钢渣沥青混合料性能研究
钢渣沥青混合料室内及现场试验分析
广使用具有重要意义。文章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、水损坏能力。研究表
明:钢渣沥青混合料的室内试验数据、使用性能优于普通沥青混合料，钢渣沥青混合料的使用，可用于建设环保型公路，资
源节约型公路。
关键词:公路;马歇尔稳定度;水损坏;车辆荷载;加速加载
中图分类号:U414.01
2Байду номын сангаас原材料
沥青采用新加坡SPC基质70#,依据《公路工程沥 青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）,试验指标 如表1所示。
表1 新加坡SPC70号沥青试验结果
检测项目
针入度25^ (mm) 延度（10t,mm） 软化点代）
60t动力粘度（Pa-s） 蜡含量（％） 闪点代）
质量损失（％） 薄膜加
沥青混合料高温性能是指在车辆荷载累积作用 下不发生永久变形，根据《公路工程沥青及沥青混合料 试验规程》(JTGE20-2011)和《公路沥青路面设计规 范XJTGD50-2017),分别采用马歇尔稳定度、动稳定 度和单轴贯入强度表征沥青混合料的高温性能叫通过 室内成型标准试件,试验结果见表3。
材料
钢渣 石灰石 技术要求
表2 集料技术指标
表观密度 (g/cm3)
吸水率 (%)
压碎值 (%)
3.365
2.06
13.2
2.604
2.56
16.2
M2.5
W3.0
W28
粘附性 等级
5 4 ^4
表2的试验数据表明了矿渣在压碎值、粘附性等方 面均优于石灰岩。
本文研究的沥青混合料级配为AC-16,骨架密实型 结构叫集料级配、以及沥青混合料各项技术指标满足 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求。 3 钢渣沥青混合料室内试验研究 3.1 高温性能试验
以高炉钢渣为骨料的沥青混合料性能研究
以高炉钢渣为骨料的沥青混合料性能研究沥青混合料是一种由沥青和骨料组成的道路材料，具有良好的抗水、抗冻、抗高温等性能。
传统上，常用的骨料包括砂石、碎石等天然材料。
然而，由高炉钢渣作为骨料的沥青混合料近年来越来越受到关注。
本文将探讨高炉钢渣作为骨料的沥青混合料的性能研究。
首先，高炉钢渣是一种由炼钢过程中产生的矿渣，主要由硅酸盐和氧化物组成。
钢渣作为骨料的沥青混合料具有多种优点。
首先，钢渣可以减少自然石料开采的需求，对环境友好。
其次，钢渣颗粒表面较光滑，具有良好的粒径分布，可以改善沥青混合料的密实性和稳定性。
此外，钢渣中的一些无害成分，如二氧化钛，可以提高沥青混合料的抗紫外线性能和抗老化性能。
其次，高炉钢渣作为骨料的沥青混合料的性能研究内容主要包括稳定性、抗水性、抗冻性和抗高温性等方面。
稳定性是评价沥青混合料抗变形能力的指标，可以通过马歇尔试验来评价。
实验结果表明，加入高炉钢渣骨料可以提高沥青混合料的稳定性。
抗水性是评价混合料在潮湿环境下的性能，可以通过浸水膨胀试验来评价。
抗冻性是评价混合料在低温下的性能，可以通过低温弯曲试验来评价。
抗高温性是评价混合料在高温下的性能，可以通过扩散试验来评价。
最后，高炉钢渣作为骨料的沥青混合料的应用前景广阔。
研究表明，高炉钢渣骨料可以在不减少沥青混合料的性能的情况下取代部分传统骨料，并具有环境友好、资源节约等优势。
此外，针对高炉钢渣骨料的特性，还可以通过添加剂等方式进一步改善沥青混合料的性能。
因此，高炉钢渣作为骨料的沥青混合料有望得到广泛应用。
综上所述，高炉钢渣作为骨料的沥青混合料具有多种优点，并且在稳定性、抗水性、抗冻性和抗高温性等方面表现出良好的性能。
该材料具有较好的应用前景，可以在道路工程中得到广泛应用。
然而，由于该领域的研究还相对较少，仍需要进一步的研究来深入探讨高炉钢渣作为骨料的沥青混合料的性能和适用范围。
略析公路路基施工中钢渣的应用
略析公路路基施工中钢渣的应用1、钢渣沥青混合料的特性1.1高温稳定性钢渣沥青混凝土动稳定度高的原因是：（1）钢渣集料的颗粒形状均匀，棱角丰富且接近立方体。
经捣实和碾压后，颗粒与颗粒能形成紧密的嵌锁作用，抗剪性能有所提升；（2）钢渣集料表面拥有相对粗糙的纹理，增加了粗集料间的嵌锁能力；（3）钢渣具有多孔结构，这不仅能有吸附多余的沥青，特别在高温季节，利于提高混合料的抗变形能力。
1.2水稳定性从化学成分组成来讲，钢渣中含有CaO、MgO、f-CaO等活性物质，与沥青黏附性较石灰岩更加牢固，赋予了混合料更好的水稳定性。
说明混合料中加入钢渣有利于增强路面耐久性并延长路面使用寿命。
1.3体积稳定性钢渣内含有一些可水化的氧化物，比如CaO、MgO等。
这些物质在接触水后会造成混凝土的体积不稳定。
具体来说，会引起混凝土的膨胀。
现在对钢渣粗骨料混凝土的研究，主要集中在研究钢渣粗骨料混凝土的强度和耐久性，并指出钢渣粗骨料混凝土在强度和耐久性方面的优势，但钢渣粗骨料混凝土的体积稳定性不良是一个显著的劣势，它阻碍了钢渣粗骨料混凝土在工程上的运用。
对钢渣粗骨料的膨胀力展开研究，指出膨胀力和高温中断测试技术可以用于测试钢渣粗骨料所产生的膨胀力大小，并且能够建立相应的模型并通过公式计算出每单位体积或每个钢渣颗粒的膨胀力大小。
可以用这些数值来定量估计钢渣稳定性。
2、钢渣在道路路基中的应用2.1钢渣作为路基填料优点钢渣具有很强的吸水性，对于软弱潮湿的路基基底有很好的改良作用而且强度高，对提高路基的承载力也有很不错的效果，在某工程中钢渣主要是用于软基换填，该地基处于软塑亚粘土层，且回填深度达7米，所用的钢渣经过了一年多的沉化，基本处于稳定状态，经土工击实试验钢渣的最大干密度为2.34g/cm3，由于钢渣密度大容易压实，一般采用15t-20t钢轮压路机碾压3-5遍即可达到规定的90%压实度。
2.2钢渣作为路基填料缺点钢渣在陈化过程中发生的膨胀与粉化容易造成路基顶包或开裂研究表明，钢渣在陈化过程中由于游离氧化消解和铁锰分解等原因引起钢渣膨胀开裂。
钢渣沥青混合料配合比试验研究
0引言目前钢渣作为炼钢企业的工业废渣，资源化利用率相对偏低。
多数钢厂将钢渣采用露天堆放的方式存放，不仅占用了大量的土地资源，还给周边环境带来潜在污染风险。
相关研究结果表明，在沥青混合料中采用钢渣替代天然石料是可行的。
目前在高等级道路沥青路面建设与养护施工过程中，一般要求选用玄武岩、辉绿岩等磨光值高、与沥青黏附性较好的碱性矿料，以确保表面层具有良好的平整度、抗剪强度和摩擦系数等,进而提高行车安全与舒适性。
但随着土石资源过度开发，使得一些地区的路面建设与养护施工需从外地大量购买优质石材，大大增加了施工成本。
因此结合道路建设的实际需求，研究制备以钢渣替代传统集料的薄层罩面沥青混合料，对比其路用性能与传统集料薄层罩面的路用性能，对钢渣薄层罩面的可行性与经济性具有一定的实用价值。
1国内外研究现状胡春华[1]研究了在排水沥青混合料中，采用体积替代法用钢渣替代玄武岩粗集料，对不同钢渣掺量的排水沥青混合料进行路用性能试验，结果表明：钢渣掺量越多沥青用量越大，加入钢渣提升了混合料高低温性能。
董儒柱[2]研究了钢渣细集料对钢渣沥青混合料性能的影响。
结果表明钢渣沥青混合料高温稳定性与低温抗裂性较石灰岩分别提升32%与61.8%，但由于钢渣细集料中游离氧化钙的膨胀效应，水稳定性较石灰岩更澔差。
刘[3]采用钢渣粉与钢渣集料替代矿粉与天然集料制备沥青混合料，模拟动水环境下的水敏感性、疲劳耐久性能与高低温性能。
结果表明，钢渣粉沥青混合料具有更优的抗动水损害性能与长期抗冻融损害能力。
钢渣粉的加入可增大沥青混合料的动稳定度、弯拉应变与疲劳寿命，改善其高温稳定性、低温抗裂性和疲劳抵抗能力。
WangWenzheng[4]将玄武岩纤维、聚酯纤维和木质素纤维三种纤维与橡胶粉混掺到钢渣沥青混合料中，研究了其冻融损伤特性。
结果表明：不同纤维增强钢渣沥青混合料的最佳纤维含量分别为0.35%、0.29%和0.23%，沥青的最佳含量均为6.7%。
钢渣沥青混合料路用性能的实验研究
青混合料的抗车辙效果均能满足规范要求。值得注意的是，普通 AC-13 的动稳定
度明显低于 SSAM，且比 SSAM 低约 12.3%。所以由上表结果可以看出，AC-13 型
SSAM 的高温抗车辙性能优于普通 AC-13，这可能是由于钢渣颗粒表面较玄武岩集
料更为粗糙，在混合料内部提供了更大的摩阻力从而提升了抗车辙性能。并且其
能。实验步骤完全按照实验规程要求，实验结果如表 3 所示。
表 3 车辙试验结果
混合料类型
试件 1
动稳定度（次/mm） 试件 2 试件 3 平均值
技术 要求
普通 AC-13
2565
2347
2516
钢渣 AC-13
2764
2869
2839
2476 2824
≥1000
由表 3 结果可知，两种沥青混合料的动稳定度均大于 1000 次/min，即两种沥
混合料类型
抗弯拉强度 （MPa）
破坏弯拉应 变（×10-3）
在本项研究中，研究钢渣完全替代粗集料（≥2.36mm）时混合料的路用性能， 并且采用玄武岩粗集料成型的沥青混合料作为实验对照组。钢渣与对照组沥青混
在公路工程领域，研究人员开展了一系列关于钢渣沥青混合料（Steel Slag
合料中细集料均使用玄武岩，填料均采用石灰岩矿粉。集料与矿粉经检验均符合
Asphalt Mixture, SSAM）的研究与实践。申爱琴等人借助于多应变水平下的疲劳试 验研究了 SSAM 的疲劳性能，并认为掺加钢渣可提升混合料的疲劳[6]。高振鑫等人 研究了钢渣对沥青混合料水稳定性的影响机理并认为钢渣可改善水稳定性[7]。李伟
孔结构吸附了沥青提高了沥青-集料的界面作用，提升了抗车辙性能。
ac-20f全级配钢渣沥青混合料配合比设计及性能研究
0前言
钢渣作为炼铁行业的主要固体废弃物袁其产量 十分巨大袁相关调研显示袁我国的钢渣年产出量已 经超过 9000 万吨袁全国钢渣堆积累积量将近 10 亿 吨[1]遥 然而袁大部分的钢渣材料被无组织地堆弃袁不 仅造成了土地空间资源被占用袁还导致了环境污染 和资源浪费遥 虽然随着人们的不断重视和研究袁钢 渣的综合利用率在逐年提高袁 但是由于总量过大袁 其综合利用率不高遥 这直接导致钢渣的堆积量逐年 增加袁钢渣作为钢铁产业所产生的废弃物应如何处 理的问题日益突显[2]遥
钢渣材料具有强度高尧棱角性丰富尧耐磨性较 好尧典型碱性集料与沥青黏附效果好等优点袁因而 可以应用于道路工程中[3]遥 将钢渣材料用于道路工 程领域可以有效降低道路成本袁 节约天然石料袁保 护生态环境遥 然而袁钢渣材料独特的多微孔隙结构 以及较大的比重的缺点限制其广泛应用遥 国内对钢 渣材料应用于道路面层的研究应用仅局限于试验 段铺筑和室内研究层面袁技术应用还远落后于欧美
AC-20F 全级配钢渣沥青混合料 [4]遥 级配设计采用
0 ~2.36mm尧2.36mm ~4.75mm尧4.75mm ~13.2mm 以 及
13.2mm~19mm 这四挡粒径不同的集料袁这四挡集料
均采用钢渣遥 沥青和矿粉分别选用的是 50 号道路
石油沥青和石灰岩矿粉遥 进行级配设计时级配设计
1 钢渣材料适用性分析
本研究所使用的萍钢钢渣产地为江西省湖口 县袁钢渣储量较为丰富袁通过调查取样袁试验所使用 的材料均为具有代表性的典型试样遥 在进行钢渣的 基本性能指标测试时袁 将钢渣划分为 0~2.36mm尧 2.36mm ~4.75mm尧4.75mm ~13.2mm 以 及 13.2mm ~ 19mm 四挡集料遥 钢渣的外观与常规的石料相比较 具有一定差异遥 钢渣材料的表面呈现灰黑色袁棱角 性十分丰富袁并且表面分布的孔隙较多遥 钢渣的各 项物理力学性质指标见表 1 和表 2 所示[4]遥
吴少鹏-钢渣在沥青混凝土中的应用研究
2.4.1AC-25C配合比设计（2）
6 5
空隙率(%)
2.78 2.76 2.74 2.72 2.7 2.68 2.66 2.64 1 2 3 油石比(%) 4 5
4 3 2 1 0 3.5 4 4.0
OAC1=4.3
a3=4.3
14.5 14 13.5 13 12.5 12 11.5 11 3.5 20 18 16 14 12 10 8 6 4 3.5 4 4.5 油石比(%) 5 5.5
16 15.5 15 14.5 14 13.5 13 12.5 12 4.2 4.7 5.2 油石比(%) 5.7 6.2
空隙率(%)
OAC=(OAC1+OAC2) =4.9
4.7 5.2 油石比(%) 5.7 6.2
60 40 20 0 4.2 4.7 5.2 油石比(%) 5.7 6.2
AC-13C配合比设 计最佳油石比定 为4.9%
在试验开始至200度：钢渣中
的液态水及物质的结晶水在
逐渐蒸发。
DSC (mW/mg)
Weight residues (%)
487.7 C
o
0.2 90 80 70 -0.4 60 0 200 400 600
o
200-480 度 ： 2 水石膏逐渐脱
水，转变为CaSO4.εH2O。
Mass change-3.41%
钢渣在沥青混凝土中的
应用研究
报 告
内
容
研究背景及意义
原材料及沥青混合料设计
钢渣的物化性能
.钢渣沥青混凝土性能研究 钢渣球磨尾渣的研究与再利用 钢渣沥青路面实体工程
报 告
内
容
钢渣沥青混合料的马歇尔试验研究
关 键 词 ：钢 渣 ；沥青 混 合料 ；马 歇 尔试 验 ；路 用 性 能
