盐蚀环境对尾矿渣基沥青混合料路用性能劣化的影响

铁尾矿渣大量堆存会对生态环境造成严重污染,将铁尾矿作为骨料用于沥青路面建设对于实现固废资源回收利用、减少环境污染具有重要意义。为探索铁尾矿渣在高盐高湿地区沥青路面中应用的可行性,对铁尾矿渣物化特性进行测试分析,并开展车辙试验、三点弯曲试验、半圆弯曲试验和冻融劈裂试验等系统研究铁尾矿渣沥青混合料在盐蚀环境下的路用性能。结果表明:铁尾矿渣主要化学成分为二氧化硅,属于典型酸性集料。与干燥条件相比,水存在会导致由酸性铁尾矿渣组成的沥青混合料的抗水损害性能显著降低,盐蚀环境会进一步恶化其水稳定性,进而造成其抗疲劳性能与低温抗裂性能劣化。据此提出一系列措施以改善铁尾矿渣沥青混合料的水稳定性,综合发现在沥青中添加一定量的非胺类抗剥落剂或硅烷偶联剂,铁尾矿渣沥青混合料抵御盐蚀的性能会得到显著提升。

石墨尾矿砂沥青混合料水稳定性能研究

为探究石墨尾矿砂掺量对沥青混合料的水稳定性能的影响规律,以石墨尾矿砂替代传统细集料制备沥青混合料,设计体积掺量为机制砂10%~80%的石墨尾矿砂沥青混合料,并加入2种界面改性剂,即添加质量分数为0.6%的抗剥落剂和0.4%硅烷偶联剂以提高石墨尾矿与沥青的黏附性,通过水洗脱法评价细集料与沥青的黏附性以及界面改性剂对黏附性的提升效果。最后通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,分析不同体积掺量的石墨尾矿对沥青混合料水稳定性的影响,并对不同类型界面改性剂的改善效果进行评价。结果表明,石墨尾矿砂抗水剥落能力低于机制砂,石墨尾矿砂的剥落率为82.23%,机制砂为59.93%;沥青混合料水稳定性随着石墨尾矿砂掺量的提高逐渐降低;马歇尔稳定度随着石墨尾矿砂掺量的增加而先升高后降低;2种界面改性剂均可有效改善提升石墨尾矿砂与沥青的黏附性,未使用界面改性剂时石墨尾矿砂的最大掺量为30%,加入抗剥落剂后石墨尾矿砂最大掺量提升到40%,加入硅烷偶联剂后石墨尾矿砂最大掺量提升到50%。研究结果表明,石墨尾矿砂可以替代机制砂作为沥青混合料的骨料使用。

粒化高炉矿渣粉沥青混合料路用性能研究

为了拓宽废弃粒化高炉矿渣的利用途径,文中采用不同比例的粒化高炉矿渣粉代替矿粉后,进行AC-13C沥青混合料配合比设计,并对其高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性等路用性能进行对比分析。结果表明,将粒化高炉矿渣粉作为填料应用于沥青混合料中,提高了沥青混合料的高温稳定性和高温水稳定性,但降低了其低温水稳定性。当粒化高炉矿渣粉替代率不超过50%时,沥青混合料的低温抗裂性可以得到提高,而当粒化高炉矿渣粉替代率超过75%时,沥青混合料的低温抗裂性降低。综合分析结论得出,AC-13C沥青混合料的粒化高炉矿渣粉替代率不超过50%。

不同USP掺量温拌沥青混合料性能对比研究

为响应国家提倡的低碳、节能环保的施工生产方式,通过在70#基质沥青中加入USP低温添加剂降低沥青混合料生产与施工过程中的温度,同时对比传统热拌沥青混合料、USP低温沥青混合料和USP低温改性沥青混合料的路用性能。采用掺量为3%和4.5%的USP低温沥青混合料进行对比试验,结果表明,加入USP低温添加剂的沥青混合料比传统热拌沥青混合料温度降低40℃,随着USP掺量增加,未经过改性与经过改性的USP低温沥青混合料的冻融劈裂强度比均呈下降趋势,而经过改性的USP低温改性沥青混合料能够在温度降低40℃的基础上保证良好的水稳定性和高温性能。

高聚物化学网构改性沥青混合料路用性能室内试验研究

高聚物化学网构改性沥青是在沥青中通过活性剂使分散在沥青中的高聚物分子发生化学反应 ,使高聚物分子链之间以化学键的形式形成强有力的三维空间网状结构 ,沥青与高聚物改性剂组成一个互穿网络相结构的混合物。本文选用 AH- 70号普通沥青、以其为基质沥青生产的两种 SBS改性沥青 (SBS材料品种不同 )、PE改性沥青、化学网构改性沥青和国外某改性沥青等 6种沥青 ,以及 AK16、SMA 16两种沥青混合料进行系统室内试验对比研究 ,考察混合料的路用性能。试验研究表明 ,高聚物化学网构改性沥青混合料的强度、高温稳定性、低温抗裂性、疲劳性能、水稳定性能和抗油浸蚀能力等较原普通沥青都有不同程度地提高 ,且比用同一基质沥青改性的 PE改性沥青、两种 SBS改性沥青和国外某改性沥青综合性能优越 。