钢渣沥青混凝土与石灰岩沥青混凝土、粗钢细石沥青混凝土进行了对比。研究结果认为钢渣沥青混凝土各项性能较好，可以用作沥青面层材料。关键词：钢渣；集料；沥青混凝土；路用性能中图分类号：U416．217文献标志码：A文章编号：1009-7716(2015)05-0193-03表1三种集料沥青混凝土浸水马歇尔试验结果一览表0前言钢渣是炼钢工业的废渣

2、，其排放量为钢产量的10％～20％左右。2010年我国钢铁产量达到5．5亿t，钢渣产生量为8000万t【”，2012年钢铁产量更是达到了7．3亿t，按此推算2012年的我国钢渣产量突破了1亿t。钢渣综合利用的潜力十分巨1．2钢渣沥青混凝土车辙试验大。在欧美国家，目前利用率均达90％以上，其中车辙试验是一种模拟车辆轮胎在路面上滚动用于道路工程达70％左右。国外就钢渣在沥青混形成车辙的工程试验方法，采用标准轮碾方法成合料中的应用开展了大量研究，认为钢渣可以作型沥青混凝土板式试件。将全钢渣、石灰岩、粗钢细为沥青混合料集料使用『2l3]。石沥青混凝土动稳定度测试结果整理如表2所列。为分析

3、宝钢钢渣作为沥青混合料集料的可行表2三种集料沥青混凝土车辙试验结果一览表性，本文选择AC一13级配类型进行对比研究，按照钢渣掺量的不同分为三种类型进行对比分析。钢渣沥青混凝土、全石灰岩沥青混凝土、粗钢渣细石灰岩沥青混凝土。三种沥青混合料的最佳沥青用量采用马歇尔试验方法进行确定，三种沥青混合根据《公路沥青路面施工技术规范(JTG料对应的最佳沥青用量为：5．2％、5．4％、5．4％。F40—2004)》表4—1沥青混凝土车辙试验动稳定度技术要求，普通沥青混凝土动稳定度不小800次1钢渣沥青混合料高温稳定性／mm。由表2可看出，三种集料沥青混凝土动稳定钢渣沥青混凝土的高温稳定性采用马歇

4、尔稳度值符合规范要求；全钢渣沥青混凝土高温稳定定度和动稳定度进行评价。性能最好，全石灰岩沥青混凝土高温稳定性最低，1．1钢渣沥青混凝土马歇尔稳定度试验粗钢细石混凝土介于两者之间。马歇尔数据列于表1。三种沥青混合料的稳钢渣沥青混凝土动稳定度高的原因是：(1)钢定度均大于8kN，满足规范要求，并且流值都能渣集料的颗粒形状均匀，棱角丰富且接近立方体。满足规范要求。全钢渣沥青混凝土稳定度最大，经捣实和碾压后，颗粒与颗粒能形成紧密的嵌锁全石灰岩沥青混凝土稳定度最小，粗钢细石沥青作用，抗剪性能有所提升；(2)钢渣集料表面拥有混凝土稳定度介于前面两者之间。这一现象说明相对粗糙的纹理，增加了粗集

5、料间的嵌锁能力；(3)全钢渣对于提高沥青混凝土马歇尔稳定度有帮钢渣具有多孔结构，这不仅能有吸附多余的沥青，助。特别在高温季节，利于提高混合料的抗变形能力。2钢渣沥青混合料水稳定性收稿日期：2015—02—03作者简介：李建华(1980一)，男，福建莆田人，工程师，从事冶金固废物综合利用技术研究与应用工作。水稳定性评价采用浸水马歇尔试验和冻融劈学兔兔www.xuetutu.com194科技研究城市道桥与防洪2015年5月第5期裂试验来综合评价。试验所得钢渣沥青混凝土等d——试件破坏时跨中挠度，mm。的各项数据及计算结果见表3所列。将破坏时对应的挠度代人公式(1)计算试件表3三种集料

6、沥青混凝土浸水马歇尔试验结果一览表最大弯拉应变并整理于表5所列。表5三种集料组合沥青混凝土弯曲试验结果一览表三种沥青混凝土冻融劈裂数据列于表4。表4三种沥青混凝土劈裂抗拉强度及强度比一览表根据气候分区，上海及周边地区普通沥青混凝土的破坏应变￡为不低于2000。三种集料组合的沥青混凝土最大弯拉应变都大于规范要求的2000。低温抗裂性石灰岩AC一13混合料最优，钢渣AC一13次之，粗钢细石AC一13最差。这说明加入钢渣后沥青混合料的最大弯拉应变存在一定程度的降低。4钢渣沥青混凝土膨胀特性钢渣中的游离氧化钙数量可占到5％～10％，这些游离氧化钙水解时体积将增大1～2倍，使得从表4的数据

7、可以看出，三种沥青混凝土浸钢渣粉化膨胀【】。如果膨胀率过大，会严重影响整水残留稳定度都在80％之上，冻融劈裂强度比均体路面的使用性能。所以必须测定所用钢渣的膨大于75％，均满足规范要求。胀率。比较而言，钢渣沥青混凝土的水稳定性最好，该项试验按照《公路工程集料试验规程》的粗钢细石沥青混凝土次之。从化学成分组成来讲，T0348—2005测体积的方法[7】，制作3个标准马歇尔钢渣中含有CaO、MgO、f-CaO等活性物质，与沥青试件，用游标卡尺测试浸水前试件的直径和高度黏附性较石灰岩更