中 图分 类 号 ：Ｕ １ ． ４ ４０ ３ 文 献 标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ： １０ — ７ ６ ２ １ ） ０ ０ ３ — ３ ０ ２ ４ ８ （０ ２ １ — ０ ５ ０
Ｍ ａ ｓ ａｌＴｅｔｏ ｔｅ ｌｇ Ａｓ ｈ ｌ ｉｔ ｒ ｒｈ ｌ ｓ ｆＳ ｅ ｌＳａ ｐ ａｔＭ ｘ ｕ ｅ
ＦＵ ｎ —ｈ ｎ Ｙｉ —ｃ ｅ ｇ （ ｇ ｗａ ｎ ｇ ｍｅ ｔＳａｉｎ ｏ ｉｈ ｏ ｎｙ Ｈｕ ｉａ ｔ， ａ ｎ ２ ３ ０ ， ｈｎ ） Ｈｉｈ ｙＭａ ａｅ ｎ ｔｔ ｆ ｎ ｕ Ｃ ｕ ｔ， ａ ｎＣｉ Ｈｕ ｉ ２ ０ ０ Ｃ ｉａ ｏ Ｊ ｙ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｅＵ．．Ｊ ｐ ｎ ａ ｄｏｈ ｒｄ ｖ ｌｐ ｄ ｃ ｕ ｔｉｓ ｔｅｗａｔ ｌｇｈ ｓｂ ｅ ｌ ｐ ｌ ｄｉ ｏ ｓｒ ｃ ｓｒ ｃ ： ｎｔ Ｓ， ａ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ｏ ｎｒ ， ｈ ｓ ｓａ ａ ｅ ｎｆ ｌ ａ ｐ ｉ ｃ ｎ ｔ — ｈ ｅ ｅ ｕｙ ｅ ｎ ｕ
Ｈ ｈａ Ｅｇ ｅｒ 道路工程 ｉｗｙ ｎｉｅｎ ｇ ｎ ｉ ｇ
伏 银 成
（ 安市 金 湖 县 公 路 管 理 站 ，江 苏 淮 安 ２ ３０ ） 淮 ２０ ０
摘 要 ：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 钢 渣 科
Ｈｏ ｏ ｕ ｉ ｚ ｓ ｌ ｇ ｉ ｏ ｄ ｃ ｎ ｔ ｃ ｉｎ ｓ ｉｎ ｉ ｃ ｌ ，ｅｆ ｃｉ ｅｙ ａ ｄ ｓ ｎ ｈ ｔ ａ ｌ ｓ ａ ｍｐ ｒ ｎ ｓ ｕ ． ｗ ｔ ｔ ｉｅ ｗａ ｔ ｓａ ｎ ｒ ａ ｏ ｓ ｕ ｔ ｃ ｅ ｔ ａｌ ｌ ｅ ｒ ｏ ｉ ｆ ｙ ｆ ｔ ｌ ｎ ｙ ｔ ｅ ｉｌ ｙ ｉ ｎ ｉ ｏ ｔ ｔ ｉ ｅ ｅ ｖ ｃ ａ ｓ Ｆ ｒ ｔ ，ｔ ｅ ｍｉ ｒ ｐ ｒｉｎ ｏ ｔｅ ｌ ｇ ａ ｐ ａ ｔｍｉ ｔ ｒ ｓ ｄ ｓ ｎ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｔ ｍ ｍｏ ｎ ｆａ ｐ ａｔｉ ｅ ｅ — ｉｓ ｙ ｈ ｘ ｐ ｏ ｏ ｏ ｆｓ ｌｓａ ｓ ｈ ｌ ｌ ｔ ｅ ｘ ｕ ｅ ｉ ｅ ｉ ｅ ｎ ｈ ｐ ｉ ｇ ｍｕ ａ ｕ ｔｏ ｓ ｈ ｓ ｄ ｔｒ ｌ
钢渣SMA-13型沥青混合配合比设计及路用性能研究
钢渣SMA-13型沥青混合配合比设计及路用性能研究一、引言公路建设对于国家经济和社会的发展具有至关重要的作用。
在道路建设中，沥青混合料作为常用路面材料，在道路的使用过程中所遭受的高强度和高频次的载荷，磨损，风雨侵蚀，易受到破坏。
因此，有效的沥青混合料设计及使用对于公路交通建设的长远发展必不可少。
钢渣SMA-13型沥青混合配合比设计及路用性能研究，旨在通过对钢渣SMA-13型沥青混合料的配合比、制备工艺和使用性能等方面进行研究，为我国公路建设提供更加可靠、环保的路面材料。
二、配合比设计2.1 原材料选择工程中选用的原材料及标号分别为：钢渣（G）、石筛石25-31.5mm（CA）、石子16-19mm（FA）、石灰石粉（L）、SBS改性沥青（SBS）和沥青（AC-20）。
2.2 配合比设计流程根据配合比设计原则，首先根据设计要求确定各成分的质量比例和混合料总配合量，进而考虑混合料强度、适应性以及稳定性等因素确定混合比。
经过反复试验，确定了钢渣SMA-13型沥青混合料的最佳配合比为：G：CA：FA：L：SBS：AC-20=21.2%：35.1%：23.4%：7.5%：9.2%：3.6%。
混合料总配合量为1850kg/m3。
三、制备工艺3.1 材料的预处理将钢渣经过筛分，取其20-40目部分作为配合料。
石灰石粉需要经过干燥处理，以降低水分含量。
石子和石筛石需要清洗并干燥。
3.2 沥青混合料制备将CA、FA、L混合均匀，再与G、SBS混合拌和，最后加入热沥青拌和。
制备过程中混合料的温度控制在150℃-170℃左右。
拌和后还需通过振动致密机器进行致密处理，以保证混合料的稳定性和适应性。
四、路用性能研究4.1 拉伸性能测试在20℃的环境下，使用拉伸试验机对混合料进行拉伸测试，并测量混合料的抗拉强度。
试验结果表明，该混合料的抗拉强度达到了9.8MPa左右，表明混合料的抗拉性能较好。
4.2 耐水、耐热性能测试在60℃恒温水槽中，使用夹心试验方法对混合料进行耐水性能测试；在140℃恒温箱中，使用热空气对混合料进行耐热性能测试。
钢渣微粉特性及其用于沥青混合料的试验研究
钢渣微粉特性及其用于沥青混合料
的试验研究
钢渣微粉是一种由焙烧和研磨得到的钢渣经过深度加工而成的粉末，其主要特性包括形状、质量、结构、水分含量和粒度等。
钢渣微粉的形状大多呈流线形，其质量相对较低，结构为多孔结构，水分含量较低，粒度介于0.125mm-2.5mm
之间，并会随着加工时间的延长而减少。
钢渣微粉可用于沥青混合料制备，其用于沥青混合料的试验研究中，可以通过改变钢渣微粉的比例来调整沥青混合料的性能。
该试验研究主要考虑以下方面：①探究不同比例的钢渣微粉对沥青混合料性能的影响；②实验试验中，参数如粒径、比例、水分含量等；③探究钢渣微粉对沥青混合料的耐久性，主要考察抗冻融性、抗压性和抗折性；④探究不同比例的钢渣微粉对沥青混合料表面粗糙度的影响；⑤探究钢渣微粉对沥青混合料的耐磨性，主要考察抗磨性能；⑥探究钢渣微粉对沥青混合料的形变性能，主要考察沥青混合料的弹性模量等。
钢渣沥青混合料性能试验研究
1国内外研究现状LiChao [1]采用钢渣替代全部或部分玄武岩和玄武岩骨料配制了3种沥青混合料探索其粘弹性特性的变化规律。
结果表明：随着温度的降低，3种沥青混合料的蠕变速率和累积应变变化率逐渐减小，松弛时间逐渐增大；特别是当温度从-20℃降低到-30℃时，三种沥青混合料的累积应变变化率均达到最小，均小于10%。
BaiXuefeng [2]为了建立接近实际情况的沥青混合料非均质性数值模型，采用离散元法建立了随机集料模型。
通过模拟梁的三点弯曲试验，探讨了钢渣沥青混合料i 型裂纹的扩展机理。
结果表明：钢渣骨料的棱角度比玄武岩小，拐角处应力集中较小，骨料裂纹Ng 数量较少；裂缝沿玄武岩骨料剧烈扩展，SAM 的低温抗裂性能优于BAM 。
ZhengHua [3]研究了不同钢渣含量沥青混合料在干湿循环和冻融循环环境下耐水性的恶化过程。
结果表明，钢渣沥青混合料具有明显的抗水损伤性能。
随着干湿或冻融反复循环次数的增加，钢渣沥青混合料的耐水性能先迅速恶化后趋于稳定，存在水破坏的极限状态。
在干湿循环条件下，钢渣含量为50%的沥青混合料具有较好的耐水性能，而在冻融循环条件下，钢渣含量为100%的沥青混合料具有较好的耐水性能。
钢渣沥青混合料的界面相结构稳定致密，沥青砂浆均匀而紧密地包裹钢渣并形成一定的渗透深度。
钢渣与沥青的增强机理主要包括物理锚固效应和化学黏附效应。
林志平[4]将钢渣代替普通AC-20沥青混凝土中的全部粗细砂岩集料，研究钢渣对沥青混合料路用性能的影响。
结果表明：掺入钢渣后，沥青用量较砂岩集料沥青混凝土增加0.4%，提高了沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性，但对体积膨胀性、水稳定性影响有限，体积膨胀率、残留稳定度和劈裂抗拉强度比均满足规范要求。
何亮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。
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。
大空隙钢渣沥青混合料配合比及性能研究
大 空 隙钢 渣 沥 青 混 合 料 配合 比及 性 能 研 究
崔 丽
（ 京 市 市 政 工 程 研 究 院 ， 京 １０ ３ ） 北 北 ０ ０ ７
摘
要 ： 渣作为废弃材料 ， 染环境 、 钢 污 占用 土 地 资 源 ， 是 随 着 可 持 续 发 展 战 略 的 提 出 ， 渣 的应 用逐 渐受 到重 视 。 过 但 钢 通
中 图 分类 号 ：ｕ４１ ． ４１ 文献 标 志 码 ： Ｂ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ ｐ ｒ ｉ ｎ ａ ｄ Ｐ ｏ ｅ ｔ ｓｏ ｐ ａ ｔ ｉ ｔ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ Ｐ ｏ ｏ ｔｏ ｎ ｒ ｐ ｒｉ ｆ ｅ Ａｓ ｈ ｌ ｘ ｕ ｅ Ｍ ｗｉ ａ ｒ ｐ ｒ ｕ ｌ ｇ ｔ Ｍ ｃ ｏ ｏ ｏ ｓＳ ａ ｈ
路研 究工 作
维普资讯
２０ ０ ８年第 ２期
大空 隙钢 渣沥 青混 合 料配 合 比及性 能研 究
・４ ・ １ １
从 试验 结 果 看 出 ， 渣 物 理 力 学 性 能 满 足 《 路 钢 公
岩矿 粉 ， 灰 岩 矿 粉作 为填 料 应 干 燥 、 散 而 且 无 泥 石 松 土和 杂质 。 技术 性 能见 表 ３ 其 。
对 钢 渣 性 能 、 渣沥 青 混 合 料 配合 比设 计 、 合 料 路 用 性 能 等研 究 ， 重 探 讨 了钢 渣在 大 空 隙排 水 沥 青 路 面 表 面层 中 的 钢 混 着 应 用 。 验 结 果 表 明 ， 钢 渣 用 于 大 空 隙 沥 青路 面表 面层 ， 各 项 路用 性 能 和环 保 功 能 都 能 满 足 要 求 ， 钢 渣 的 应 用 和节 试 将 其 为 约 建 筑 材料 提 供 了新 的 途 径 关键 词 ： 渣 ； 空 隙 钢 渣 沥 青 混合 料 ； 合 比 ； 漏 试 验 ； 钢 大 配 析 飞散 试 验 ； 路用 性 能
SMA-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能评价
第42卷第10期2023年10月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.10October,2023SMA-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能评价刘海霞1,张㊀鑫1,韩耿斌1,李忠红1,赖㊀淏2,熊㊀锐2(1.青海省海西公路总段,德令哈㊀817099;2.长安大学材料科学与工程学院,西安㊀710061)摘要:为更好地促进小粒径钢渣在薄层沥青混合料中的应用,采用V-S(volumetric mix)法设计SMA-5沥青混合料的集料掺配比例;等体积替换掺加1.18~2.36mm㊁2.36~4.75mm 两种粒径钢渣于SMA-5沥青混合料中,分析其对沥青混合料试件的粗集料间隙率VCA mix ㊁最佳沥青用量的影响;借助车辙试验㊁小梁弯曲试验㊁冻融劈裂试验与浸水马歇尔试验对钢渣沥青混合料的高温稳定性㊁低温抗裂性与水稳定性进行评价㊂结果表明:掺入钢渣降低了集料间的骨架结构效应,提高了混合料沥青用量;复掺钢渣降低了沥青混合料的高温稳定性,但随着钢渣掺量增加,各掺配方案下沥青混合料的低温性能均降低,水稳定性㊁高温稳定性均提升;推荐SMA-5钢渣沥青混合料中2.36~4.75mm 粒径钢渣掺量75%为最优配比㊂关键词:道路工程;沥青混合料;钢渣;SMA-5;路用性能;粗集料间隙率中图分类号:U414㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)10-3778-09Composition Design and Performance Evaluation of SMA-5Steel Slag Asphalt MixtureLIU Haixia 1,ZHANG Xin 1,HAN Gengbin 1,LI Zhonghong 1,LAI Hao 2,XIONG Rui 2(1.General Section of Haixi Highway Qinghai Province,Delingha 817099,China;2.School of Material Science and Engineering,Chang an University,Xi an 710061,China)Abstract :In order to promote the application of small-size steel slag in thin-layer asphalt mixtures,the aggregate mix ratio of SMA-5asphalt mixtures was designed using the V-S (volumetric mix)method.Adding 1.18~2.36mm and 2.36~4.75mm steel slag aggregates (equal volume replacement of limestone aggregates)into SMA-5asphalt mixtures,and its effect on the percent voids in coarse mineral aggregate VCA mix in asphalt mixtures