全钢渣沥青混合料路用性能研究.pdfVIP

摘要

摘要

钢渣是一种工业固废，大量堆积占用土地且污染环境，将钢渣用于沥青混合料

中替代日益紧缺的天然石料，不但能提升沥青混合料性能，还符合国家绿色环保要

求。本文用钢渣替代天然粗、细集料制备全钢渣沥青混合料，从钢渣集料特性、全

钢渣沥青混合料配合比设计、路用性能和膨胀性方面进行研究，并利用相关成果铺

筑工程试验段，对现场测试指标进行分析总结。具体研究内容如下：

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（）从钢渣宏微观形貌、化学性质和物理力学性质方面对钢渣集料特性进行了

系统性研究，所用钢渣力学性能优异，与沥青黏附性较高，化学性质稳定，膨胀性

合格，能够满足沥青混合料设计施工的各项要求；钢渣集料在大部分集料性能上优

于天然集料，钢渣细集料活性更高，且棱角性较石灰岩细集料提升30%。

（2）通过马歇尔试验设计了全钢渣SMA-13、全钢渣AC-13、全钢渣AC-20、

全钢渣AC-25、普通SMA-13、普通AC-13、普通AC-20、普通AC-25八种沥青混

合料，采用沥青浸渍法测定钢渣有效相对密度，拟合得到了所用钢渣沥青吸收系数

修正公式；采用灰色关联分析得出体积参数中VMA对全钢渣沥青混合料性能影响最

大；马歇尔试验结果表明，全钢渣沥青混合料稳定度显著高于普通沥青混合料，但

矿料间隙率VMA较低，通过理论公式推导计算发现，虽然全钢渣沥青混合料沥青用

量更高，但未被钢渣开口孔隙吸收的沥青体积较低，导致VMA计算结果偏低。

（3）对八种沥青混合料进行路用性能试验，研究钢渣对不同种类沥青混合料的

性能提升效果，结果表明，全钢渣沥青混合料的各项路用性能均较普通沥青混合料

有较大提升；钢渣细集料的加入使全钢渣沥青混合料在水稳定性和低温抗裂性方面

有较大提升；钢渣对四种类型沥青混合料性能提升效果排序为SMA-13AC-13

AC-20AC-25；综合考虑性能与经济性，钢渣用于SMA-13中最为合适。

（4）为研究钢渣膨胀性对沥青混合料性能的影响，展开了全钢渣AC-13与全钢

渣SMA-13的浸水后性能试验与微观分析。试验结果表明，在膨胀率合格时，全钢

渣沥青混合料的性能损失均低于普通沥青混合料，且全钢渣AC-13由于钢渣细集料

含量更高，更大的膨胀率使其抵抗性能损失的能力高于全钢渣SMA-13。

5SMA-13

（）依托实际工程铺筑了全钢渣试验段，对混合料拌合与施工特点进

行了总结。现场指标测试结果表明，全钢渣SMA-13路面抗滑性能较普通SMA-13

路面提升15%，但由于钢渣变异性，各项测试结果的离散性更高。

关键词全钢渣沥青混合料；配合比设计；路用性能；膨胀性；现场测试

I

河北科技大学硕士学位论文

II

Abstract

Abstract

Steelslagisakindofindustrialsolidwaste,alargeamountofaccumulationoccupies

landandpollutestheenvironment.Theuseofsteelslaginasphaltmixturetoreplacethe

increasinglyscarcenaturalstonecannotonlyimprovetheperformanceofasphaltmixture,

butalsomeetthenationalgreenenvironmentalprotectionrequirements.Inthispaper,steel

slagisusedtoreplacenaturalcoarseandfineaggregatestoprepareallsteelslagasphalt

mixture.Thecharacteristicsofsteelslagagg