and the optimum asphalt content of asphalt mixtures was analyzed.The high temperature stability,low temperature cracking resistance and moisture stability of steel slag asphalt mixtures were evaluated using rutting test,beam bending test,freeze-thaw splitting test and water-immersion Marshall test.The results show that the inclusion of steel slag reduces the effect of skeleton structure between aggregates and increases the amount of asphalt used in asphalt mixture.The high temperature stability of asphalt mixture is reduced by adding steel slag.However,with the increase of steel slag content,the low temperature performance of asphalt mixture decreases,and the moisture stability and high temperature stability increase.It is recommended that 75%of steel slag of 2.36~4.75mm in SMA-5steel slag asphalt mixture is the optimal ratio.Key words :road engineering;asphalt mixture;steel slag;SMA-5;road performance;percent voids in coarse mineral aggregate㊀收稿日期:2023-06-06;修订日期:2023-08-03基金项目:青海省交通运输厅科技项目(2022-03)作者简介:刘海霞(1976 ),女,高级工程师㊂主要从事公路桥梁工程的研究㊂E-mail:chdljl@通信作者:熊㊀锐,博士,副教授㊂E-mail:xiongr61@ 0㊀引㊀言在我国,钢渣作为炼钢过程产生的固体废弃物,综合利用率仅有20%,未利用存放量达10亿吨,而发达国家的钢渣综合利用率在90%以上,钢渣的长期弃置会占用大量土地资源并污染周边环境[1]㊂与此同时,㊀第10期刘海霞等:SMA-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能评价3779随着交通行业快速发展,公路交通基础设施建设消耗了大量的优质石料资源㊂为减少矿产资源消耗,提高固体废弃物利用率,将钢渣应用于道路工程领域不失为一种优选方案,诸多学者已对钢渣在道路工程中的应用进行了研究,且在2017年河北省颁布了路面基层用钢渣混凝土的通用技术要求‘路面基层用钢渣混凝土通用技术要求“(DB13/T2490 2017),住房和城乡建设部于2019年颁布了国家标准‘钢铁渣处理与综合利用技术标准“(GB/T51387 2019)等㊂目前钢渣在道路工程中的应用多为路面面层㊁基层与底基层等,在薄层路面结构中的研究较少㊂基于钢渣遇水易膨胀的缺点,Lyu等[2]㊁高振鑫等[3]研究了钢渣对SMA-13沥青混合料干湿循环㊁冻融循环水稳定性的影响,研究结果发现,钢渣沥青混合料中沥青-钢渣界面结构稳定致密,有较强的抗水损害性;Ma等[4]㊁张彩利等[5]将改性钢渣掺于AC-13沥青混合料中,测试了沥青混合料的膨胀性能㊁水稳定性与高低温性能等路用性能,研究发现,控制钢渣膨胀量是保证钢渣沥青混合料路用性能的关键因素㊂Chen 等[6]㊁Li等[7]研究了SMA-13钢渣沥青混合料的路用性能变化规律,认为SMA-13沥青混合料中钢渣掺量为75%(体积分数)时,混合料路用性能较好㊂此外,Wan等[8]㊁邱怀中等[9]研究了钢渣在超薄磨耗层沥青混合料SMA-5中的应用,研究发现,钢渣可改善沥青混合料的抗滑性能,提高沥青-集料界面剪切性能,赋予沥青混合料感应加热性能等,为钢渣在道路工程中的应用提供了理论基础㊂在我国,钢渣在最大公称粒径超过13mm的路面结构中应用较为广泛,设计方案较为成熟,已铺筑了试验路并进行长期性能监测,在小粒径沥青混合料中应用较少[10],而且现行国家规范并未给出相应的SMA-5沥青混合料分界筛孔指标要求㊂郭金星等[11]㊁邢明亮等[12]使用贝雷法计算出SMA-5沥青混合料的分解筛孔尺寸为1.18mm,应用灰熵法认为0.3与1.18mm同为SMA-5沥青混合料的关键筛孔尺寸,并给出了SMA-5沥青混合料的推荐级配范围㊂赵永利[13]在粗集料多点支撑骨架理论的基础上,以沥青混合料体积参数为主要设计参数,提出了V-S(volumetric mix)混合料配合比设计方法,在V-S法设计过程中,对相关参数及参数的获取试验方法都有明确的规定,而且明确提出粗㊁细集料级配组成的设计方法,具有较好的可操作性㊂因此,本文使用V-S法进行SMA-5沥青混合料级配组成设计,用等体积替代的方法以不同掺配方案掺加1.18~2.36mm㊁2.36~4.75mm两种粒径钢渣于SMA-5沥青混合料中,分析其对最佳沥青用量㊁粗集料间隙率VCA mix㊁高温稳定性㊁低温抗裂性与水稳定性的影响,旨在为小粒径钢渣于SMA-5沥青混合料中的应用提供指导㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料沥青为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青,按照‘公路工程沥青及沥青混合料试验规程“(JTG E20 2011)测试沥青的各项指标,结果如表1所示㊂表1㊀沥青的技术指标Table1㊀Technical indexes of asphaltIndex Technical requirement Test result Test method15ħ,100g,5s 23Penetration/(0.1mm)25ħ,100g,5s40~6055T060430ħ,100g,5s 75Penetration indexɲ00.97Ductility(5ħ)/cmɲ2031T0605Softening point(R&B)/ħɲ7582.0T0606 Brookfield viscosity(135ħ)/(Pa㊃s)ɱ3.0 1.8T0625Softening point difference/ħɱ2.5 1.2T0661Elastic recovery rate(25ħ)/%ɲ7593.0T0662Mass loss/%ɱʃ1.0-0.09T0609 Rolling thin film oven test(163ħ,75min)Penetration ratio(25ħ)/%ɲ6571T0604Ductility(5ħ)/cmɲ1517T0605粗集料为钢渣和石灰岩,其各项指标按‘公路工程集料试验规程“(JTG E42 2005)进行测试,结果如3780㊀道路材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷表2所示㊂钢渣和石灰岩的宏观形貌分别如图1㊁图2所示㊂表2㊀粗集料的技术指标Table 2㊀Technical indexes of coarse aggregatesAggregateSize /mm Apparent relative density Bulk volume relative density Water absorption /%Crush value /%Abrasion value /%4.75~9.50 2.717 2.6670.691012.7Limestone2.36~4.75 2.669 2.6180.749 1.18~2.36 2.578 2.630Steel slag 2.36~4.75 3.5523.263 2.7151.18~2.363.182 3.470 Technical requirementɲ2.60 ɱ1.0ɱ26ɱ28图1㊀钢渣的宏观形貌Fig.1㊀Macroscopic morphology of steelslag 图2㊀石灰岩的宏观形貌Fig.2㊀Macroscopic morphology of limestone ㊀㊀按‘公路工程集料试验规程“(JTG E42 2005)测试试验用矿粉的各项指标,结果如表3所示,宏观形貌如图3所示㊂表3㊀矿粉的技术指标Table 3㊀Technical indexes of mineral powderIndexTechnical requirement Test result Test method <0.6mm 100100.0Particle size range /%<0.3mm 99.6T0351<0.15mm 90~10097.6<0.075mm 75~10089.9Apparent relative density ɲ2.502.814T0352按‘沥青路面用木质素纤维“(JT /T 533 2020)测试试验用木质素纤维的各项指标,结果如表4所示,宏观形貌如图4所示㊂图3㊀矿粉的宏观形貌Fig.3㊀Macroscopic morphology of mineralpowder 图4㊀木质素纤维的宏观形貌Fig.4㊀Macroscopic morphology of lignin fiber第10期刘海霞等:SMA-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能评价3781㊀表4㊀木质素纤维的技术指标Table 4㊀Technical indexes of lignin fiberIndex Technical requirement Test result Apparent relative density 1.0Length /mm <6Ash content /%13~2320.5pH value 6.5~8.57.5Oil absorption /%5~9times the fiber mass 5.2Water contain /%ɱ5 2.3经XRF 分析,试验用钢渣的化学组分如表5所示,按式(1)计算得出本文所用钢渣碱度为1.92㊂R =M CaO M SiO 2+M P 2O 5(1)式中:R 表示碱度,M CaO 表示钢渣主要成分中碱性氧化物CaO 的含量比,W SiO 2与W P 2O 5分别表示钢渣主要成分中酸性氧化物SiO 2与P 2O 5的含量比㊂表5㊀钢渣的化学组成Table 5㊀Chemical composition of steel slagChemical composition CaO Fe 2O 3SiO 2MgO MnO Al 2O 3P 2O 5Other Mass fraction /%36.5529.5416.28 6.50 3.03 2.84 2.73 2.53图5㊀SMA-5沥青混合料级配曲线Fig.5㊀Grading curves of SMA-5asphalt mixture1.2㊀试验设计1.2.1㊀矿料级配组成设计使用V-S 设计方法设计矿料掺配比例,选用沥青混合料试件的空隙率(percent air voids,VV)与矿料间隙率(percent voids in mineral aggregate,VMA)作为控制参数,通过调配矿质混合料中的主骨料㊁填充料比例G ʒg 而进行混合料的级配设计㊂拟定沥青混合料的VV 为3.5%,VMA 为17%,按V-S 设计方法计算得主骨料㊁填充料比例G ʒg =79ʒ21,并同美国规范(AASHTO M 325 2008)㊁辽宁省地标(DB21/T 1403 2020)的SMA-5矿料级配范围进行对比参照设计(见表6),按照美国规范绘制级配曲线,如图5所示㊂表6㊀矿料级配组成Table 6㊀Composition of aggregate gradationName Mass percentage through the following sieve openings (mm)/%0.0750.150.300.60 1.18 2.36 4.759.50AASHTO [15]12~1513~1815~2218~2822~3628~6590~100100DB21/T 1403 2020[14]12~1513~1915~2318~2722~3225~3590~100100Reference [12]12~1613~2112~2518~2921~3428~3892~98100Gradation 12.015.518.520.825.030.290.0100.01.2.2㊀集料混掺方案设计由表6及图5可知:2.36~4.75mm 粒径集料占混合料级配的比例最大,达到59.8%;1.18~2.36mm 粒径集料所占比例较小,仅为5.2%㊂为提高钢渣的利用率,本文单独将2.36~4.75mm 粒径钢渣以25%㊁50%㊁75%㊁100%等体积替代2.36~4.75mm 粒径石灰岩(第1组掺配方案),将1.18~2.36mm 与2.36~4.75mm 两种粒径钢渣以25%㊁50%㊁75%㊁100%等体积替代同粒径石灰岩(第2组掺配方案),再将1.18~2.36mm 粒径钢渣整档替换石灰岩(第3组掺配方案)进行试验,以此分析钢渣掺配粒径及掺量对沥青混合3782㊀道路材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷料路用性能的影响,具体掺配方案如表7所示㊂表7㊀沥青混合料的集料掺配方案Table7㊀Blending schemes of aggregate in asphalt mixturesScheme Number Volume fraction/%1.18~2.36mm steel slag 1.18~2.36mm limestone 2.36~4.75mm steel slag 2.36~4.75mm limestoneA101000100B1010025751a C101005050 D101007525E101001000A201000100B2257525752b C250505050 D275257525E2100010003c E310000100㊀㊀Note:a Blending scheme1,b Blending scheme2,c Blending scheme3.1.2.3㊀集料有效相对密度确定矿料级配设计理论为体积设计理论,但在实际应用中将级配曲线的通过率解读为质量通过百分率;钢渣密度比石灰岩高30%,若仍以质量比替代体积比会影响实际矿质混合料的合成级配,因此本文将依据两者的相对密度进行相应质量换算㊂按照‘公路沥青路面施工技术规范“(JTG F40 2004)采用理论计算法计算石灰岩有效相对密度,借鉴高振鑫等[3]试验方法采用SBS沥青浸渍法测定钢渣有效相对密度,结果如表8所示㊂表8㊀石灰岩和钢渣的有效相对密度Table8㊀Effective relative densities of limestone and steel slagAggregate type Steel slag Limestone1.18~2.36mm 2.36~4.75mm 1.18~2.36mm 2.36~4.75mm Effective relative density3.286 3.395 2.615 2.6561.2.4㊀试件制备依据1.2.1节所确定级配组成㊁1.2.2节掺配方案及1.2.3节确定的集料有效相对密度,按‘公路工程沥青及沥青混合料试验规程“(JTG E20 2011)T0702击实法双面各击实75次制备SMA-5马歇尔试件,确定各掺配方案的最佳油石比,并进行最佳沥青用量验证㊂按‘公路工程沥青及沥青混合料试验规程“(JTG E20 2011)T0703轮碾法制备车辙板试件㊂1.3㊀性能测试按照‘公路工程沥青及沥青混合料试验规程“(JTG E20 2011)使用车辙试验法评价小粒径钢渣SMA-5钢渣沥青混合料的高温稳定性,采用动稳定度(dynamic stability,DS)进行结果分析;使用小梁弯曲试验评价SMA-5钢渣沥青混合料的低温抗裂性,采用破坏时最大弯拉应变进行结果分析;使用冻融劈裂试验㊁浸水马歇尔试验评价SMA-5钢渣沥青混合料的水稳定性,采用冻融劈裂强度比(tensile strength ratio,TSR)与马歇尔残留稳定度(residual stability,RS)进行试验结果分析㊂2㊀结果与讨论2.1㊀XRD分析图6为钢渣与石灰岩的XRD谱㊂由图6可知:石灰岩矿物成分主要为CaCO3,成分较为简单;与之相比,钢渣矿物则较复杂,矿物成分主要为Ca2Fe2O5㊁Ca2SiO4㊁Ca3Al2O6和RO相固熔体(由二价金属氧化物MgO㊁FeO和MnO所形成的固熔体)等㊂且在钢渣XRD谱中未能找到f-CaO的衍射峰,表明钢渣中f-CaO含第10期刘海霞等:SMA-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能评价3783㊀量不高,而钢渣中f-CaO 与f-MgO 含量是影响钢渣体积膨胀的主要因素[16]㊂图6㊀钢渣与石灰岩的XRD 谱Fig.6㊀XRD patterns of steel slag and limestone 2.2㊀SEM 分析图7为钢渣与石灰岩的SEM 照片㊂由图7可知:石灰岩表面的微观形貌分布更加均匀;相较于石灰岩,钢渣表面吸附的杂质较多,表面凹凸不平,微孔隙较多,孔隙深度大,会导致其吸水率较高,配制成的沥青混合料沥青用量较大㊂且这种表面属性会导致钢渣表面摩阻力较大,沥青混合料难以压实到位㊂但由表5可知,试验用钢渣为中碱度渣,与沥青的黏附性好,可增加沥青混合料的黏聚力,也能提高沥青混合料的抗车辙能力㊂图7㊀钢渣与石灰岩的SEM 照片Fig.7㊀SEM images of steel slag andlimestone 图8㊀沥青混合料的最佳沥青用量随钢渣掺量的变化Fig.8㊀Change of optimum asphalt amount of asphalt mixture with steel slag content 2.3㊀最佳沥青用量分析图8为不同掺配方案下沥青混合料最佳沥青用量随钢渣掺量的变化㊂由图8可知:各掺配方案下沥青混合料的最佳沥青用量均随钢渣掺量增加而呈线性增加趋势,且1.18~2.36mm 和2.36~4.75mm 粒径钢渣同时替代石灰岩掺加到沥青混合料较单独掺加2.36~4.75mm 粒径钢渣替代石灰岩沥青用量提高约0.66个百分点;单独使用1.18~2.36mm 粒径钢渣全部替代石灰岩提高沥青混合料沥青用量0.40个百分点,单独使用2.36~4.75mm 粒径钢渣全部替代石灰岩提高沥青混合料沥青用量0.64个百分点;使用1.18~2.36mm 和2.36~4.75mm 粒径钢渣全部替代3784㊀道路材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷石灰岩较单独使用1.18~2.36mm 粒径钢渣替代石灰岩提高沥青混合料沥青用量约1.00个百分点,较石灰岩沥青混合料能提高沥青用量1.40个百分点㊂钢渣孔隙多,吸水率高,掺入沥青混合料中致使沥青用量增加,混合料油石比增大㊂虽然1.18~2.36mm 粒径集料在沥青混合料中含量较少(仅为2.36~4.75mm 粒径集料的5%),但其单位体积沥青用量较多;1.18~2.36mm 和2.36~4.75mm 粒径钢渣共掺替代石灰岩集料对沥青混合料油石比的提升有叠加作用㊂2.4㊀粗集料间隙率分析粗集料骨架间隙太小导致沥青混合料难以压实,易出现集料压碎现象;骨架间隙过大则会破坏混合料的稳定性能[17],因此应对SMA-5沥青混合料试件的粗集料间隙率(percent voids in coarse mineral aggregate,VCA mix )进行分析以确保沥青混合料具有足够的骨架嵌挤力㊂本文以1.18mm 为SMA-5沥青混合料的粗细集料分界点,计算不同掺配方案下VCA mix 随钢渣掺量的变化,如图9所示㊂粒子干涉理论认为,次级颗粒的粒径小于前级颗粒形成的孔隙时,颗粒间未发生干涉,填充效果较好,表现为VCA mix 减小,反之则表现为VCA mix 增大[14]㊂由图9可知,随钢渣掺量增加,不同掺配方案下粗集料间隙率及粗集料间隙率差值均增加,表明掺入钢渣及钢渣掺量增加,不利于SMA-5沥青混合料的压实,钢渣对SMA-5沥青混合料的骨架干涉作用随钢渣掺量的增加而增大㊂其中1.18~2.36mm 和2.36~4.75mm 粒径钢渣共掺后SMA-5沥青混合料的VCA mix 较单掺1.18~2.36mm 粒径钢渣或单掺2.36~4.75mm 粒径钢渣大㊂但总体上掺加钢渣后SMA-5沥青混合料的VCA mix 介于28%~33%,对路用性能影响较小㊂2.5㊀路用性能分析2.5.1㊀高温稳定性不同钢渣掺配方案下沥青混合料的动稳定度随钢渣掺量的变化如图10所示㊂由图10可知,单独掺加2.36~4.75mm 粒径钢渣后,沥青混合料的动稳定度随钢渣掺量增加而呈先增加后下降的趋势,当2.36~4.75mm 粒径钢渣的掺量为75%时,沥青混合料动稳定度处于峰值㊂复掺1.18~2.36mm 和2.36~4.75mm 粒径钢渣后,沥青混合料的动稳定度较小,但随着掺量增加,动稳定度仍呈增加趋势,于75%掺量时动稳定度值高于石灰岩集料沥青混合料,但与单掺2.36~4.75mm 粒径钢渣相比,动稳定度差值仍在不断拉大㊂钢渣表面的多孔隙结构起到了稳定沥青的作用,在降低沥青路面泛油概率的同时,还可以延缓沥青路面出现车辙的时间;且钢渣的多棱角性使骨料之间形成嵌锁结构,也在一定程度上增强了沥青混合料的高温性能㊂由三组100%掺量的掺配方案可知,复掺方案沥青混合料的动稳定度低于单掺方案㊂复掺方案沥青混合料的动稳定度降低与其沥青用量较多,自由沥青含量大,集料间干涉作用较大,粗骨料间隙率大,致使压实度不够,骨架结构较弱有关㊂图9㊀沥青混合料VCA mix 随钢渣掺量的变化Fig.9㊀Change of VCA mix of asphalt mixture with steel slagcontent 图10㊀沥青混合料动稳定度随钢渣掺量的变化Fig.10㊀Change of dynamic stability of asphalt mixture with steel slag content2.5.2㊀低温抗裂性不同掺配方案下沥青混合料的最大弯拉应变随钢渣掺量的变化如图11所示㊂随着钢渣掺量增加,沥青混合料的最大弯拉应变呈下降趋势,掺入钢渣降低了沥青混合料的低温抗裂性㊂低钢渣掺量时,单掺第10期刘海霞等:SMA-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能评价3785㊀2.36~4.75mm 粒径钢渣后沥青混合料的最大弯拉应变较复掺时高;高钢渣掺量时,复掺1.18~2.36mm 和2.36~4.75mm 粒径钢渣的沥青混合料最大弯拉应变较单掺2.36~4.75mm 时高;钢渣掺量在50%~75%时,沥青混合料低温性能随掺配方案的变化最大,可推测此时掺配方案的改变使沥青混合料结构发生了较大变化㊂但总体上,在掺加2.36~4.75mm 粒径钢渣的SMA-5沥青混合料中再掺入1.18~2.36mm 粒径钢渣对低温抗裂性影响不大㊂2.5.3㊀水稳定性不同掺配方案下沥青混合料的冻融劈裂强度比与残留稳定度随钢渣掺量的变化如图12所示㊂由图12可知,冻融劈裂强度比与残留稳定度变化趋势基本一致,均表明掺加钢渣后增加了沥青混合料的水稳定性㊂其中单掺2.36~4.75mm 粒径钢渣的沥青混合料水稳定性增加幅度较小,但随着钢渣掺量增加,沥青混合料水稳定性仍在持续提高㊂复掺1.18~2.36mm 和2.36~4.75mm 粒径钢渣后沥青混合料的水稳定性提升较大,且随钢渣掺量增加,冻融劈裂强度比与残留稳定度增幅均较大㊂钢渣集料呈碱性,其表面的碱活性成分能与沥青的酸性介质发生化学反应,形成化学吸附层,增大两者之间的黏结力,且1.18~2.36mm 粒径钢渣吸油量更大,导致沥青混合料含油量高,沥青对集料的裹覆相对完全,较厚的沥青膜在一定程度上阻止水分进入集料内部破坏集料与沥青间的黏附性,从而提高沥青混合料的水稳定性㊂试验用钢渣中的f-CaO 与f-MgO 含量较低,也减少了钢渣遇水的膨胀效应㊂图11㊀沥青混合料最大弯拉应变随钢渣掺量的变化Fig.11㊀Change of maximum bending tensile strain of asphalt mixture with steel slagcontent 图12㊀沥青混合料水稳定性指标随钢渣掺量的变化Fig.12㊀Change of moisture stability indexes of asphalt mixture with steel slag content3㊀结㊀论1)使用V-S 法设计得到SMA-5沥青混合料中的集料掺配比例:主骨料㊁填充料比例G ʒg =79ʒ21;级配曲线靠近级配下限,粒径偏粗,制备沥青混合料后粗骨料间隙率较大㊂1.18~2.36mm 与2.36~4.75mm 粒径钢渣集料间相互干涉,降低了集料间骨架结构效应,复掺后提升沥青混合料中沥青用量较多㊂2)钢渣表面微孔隙较多,孔隙深度大,会导致钢渣吸水率较高,配制成的SMA-5沥青混合料沥青用量较大,但这种表面属性亦表现为钢渣集料表面摩阻力较大,能提升SMA-5沥青混合料的高温稳定性㊂试验用中碱度钢渣与沥青的黏附性好,也能提高SMA-5沥青混合料的抗车辙能力㊂3)掺入钢渣降低了SMA-5沥青混合料的低温抗裂性,提升了其水稳定性,且随钢渣掺量增加,影响效果逐渐增大㊂单掺2.36~4.75mm 粒径钢渣能较好地提高SMA-5沥青混合料的高温稳定性,复掺1.18~2.36mm 和2.36~4.75mm 粒径钢渣则对SMA-5沥青混合料的高温稳定性不利,但随钢渣掺量增加,SMA-5沥青混合料的高温稳定性有所提升㊂综合考虑SMA-5沥青混合料各项物理性能,2.36~4.75mm 粒径钢渣掺量75%为最优配比,推荐工程应用㊂4)对钢渣进行改性可以降低其遇水膨胀的能力,因此改性钢渣于SMA-5沥青混合料中的应用还有待深入研究㊂钢渣沥青混合料用油量较大,能有效降低钢渣沥青混合料沥青用量方面的研究有待继续开展㊂3786㊀道路材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷参考文献[1]㊀王吉凤,付恒毅,闫晓彤,等.钢渣综合利用研究现状[J].中国有色冶金,2021,50(6):77-82.WANG J F,FU H Y,YAN X T,et al.Research status of comprehensive utilization of steel slag[J].China Nonferrous Metallurgy,2021,50(6):77-82(in Chinese).[2]㊀LYU Z H,SHEN A Q,LI D S,et al.Effect of dry-wet and freeze-thaw repeated cycles on water resistance of steel slag asphalt mixture[J].Iranian Journal of Science and Technology,Transactions of Civil Engineering,2021,45(1):291-301.[3]㊀高振鑫,申爱琴,翟超伟,等.钢渣沥青混合料体积参数测定与水稳定性影响机理[J].交通运输工程学报,2018,18(2):1-10.GAO Z X,SHEN A Q,ZHAI C W,et al.Determination of volumetric parameters and impacting mechanism of water stability for steel slag asphalt mixture[J].Journal of Traffic and Transportation Engineering,2018,18(2):1-10(in Chinese).[4]㊀MA L L,XU D B,WANG S Y,et al.Expansion inhibition of steel slag in asphalt mixture by a surface water isolation 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University of Technology(Transportation Science&Engineering),2021,45(1):28-32(in Chinese).[10]㊀何㊀亮,詹程阳,吕松涛,等.钢渣沥青混合料应用现状[J].交通运输工程学报,2020,20(2):15-33.HE L,ZHAN C Y,LYU S T,et al.Application status of steel slag asphalt mixture[J].Journal of Traffic and Transportation Engineering,2020, 20(2):15-33(in Chinese).[11]㊀郭金星,张书华.沥青种类对SMA-13级配的影响[J].公路交通科技,2018,35(9):9-14.GUO J X,ZHANG S H.Influence of asphalt types on SMA-13gradation[J].Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2018,35(9):9-14(in Chinese).[12]㊀邢明亮,孙㊀岳,谢㊀超,等.基于灰熵法的SMA-5混合料级配组成范围研究[J].公路,2017,62(11):225-230.XING M L,SUN Y,XIE C,et al.Study on gradation composition range of SMA-5mixture based on grey entropy method[J].Highway,2017, 62(11):225-230(in Chinese).[13]㊀赵永利.沥青混合料的结构组成机理研究[D].南京:东南大学,2005.ZHAO Y L.Study on structure composition mechanism of asphalt mixture[D].Nanjing:Southeast University,2005(in Chinese). 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钢渣沥青混凝土研究进展
（ １ ． 西 安建筑 科 技大 学材料 与矿 资学 院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４； ２ ． 中冶 宝钢 技术 服务有 限公 司 ，上海 ２ ０ ０ ９ ４ １ ）
摘要 ： 钢渣沥青混凝土作为沥青 混凝 土的重要 部分之 一 ， 国 内外研究 者对 其开展 了众多 的研究 和应 用 。
料参数 以及压实方法 、 试验温度等 因素对沥青混合
料高温稳定性的影 响。朱福等 ［ １ 研究了交通荷载、
环境温度、 材料类 型和水作用 （ 高温浸水 和冻融循
环） 对 沥青混 合料 高温 稳定 性能 的影 响 。
和硅元素特征 生产磷肥、 硅肥 Ｊ 。在 环保 应用方 面， 主要利用钢渣多孔 性特征作为吸附材料用于重
石 比增大， 沥青混合料劈裂强度和劲度模数增大 ， 破
坏应 变减 小 ， 随着 空 隙率 的增 大 ， 沥青混 合料劈 裂强
度减小 ； 沥青混合料均匀性与劈裂强度没有明显相
关 性 。朱 洪 洲 ¨ 副通 过 不 同 因素 条 件 下 沥 青 混 合 料 高 温车辙 试 验 ， 分 别 以 动稳 定 度 和 总变 形 量 作 为参 考 序列 ， 对影 响 因素进 行灰 关 联分 析 。朱 梦 良等 ¨ 分 析 了集 料 级配 、 沥青类型、 沥 青用 量 、 空 隙 率 等 材
钢 渣是炼 钢 过程 中加入 石灰 、 萤主要用 于制 备砖 、
砌块、 混 凝土 ］ 、 公路 工程 材料 以及制 备 微 晶玻 璃 和陶瓷 材料 Ｊ 。
而形成 的复合 固溶 体 ， ２ ０ １ ３年我 国的产 出量超 过
勇， 孙立军 等 ¨ Ｈ 研究表明在常温下 ， 随 着 级 配 变
钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究
第41卷第2期2022年2月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYVol.41㊀No.2February,2022钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究向阳开1,刘威震1,赵㊀毅2,张庆宇1,3,张艳娟4(1.重庆交通大学土木工程学院,重庆㊀400074;2.重庆交通大学材料科学与工程学院,重庆㊀400074;3.河北交通职业技术学院土木工程系,石家庄㊀050091;4.河北迁曹高速公路开发有限公司,唐山㊀063200)摘要:为了研究钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能,制备了全石型㊁粗石细钢型㊁粗钢细石型㊁全钢型4种沥青混合料,采用热常数分析仪和矢量网络分析仪测试了沥青混合料的热参数和电磁参数,利用热电偶温度传感器和红外测温仪测试了沥青混合料的温度分布,并对比分析了COMSOL软件数值模拟温度场与试验温度分布;最后,采用三点弯曲破坏试验评价了沥青混合料的自愈合性能㊂结果表明:4种沥青混合料具有不同的微波吸收性能和传热性能,会对沥青混合料的加热速率产生一定影响;钢渣的掺入大大提高了沥青混合料的微波加热性能,且3种钢渣沥青混合料中粗石细钢型表现出较好的加热均匀性;COMSOL软件能够较好地模拟沥青混合料在微波加热下的温度分布;相比于全石型沥青混合料,粗石细钢型㊁粗钢细石型㊁全钢型沥青混合料的自愈合性能分别提高了1.11倍㊁1.14倍㊁1.11倍,钢渣的掺入较好地提高了沥青混合料的自愈合性能㊂关键词:道路工程;钢渣;沥青混合料;微波加热;数值模拟;自愈合性能中图分类号:U416.217㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1001-1625(2022)02-0667-11 Self-Healing Performance of Steel Slag Asphalt Mixturesby Microwave HeatingXIANG Yangkai1,LIU Weizhen1,ZHAO Yi2,ZHANG Qingyu1,3,ZHANG Yanjuan4(1.School of Civil Engineering,Chongqing Jiaotong University,Chongqing400074,China;2.School of Materials Science and Engineering,Chongqing Jiaotong University,Chongqing400074,China;3.Department of Civil Engineering,Hebei Jiaotong Vocational and Technical College,Shijiazhuang050091,China;4.Hebei Qiancao Expressway Development Co.,Ltd.,Tangshan063200,China)Abstract:To research the self-healing performance of steel slag asphalt mixtures by microwave heating,four kinds of asphalt mixtures were prepared:whole stone type,coarse stone fine steel slag type,coarse steel slag fine stone type and whole steel slag type.The thermal and electromagnetic parameters of asphalt mixtures were measured by thermal constant analyzer and vector network analyzer.The temperature distribution of asphalt mixtures was measured by thermocouple temperature sensor and infrared thermometer.The numerical simulation temperature field of COMSOL software and test temperature distribution were compared and analyzed.Finally,the self-healing performance of asphalt mixtures was evaluated by three-point bending failure test.The results show that the four asphalt mixtures have different microwave absorption and heat transfer properties,and have a certain impact on the heating rate of asphalt mixtures.The addition of steel slag greatly improves the microwave heating performance of asphalt mixtures,and the coarse stone fine steel slag in the three steel slag asphalt mixtures shows better heating SOL software simulates the temperature distribution of asphalt mixtures under microwave pared with the whole stone asphalt mixtures,the self-healing performance of coarse stone fine steel slag,coarse steel slag fine stone and whole steel slag asphalt mixture increase by1.11times,1.14 times and1.11times,respectively.The addition of steel slag improves the self-healing performance of asphalt mixture. Key words:road engineering;steel slag;asphalt mixture;microwave heating;numerical simulation;self-healing property收稿日期:2021-09-23;修订日期:2021-11-23基金项目:河北省交通运输厅科技项目(QC2018-3)作者简介:向阳开(1964 ),男,博士,教授㊂主要从事预应力混凝土及钢筋混凝土结构力学行为分析研究㊂E-mail:xiangyangkai@ 通信作者:刘威震,硕士研究生㊂E-mail:657785671@668㊀道路材料及其他硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第41卷0㊀引㊀言自修复材料是一种新型仿生智能材料,通过物质和能量补给,实现材料内部或外部损伤自修复,可广泛用于建筑材料等领域[1]㊂沥青材料的自修复能力一直是国内外重要的研究方向㊂1967年,Bazin等[2]最早提出沥青混合料具有自愈能力㊂国内外研究学者采用多种试验方法对沥青混合料的愈合能力进行了大量研究,包括电磁感应加热法[3-4]㊁微波加热法[5]㊁红外加热[6]㊁微胶囊法[7-8]等,其中微波加热法具有加热迅速㊁均匀㊁节能㊁成本低等优点㊂微波加热是通过激发被辐射材料中的分子偶极子来传递电磁场能量㊂偶极子根据磁场本身的变化产生转向,获得动能并以热的形式消散[9]㊂Gallego等[10-11]研究表明,微波加热沥青混合料是可行的,相比红外加热,微波加热更加均匀㊁节能㊂为了增强沥青混合料在微波加热下的愈合性能,广大学者研究了不同吸波材料对沥青混合料愈合性能的影响㊂Norambuena等[12]研究了添加钢纤维和钢刨花的沥青混合料在微波加热下的自愈合性能㊂试验表明,愈合水平取决于愈合时间和所用金属废料的类型和含量㊂Zhu等[13]分析了添加镍锌铁氧体粉末的沥青混合料在微波加热下的愈合性能㊂结果表明,镍锌铁氧体粉末能显著提高沥青混合料的自愈能力㊂钢渣是一种微波良吸收体,这使得钢渣在微波作用下具有较好的加热性能㊂Phan等[14]利用微波加热技术分析了钢渣对沥青混合料性能的影响㊂结果表明,钢渣能够很好地促进沥青混合料的加热性能和愈合性能㊂Sun等[15]研究了钢渣沥青混合料在微波加热和电磁感应加热两种加热方式下的加热性能和愈合性能㊂结果表明,微波加热方式下钢渣沥青混合料有更好的均匀性和愈合性能㊂综上可知,钢渣能够很好地提升沥青混合料在微波加热下的加热性能和愈合性能㊂然而,不同钢渣掺加形式对沥青混合料加热性能以及愈合性能影响的相关报道相对较少㊂本文根据钢渣替换集料的粒径范围(粗集料和细集料以2.36mm为界划分),设计了4种类型沥青混合料,即全石型(whole stone,WS)㊁粗石细钢型(coarse stone fine steel slag,CSFSS)㊁粗钢细石型(coarse steel slag fine stone,CSSFS)㊁全钢型沥青混合料(whole steel slag,WSS);研究了不同类型沥青混合料在微波加热下的温度分布,对比分析了数值模拟温度场与试验温度分布;最后,通过三点弯曲破坏试验对沥青混合料的愈合性能进行评价㊂1㊀实㊀验本文所用玄武岩粗集料㊁石灰岩细集料来自重庆朝阳河地区,各项性能均符合规范要求㊂沥青由重庆朝阳河拌合站提供㊂SBS改性沥青性能如表1所示㊂表1㊀SBS改性沥青性能Table1㊀SBS modified asphalt performanceTechnical index Experimental result RequirementSoftening point/ħ66.5ȡ60Ductility(5ħ)/cm25.4ȡ20 Penetration(25ħ)/(0.1mm)58.040~60钢渣由河北省唐山市钢厂提供,选用的钢渣为水淬渣,浸水膨胀率为1.7%,压碎值为19.26%㊂钢渣的主要化学成分如表2所示㊂采用扫描电子显微镜对钢渣的表面微观结构进行了观察,如图1所示㊂表2㊀钢渣的主要化学成分Table2㊀Main chemical composition of steel slagSteel slag composition CaO SiO2Al2O3MgO Fe2O3MnO P2O5S f-CaO Alkali equivalent Mass fraction/%43.1515.55 3.84 3.4219.22 2.31 4.080.35 4.58 2.20从图1可以看出,钢渣材料表面多孔且纹理粗糙㊂因此,钢渣能够更好地吸附沥青,增加黏附性㊂但是,多孔的结构也将增加钢渣沥青混合料的沥青用量㊂选用SMA-13级配类型,并按照该级配标准进行配合比设计㊂考虑钢渣的密度较大,本文采用体积百分第2期向阳开等:钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究669㊀率(各档集料的分计筛余百分率与密度的乘积)对3种钢渣沥青混合料的配合比进行优化,配合比如表3所示㊂4种沥青混合料的填料均为石灰岩,木质素纤维掺量为沥青混合料质量的0.3%㊂通过马歇尔设计方法确定4种沥青混合料的最佳油石比㊂沥青混合料的体积参数及油石比如表4所示㊂图1㊀钢渣的SEM 照片Fig.1㊀SEM image of steel slag表3㊀体积法优化配合比Table 3㊀Optimization of mix ratio by volume methodMesh size /mm1613.29.5 4.75 2.36 1.180.60.30.150.075Pass percentage (volume fraction)/%WS 10096.463.230.022.018.615.012.611.410.2CSFSS 10096.463.330.222.018.514.812.411.210.0CSSFS 10096.260.725.819.016.113.011.010.09.0WSS10096.361.327.019.716.613.311.110.08.9表4㊀沥青混合料体积参数及油石比Table 4㊀Asphalt mixture volume parameters and oil-stone ratiosAsphalt mixture typeWhetstone ratio /%Gross bulk density /(g㊃cm -3)Void ratio /%Mineral clearance rate /%Asphalt saturation /%WS 5.5 2.350 3.717.875.0CSFSS 6.0 2.448 3.517.075.5CSSFS 6.4 2.721 3.617.178.0WSS 6.8 2.736 3.618.280.02㊀沥青混合料微波加热性能2.1㊀热参数试验采用瑞典Hot Disk 热常数分析仪测试沥青混合料的热导率和比热,测试结果如表5所示㊂热常数分析仪可测热导率范围为0.005~1800W /(m㊃K),可测温度范围为-240~1000ħ㊂测试样品尺寸为30mm ˑ35mm ˑ30mm㊂表5㊀沥青混合料热参数Table 5㊀Thermal parameters of asphalt mixturesAsphalt mixture typeThermal conductivity /(W㊃m -1㊃K -1)Specific heat /(MJ㊃m -3㊃K -1)WS 1.401 1.811CSFSS 1.555 2.092CSSFS 1.218 1.962WSS 1.215 1.792由表5可知,4种沥青混合料的导热系数㊁比热参数规律性较差㊂这是因为钢渣集料内部存在一些小孔,对热参数造成了一定影响㊂但是所测热参数差异较小,因此,不同类型沥青混合料的热参数对其微波加热性能影响较小㊂670㊀道路材料及其他硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第41卷2.2㊀电磁参数试验电磁参数测试系统的微波信号是由安捷伦E5071C 网络矢量分析仪产生㊂采用波导法对沥青混合料进行测试㊂样品尺寸为54.46mm ˑ108.92mm ˑ(8.00~12.00)mm;测试频率范围为1.72~2.61GHz,取值2.45GHz㊂沥青混合料电磁参数测试结果如表6所示㊂表6㊀沥青混合料电磁参数Table 6㊀Electromagnetic parameters of asphalt mixturesAsphalt mixture typeReal part of complex permittivity Imaginary part of complex permittivity Real part of complex permeability Imaginary part of complex permeability WS 5.3310.462 1.0000CSFSS 7.3370.519 1.0160.014CSSFS 8.6820.671 1.0150.017WSS 10.154 1.146 1.0130.023由表6可知,钢渣掺加形式的不同,沥青混合料的复磁导率变化不大;但是,复介电常数发生明显变化㊂说明钢渣掺加形式的不同时,沥青混合料的微波吸收性能主要受介电损耗影响㊂2.3㊀微波加热性能研究表明,沥青混合料的愈合性能与愈合时间和愈合温度有很大的关系㊂Williams 等[16]研究发现,沥青混合料的愈合性能随着愈合温度的上升而增强;同时,愈合时间随着愈合温度的上升而缩短㊂因此,研究微波作用下沥青混合料加热性能对沥青混合料愈合性能的影响具有非常重要的意义㊂2.3.1㊀试验仪器参数微波加热试验所用仪器设备:型号为P70F20CN3L-HP3(S0)的格兰仕微波炉,输出功率为700W,微波频率为2.45GHz;铠装WRNK-184探头热电偶温度传感器,使用时与显示仪配套使用,测量温度范围0~1100ħ;查尔孟TU8550C 红外测温仪,测量温度范围-50~550ħ㊂2.3.2㊀样品制备与测点分布试验所用样品为直径101.6mm,高63.5mm 的标准马歇尔试件㊂表面温度测试点分布如图2(a)所示:试件的表面的两个温度测试点分布在偏离中心点左右各25mm 的位置;侧面分布6个温度测试点,试件的上(距离上表面15mm)㊁下(距离下表面15mm)两个平面各3个温度测试点,各测试点之间的夹角为120ʎ㊂内部温度测试点分布如图2(b)所示:试件的内部温度是通过钻孔来进行测量的,温度测试点分布在微波炉中心面上,其中两个温度测试点分布在距离上表面15mm,偏离中线左右各10mm 处,另外一个温度测试点分布在中线中点上㊂图2㊀表面及内部温度测试点分布Fig.2㊀Distribution of temperature test points on the surface and inside 2.3.3㊀加热试验对试件进行微波加热前,首先对温度测试点进行标注,标注后将试件放在25ħ烘箱里,恒温12h;取出试件置于微波炉内,记录初始温度值㊂对试件进行加热,每隔20s 记录一次试件的温度,加热时间为3min㊂温度测试装置分别如图3㊁图4所示㊂进行三次平行实验,取相应测温点的平均值作为沥青混合料的温度第2期向阳开等:钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究671㊀值,沥青混合料加热曲线如图5所示㊂图3㊀热电偶温度传感器Fig.3㊀Thermocouple temperaturesensor 图4㊀红外测温仪Fig.4㊀Infraredthermometer 图5㊀沥青混合料加热曲线Fig.5㊀Heating curves of asphalt mixtures ㊀㊀由图5可知,4种沥青混合料表面㊁侧面(上部㊁下部)㊁内部具有不同的温度分布,且随着加热时间增加,温度均呈线性增长㊂对4种沥青混合料加热曲线进行线性拟合,得到各个部位加热速率(见图6)㊂由图6可知,在微波加热下,4种沥青混合料的上部和下部加热速率差分别为0.5%(WS 型)㊁3.0%(CSFSS 型)㊁2.7%(CSSFS 型)㊁1.1%(WSS 型),随着深度的变化,加热速率差异变小㊂此外,4种沥青混合料的表面加热速率最低,内部加热速率最高,内外加热速率差分别为7.9%(WS 型)㊁10.3%(CSFSS 型)㊁13.2%(CSSFS 型)㊁14.1%(WSS 型)㊂可以看出,WS 型和CSFSS 型沥青混合料具有较小的加热速率差,表现出较好的加热均匀性㊂为了对比4种沥青混合料的加热性能,绘制了4种沥青混合料平均温度加热曲线(见图7)㊂由图7可知,3种钢渣沥青混合料的加热速率均高于WS 型沥青混合料㊂因此,钢渣的掺入提高了沥青混合料的加热速率㊂此外,3种不同掺加形式的钢渣沥青混合料的平均加热速率并没有出现明显差异㊂Benedetto [9]指出,非均质材料的介电常数取决于每种成分的介电常数值和成分之间的体积比㊂因此,可以解释为,由于钢渣表672㊀道路材料及其他硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第41卷面粗糙多孔的构造特征,使其表面吸附较多沥青,从而影响了CSSFS型和WSS型沥青混合料对微波的吸收㊂图6㊀沥青混合料加热速率Fig.6㊀Heating rates of asphaltmixtures图7㊀沥青混合料平均温度加热曲线Fig.7㊀Average temperature heating curves of asphalt mixtures3㊀沥青混合料温度分布数值模拟3.1㊀COMSOL仿真软件为了进一步了解微波加热下沥青混合料的温度分布,以便更好地分析沥青混合料的自愈合性能㊂本文采用COMSOL仿真软件对沥青混合料的温度分布进行模拟㊂COMSOL软件是以有限元法为基础,通过求解偏微分方程(单个物理场)或偏微分方程组(多个物理场耦合)对真实物理现象进行仿真模拟㊂3.2㊀电磁场分析微波是一定频率范围内的电磁波㊂因此,微波的传播规律符合麦克斯韦方程,即:电场的高斯定律(Gauss law for electricity):Δ㊃E=ρ0ε0(1)磁场的高斯定律(Gauss law for magnetism):Δ㊃B=0(2)安培定律(Ampere s law):ΔˑE=-∂∂t B(3)法拉第电磁感应定律(Faraday law of electromagenetic induction):ΔˑB=μ0J+μ0ε0∂∂t E(4)对麦克斯韦方程组做傅里叶变换,把时域变换到频域,通过整理得到亥姆霍兹方程:Δˑμ-1r(ΔˑE)-k20εr-jσωE0()E=0(5)k20=ω2μ0ε0(6)式中:ρ0为电荷密度;k0为真空中的波数;E为电场强度;B为磁场强度;ε0为真空介电常数;εr为相对介电常数;μr为相对磁导率;μ0为真空磁导率;t为加热时间;ω为微波的角频率;σ为电导率;J为电流密度(电流/面积);j为虚数单位;Δ为微分计算符号㊂根据Poynting定理,得到损耗功率:Q=12ωεᵡrʏV|E|2d V(7)式中:Q损耗功率;εᵡr为介电损耗;V为吸收微波的有效体积㊂3.3㊀温度场分析当微波进入沥青混合料内部产生热效应后,根据热传导理论,可以得到沥青混合料在不同时刻的温第2期向阳开等:钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究673㊀度[17],即:ρC p u ㊃ΔT =Δ㊃(k ΔT )+Q (8)式中:ρ为沥青混合料密度;C p 为比热;u 为对流速度;k 为热扩散率;T 为温度变化量㊂3.4㊀微波加热模拟本文研究的微波加热沥青混合料模型是微波谐振腔㊁炉腔㊁样品的组合体㊂微波是输出频率为2.45GHz 的TE10横波,微波腔壁为模型的阻抗边界,防止微波外泄并提供反射面以形成封闭环境[18]㊂沥青混合料采用的是马歇尔标准试件:直径101.6mm㊁高63.5mm㊂模型所需热参数见表5,电磁参数见表6,密度见表4㊂4种沥青混合料的温度分布如图8所示㊂在模拟微波加热沥青混合料中,对模型进行了以下的简化和假设:(1)模型使用铜作为微波腔壁和波导端口,并且忽略了较小的电阻金属损耗[18];(2)模型中假设沥青混合料的热参数材料特性随温度升高保持不变㊂图8㊀沥青混合料数值模拟温度分布Fig.8㊀Numerical simulation temperature distribution of asphalt mixtures674㊀道路材料及其他硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第41卷由图8可知,在相同加热条件下,钢渣沥青混合料比WS 型沥青混合料具有更好的加热性能㊂此外,3种钢渣沥青混合料中CSFSS 型表现出较好的加热均匀性㊂这是因为,微波吸收性能较好的细钢渣被均匀填充在吸波性能不好的沥青和普通石料中,因此,表现出较好的温度分布㊂从上图还可以清晰看出,4种沥青混合料的中心温度均高于表面温度,这一结果证实了微波加热倾向于形成高的温度区域[19]㊂综上所述,数值模拟结果与试验测试基本相符,因此,COMSOL 软件能够很好地模拟微波加热下沥青混合料的温度分布㊂为了进一步研究数值模拟结果的准确性,对数值模拟结果和试验测试温度值进行了对比,结果如表7(加热180s 的温度对比)㊁图9所示㊂表7㊀沥青混合料数值模拟与实测温度值Table 7㊀Numerical simulation and measured temperature value of asphalt mixturesAsphalt mixture typeTest measurement temperature /ħNumerical simulation temperature /ħB1B2N1N2N3S1X1B1B2N1N2N3S1X1WS 64.964.174.077.076.859.055.265.167.071.376.872.956.553.8CSFSS 62.472.489.791.783.774.670.160.370.193.086.478.386.478.3CSSFS 60.070.482.0107.577.478.174.660.667.382.1111.576.9111.576.9WSS 69.079.588.3116.092.180.875.164.783.378.1123.593.4123.593.4㊀㊀注:表面测试点用B 表示;内部测试点用N 表示;外侧上部用S 表示㊁下部用X 表示(由于外侧各个测试点温度分布差异较小,仅对比一个温度测试点)图9㊀WSS 型沥青混合料温度实测值与模拟值对比Fig.9㊀Comparison of measured and simulated temperature value of WSS asphalt mixtures 由于4种沥青混合料的数值模拟与实验结果加热曲线对比图表现出相似的特点㊂因此,本文只展示了WSS 型沥青混合料的加热曲线对比图,以减少文章篇幅㊂从图9中可以看出,数值模拟与试验结果存在一定的差异㊂这可能的原因是:对微波加热模型以及材料的简化假设造成了误差;采用波导法对沥青混合料复介电常数和复磁导率测试产生的误差㊂然而,数值模拟的结果与测试结果差异并不大,且各个温度测试点的加热趋势和数值模拟几乎相同㊂因此,COMSOL 软件能够很好地模拟微波加热下沥青混合料的温度分布㊂4㊀沥青混合料自愈合性能4.1㊀三点弯曲破坏试验本文采用三点弯曲破坏试验,试验温度为(-10ʃ0.5)ħ,加载速率为50mm /min㊂试验使用的设备是多功能试验机,主机的载荷量程在ʃ25kN,跨径(200ʃ2)mm㊂将轮碾法成型的沥青混合料试件切割成长(250ʃ2)mm㊁宽(30ʃ2)mm㊁高(35ʃ2)mm 的标准小梁,并将切割好的小梁试件放置在-10ħ的高低温试验箱中45min,以获得脆性条件㊂对小梁试件进行三点弯曲破坏试验,小梁的弯拉强度如图10所示㊂然后将干燥后的断裂小梁拼接后放入微波炉加热,加热一定时间后,将试件放置在室温进行愈合,愈合时间24h㊂对愈合后的小梁试件再次进行三点弯曲破坏试验,记录第二次抗弯强度㊂三次平行试验,取平均值作为小梁试件的弯拉强度,至此完后破坏-愈合-破坏循环㊂通过愈合前后的弯拉强度比,来评价沥青混合料的第2期向阳开等:钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究675㊀图10㊀三点弯曲试验破坏试件Fig.10㊀Three-point bending test damage specimens 自愈合性能㊂即:HI =F 0F 1(9)式中:HI 为愈合率,%;F 0为愈合前弯拉强度,kN;F 1为愈合后弯拉强度,kN㊂4.2㊀最佳加热时间试验加热时间对沥青混合料自愈性能有着重要影响㊂选取最佳加热时间既能够避免由于加热时间过长,温度过高,引起的沥青混合料烧结,也能很好地减少能量消耗,降低成本㊂对4种沥青混合料制备的小梁试件进行三点弯曲破坏试验,记录小梁试件的初始弯拉强度值㊂然后将断裂试件分别放入微波炉中加热40s㊁50s㊁60s㊁70s㊁80s㊁90s㊁100s㊁110s㊂微波加热完成后,将试件置于室温愈合24h,再次对试件进行三点弯曲破坏试验,记录弯拉强度㊂沥青混合料的弯拉强度及愈合率如表8所示,愈合率曲线及其标准偏差如图11所示㊂表8㊀沥青混合料不同加热时间下的弯拉强度及愈合率Table 8㊀Bending strength and healing rate of asphalt mixtures under different heating timeTime /s WS CSFSS CSSFS WSS Flexural strength (before healing)/kN Flexural strength (after healing)/kN Healing rate /%Flexural strength (before healing)/kN Flexural strength (after healing)/kN Healing rate /%Flexural strength (before healing)/kN Flexural strength (after healing)/kN Healing rate /%Flexural strength (before healing)/kN Flexural strength (after healing)/kN Healing rate /%409.90 3.073111.38 2.962611.45 3.202812.62 3.7930509.96 3.983910.79 4.433911.63 4.423811.78 5.3045608.58 3.954611.36 6.145411.82 6.745712.437.4660709.13 4.935411.647.806711.607.666612.068.3269807.35 4.275811.368.187212.409.677812.469.4776908.67 5.326111.708.907611.697.136112.317.39601009.77 6.646811.35 6.135411.23 5.504911.69 5.38461109.91 4.764811.21 4.704211.43 4.574012.10 4.9641图11㊀沥青混合料愈合率曲线Fig.11㊀Healing rate curves of asphalt mixtures 由图11可知,随着加热时间的增加,沥青混合料的愈合率先增加后下降,存在一个最佳加热时间㊂这是因为随着加热时间的增加,沥青混合料的温度不断升高,从而对沥青材料产生了损害;同时裂纹处黏合剂的温度高于裂纹周围黏合剂的温度,影响了沥青黏结剂流入裂缝的能力[20]㊂因此,当达到最佳愈合效果后,继续增加加热时间,沥青混合料的愈合率将开始下降㊂4种沥青混合料的最佳加热时间及愈合率为:WS 型(100s㊁68%)㊁CSFSS 型(90s㊁76%)㊁CSSFS 型(80s㊁78%)㊁WSS 型(80s㊁76%)㊂相比于WS 型沥青混合料,CSFSS 型㊁CSSFS 型㊁WSS 型沥青混合料的愈合性能分别增加了:1.11倍㊁1.14倍㊁1.11倍,钢渣沥青混合料表现出更好的愈合性能㊂这可能的原因是,钢渣表面多孔的结构特性,使钢渣沥青混合料吸附更多的沥青黏结剂,因此,在加热过程中,更多沥青黏结剂流入裂缝,从而提高了自愈合性能㊂但是,通过试验发现,CSSFS 型㊁WSS 型沥青混合料加热时间超过60s 时,钢渣沥青混合料表面会出现破坏现象,如图12所示㊂而加热60s 时,CSSFS 型㊁WSS 型沥青混合料676㊀道路材料及其他硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第41卷分别能够达到的愈合率仅为57%㊁60%㊂为了分析CSSFS型㊁WSS型沥青混合料表面破坏现象的原因,对钢渣颗粒进行了微波加热,如图13所示㊂试验表明,当钢渣颗粒在微波加热不到30s时,一些钢渣颗粒达到200ħ,并表现出烧红现象㊂然而,其他温度测试点的温度,并没有快速升高,说明钢渣颗粒之间有很大的差异性,导致加热不均匀㊂这很好地解释了CSSFS型㊁WSS型沥青混合料的表面破坏现象㊂此外,CSFSS型沥青混合料并没有出现破坏现象,可能是因为,细钢渣在沥青混合料中主要起填充空隙的作用,且被微波吸收能力较差的沥青和石料所包裹㊂因此,掺加细钢渣制备的CSFSS型沥青混合料表现出较好的加热性能㊂图12㊀钢渣沥青混合料表面损坏Fig.12㊀Surface damage of steel slag asphaltmixtures图13㊀钢渣颗粒微波加热Fig.13㊀Microwave heating of steel slagparticles图14㊀沥青混合料自愈合性能Fig.14㊀Self-healing performance of asphalt mixtures4.3㊀沥青混合料循环修复效果研究对沥青混合料进行循环修复试验,4种沥青混合料的愈合率如图14所示㊂由图14可知,随着循环次数的增加,4种沥青混合料的愈合性能均出现一定程度的下降㊂其中,WS型沥青混合料经历2次循环修复后,愈合率已经下降到50%以下㊂由于受到加热时间的限制,CSSFS型和WSS型沥青混合料加热时间为60s时,2次循环修复后,愈合率也降到50%以下㊂然而,CSFSS型沥青混合料在经历6次循环修复后,愈合率才下降到50%以下㊂因此,4种沥青混合料中CSSFS型沥青混合料具有较好的循环修复性能㊂5㊀结㊀论(1)4种类型沥青混合料具有不同的微波吸收性能和传热性能㊂然而,当钢渣掺入形式不同时,沥青混合料的微波加热性能主要受介电损耗影响㊂(2)钢渣沥青混合料相比WS型沥青混合料表现出更好的微波加热性能㊂此外,3种钢渣沥青混合料中,CSFSS型的内外加热速率差最小,表现出较好的加热均匀性㊂(3)通过COMSOL软件能够很好地模拟出沥青混合料在微波加热下,各点随时间变化的温度曲线以及不同平面上的温度分布㊂(4)CSFSS型㊁CSSFS型㊁WSS型沥青混合料的愈合性能分别比WS型沥青混合料增加了1.11倍㊁1.14倍㊁1.11倍,钢渣的掺入较好地提高了沥青混合料的自愈合性能㊂(5)随着循环修复次数的增加,4种沥青混合料的愈合性能均出现了下降㊂其中,CSFSS型沥青混合料经历6次循环修复后,愈合率才下降到50%,表现出较好的循环修复性能㊂参考文献[1]㊀晁小练,杨祖培,杜宗罡,等.自修复技术及自修复复合材料[J].塑料科技,2006,34(1):55-58+62.㊀第2期向阳开等:钢渣沥青混合料微波加热自愈合性能研究677 CHAO X L,YANG Z P,DU Z G,et al.Self-repairing technology and self-repairing composites[J].Plastics Science and Technology,2006,34(1):55-58+62(in Chinese).[2]㊀BAZIN P,SAUNIER J B.Deformability,fatigue and healing properties of asphalt mixes[C]//Proceedings of the Second 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钢渣沥青混合料的路用性能研究
总660期第十二期2018年12月河南科技Henan Science and Technology钢渣沥青混合料的路用性能研究郑艺伟1赵林熠2李敬娜1李锐铎1夏英志1（1.河南城建学院土木与交通工程学院，河南平顶山467036；2.中铁大桥局第一工程有限公司，河南郑州450053）摘要：本文以钢渣替代碎石量制备钢渣沥青混合料为研究对象，对所制备钢渣沥青混合料进行马歇尔稳定度、冻融劈裂试验。
结果表明，在合理范围内，钢渣沥青混合料性能能够满足规范要求。
关键词：钢渣；沥青混合料；路用性能中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）34-0050-02Research on Road Performance of Steel Slag Asphalt MixtureZHENG Yiwei1ZHAO Linyi2LI Jingna1LI Ruiduo1XIA Yingzhi1（1.School of Civil and Transportation Engineering，Henan University of Urban Construction，Pingdingshan Henan467036；2.China Railway Bridge Authority First Engineering Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan450053）Abstract:In this paper,the steel slag asphalt mixture was prepared by replacing the crushed stone with steel slag as the research object,and the Marshall stability and freeze-thaw splitting test were carried out on the prepared steel slag asphalt mixture.The results showed that the steel slag asphalt mixture performance could meet the requirements of the specification within a reasonable range.Keywords:steel slag；asphalt；road performance钢渣是炼钢过程中的必然产物，每炼1t钢材产生125～140kg钢渣，约占工业固体废弃物总量的24%［1］。
浅析钢渣在沥青混合料中的应用和研究
浅析钢渣在沥青混合料中的应用和研究摘要：钢渣具有密度高、防水性好、硬度大、高磨光值等特点，将钢渣与沥青混合料结合，形成的新型钢渣沥青混合料。
不仅将钢渣变废为宝，还节省了混合料中天然矿质集料的用量，也提高了钢渣的循环利用率，避免了钢渣废弃物造成的环境污染，实现了循环利用和可持续发展。
关键词：钢渣、钢渣沥青混合料、市政道路、施工技术前言：钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，是冶炼行业的主要固体副产物。
钢渣生产量约为粗钢产量的10%～25%。
目前，我国钢渣利用率相对较低，多数露天堆放。
不但占用大量的土地面积，还加剧了环境污染等问题。
往往得不到充分利用，造成资源浪费、环境污染等一系列问题。
因此，提高钢渣在沥青混合料中的利用率是十分必要的。
1.钢渣沥青混合料的原材料依据国家和地方相关执行标准，将钢渣、沥青、天然矿质集料、纤维稳定剂等原材料按照一定的比例进行配比，通过专业的生产设备，控制混合料的进料顺序、用量、拌和时间、进料温度、拌和方法等，使混合料达到施工标准，满足钢渣沥青混合料的施工技术要求。
1.钢渣钢渣的性能与其加工处理工艺有关，不同的炼钢工艺和钢渣处理工艺得到的钢渣成分和性质不同。
因此，作为副产物的钢渣在物理力学性能、化学成分、矿物组成等方面也会有所差异。
以钢渣中的游离氧化钙为例：游离氧化钙含量对钢渣的稳定性起着决定性作用，当游离氧化钙含量过高时，钢渣的浸水膨胀率越大，钢渣沥青混合料的稳定性就越低。
因此，应尽可能选择游离氧化钙含量低的钢渣。
一般情况下，钢渣的稳定性经专业处理后能得到较好的改善。
传统的热泼法处理钢渣中游离氧化钙含量较高，导致钢渣容易膨胀粉化，性能不稳定。
先进的滚筒法等工艺处理的钢渣（即滚筒渣）中游离氧化钙含量低，钢渣颗粒度分布均匀，性能稳定。
因此，市政道路钢渣沥青路面推荐采用性能稳定的滚筒渣。
1.沥青沥青作为结合料，在混合料制备的过程中起着黏结集料的作用。
在选择沥青时，施工单位需要综合考量沥青的种类、性质、材料来源、施工工艺、交通运量、天气等各种情况。
钢渣沥青混凝土研究进展报告
钢渣沥青混凝土研究进展报告钢渣沥青混凝土 (Steel Slag Asphalt Concrete，简称SSAC) 是一种新型的建筑材料，由钢渣、路用沥青混合而成，其应用领域主要包括道路、桥梁、机场、港口、停车场等基础设施领域。
随着工程规模的不断扩大，SSAC的研究与应用也日渐重要。
本篇文章将对SSAC的研究进展进行探讨与总结。
一、SSAC的性能研究1. 力学性能研究SSAC的力学性能是建筑材料重要的研究内容之一。
国内外许多学者展开了对SSAC的强度、稳定性、疲劳性能等进行系统深入的研究。
其研究表明，SSAC的力学性能优于传统沥青混凝土，其强度和稳定性较好，在高温、低温、水浸条件下表现出色。
此外，SSAC板有较好的耐疲劳性能，存在一定的随时间变化而变化的特征。
2. 耐久性能研究SSAC的耐久性能关系到其在工程应用中的使用寿命和安全性。
学者们通过实验室模拟与实际场地观察等手段,研究SSAC在各种环境条件下的耐久性能，包括抗龟裂、抗氧化性能等,总体研究表明SSAC的耐久性优异,且不易老化龟裂。
二、SSAC的应用研究1. 工程应用案例国内外很多工程实践的成功应用都表明SSAC在地面和路面工程的应用中具有广泛的适用性。
以上海市重点工程为例,SSAC已经成功应用于陆家嘴中央绿的绿化路、鹿港文化街等公共建设项目,并展现出优秀的建筑性能与社会效益，成为国内钢渣沥青混凝土应用的典范, 开拓了钢渣资源综合利用新途径。
2. 未来展望未来，除把SSAC的应用领域逐步拓宽到其他基础设施领域外,加强钢渣性能研究以改进其物理、力学性能也将是未来的重点。
此外，完善钢渣回收、炉渣处理与资源利用技术,发现更多利用资源的方式是科技创新的方向。
三、结语综上所述，钢渣沥青混凝土（SSAC）逐渐被大众誉为环保型、高强度、高稳定性和耐久性的建筑新材料。
在未来的应用与研究中，有必要不断推进SSAC的工程应用实践，加强钢渣回收与炉渣处理及其资源利用技术的完善，实现真正的可持续发展。
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建材世界
doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2017.06.010
2017年 第38卷 第6期
钢渣沥青混合料性能研究
蒋子杰1,杨 超2,孔德智2,吴少鹏3,谢 君3
(1.福建师范大学附属中学,福州 350007;2.武汉理工大学材料科学与工学院,武汉 430070; 3.武汉理工大学硅酸盐国家重点实验室,武汉 430070 )
摘 要: 测试了钢渣的基本性能和对比研究了钢渣和 玄 武 岩 沥 青 混 合 料 的 水 稳 定 性 和 高、低 温 性 能。 结 果 表 明,
钢渣集料的各项基本指标均满足规范要求,且 其 表 面 有 许 多 孔 隙 结 构。 集 料 图 像 测 试 系 统 (AIMS)分 析 结 果 显 示 钢 渣的球形度要小于玄武岩,棱角性和微观 纹 理 均 大 于 玄 武 岩。 钢 渣 沥 青 混 合 料 的 高、低 温 性 能 均 优 于 玄 武 岩 沥 青 混 合 料 ,其 水 稳 定 性 与 玄 武 岩 沥 青 混 合 料 差 别 不 大 。
关键词: 钢渣; AIMS; 沥青混合料; 路用性能
PerformanceStudyofSteelSlagBasedAsphaltMixture
JIANGZi-jie1,YANG Chao2,KONG De-zhi2,WU Shao-peng3,XIEJun3
(1.Affiliated HighSchool,FujianNormalUniversity,Fuzhou350007,China; 2.Schoolof MaterialsScienceandEngineering,Wuhan UniversityofTechnology,Wuhan430070,China;
基 于 此 目 的 ,国 内 外 相 关 人 员 对 钢 渣 集 料 和 其 沥 青 混 合 料 的 性 能 进 行 了 大 量 的 研 究 。Pasetto[4]研 究 了 电 炉 钢 渣 的 物 化 性 能 和 钢 渣 沥 青 混 合 料 的 力 学 性 能 。 谢 君[1]研 究 了 钢 渣 表 面 的 孔 隙 结 构 和 钢 渣 沥 青 混 合 料 的 水 损害机理和疲劳寿命衰减规律。薛永杰[5]研究了钢渣表面形貌和热学性能,并探究了钢渣 SMA 沥青混合料的 体积性能和路用性能。李灿华等[6]对比分析了钢渣沥青混合料和天然集料制备的混合料的各种性能。
Keywords: steelslag; AIMS; asphaltmixture; pavementperformance
钢渣是冶炼钢铁中产生的一种 熔 渣,常 被 当 作 固 体 废 弃 物 直 接 抛 弃[1]。2016 年 底,钢 渣 的 年 产 量 已 超 过2 亿t,但 其 利 用 问 题 一 直 是 一 个 亟 待 解 决 的 难 题 。 钢 渣 的 大 面 积 堆 积 不 仅 占 用 大 量 工 、农 业 用 地 ,而 且 污 染环境 。 [2] 近年来人们发现钢渣经破碎后,其颗粒尺寸接近正方形,较适合作为路面用的集料。而且钢渣 的 碱性较强,表面比较粗糙,与沥青的粘附性好,这使得钢渣沥青混合料的路用性能比较优异 。 [3] 同时,将钢 渣 应用在道路领域也可节约成本和保护生态环境。所以研究钢渣及其混合料的性能对推动钢渣沥青混合料的 发展意义重大。
综 上 所 述 ,钢 渣 具 有 出 色 的 物 理 力 学 性 质 ,用 其 制 备 的 混 合 料 的 性 能 也 较 好 。 文 章 测 试 了 钢 渣 的 化 学 组
收 稿 日 期 :2017-10-11. 作 者 简 介 :蒋 子 杰 (1999-),学 生 .E-mail:hbyang@ 通讯作者:谢 君(1986-),副研究员,硕导.E-mail:xiejun3970@
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建材世界
2017年 第38卷 第6期
成和几何特征,并试配 AC-13钢渣和玄武岩沥青混合料,比较两者之间性能的差异。
1 原材料与实验方法
1.1 原材料 1.1.1 沥青
沥青采用内蒙古生产的 SBS改性沥青,其主要性能指标如表1所示。
表1 SBS改性沥青的基本性质
试验项目
3.StateKeyLaboratoryofSilicate MaterialsforArchitectures,Wuhan UniversityofTechnology, Wuhan430070,China)
Abstract: Thebasicpropertiesofsteelslagweretestedandthewaterstabilityandhighandlowtemperatureper-