陈化钢渣集料特性和其沥青混合料性能分析

为推动钢渣在道路工程中的应用,缓解钢渣堆放造成的土地占用与环境污染问题,对钢渣陈化过程中的理化特征及钢渣沥青混合料性能进行了研究。采用粒度粒形、X射线荧光光谱试验探究钢渣陈化前后的形貌特征和矿物组成。随后,利用未处理钢渣、陈化钢渣和玄武岩制备了沥青混合料,对比评价了3种沥青混合料的体积膨胀性、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性能。此外,通过灰色关联法分析了集料特性与混合料性能的关联性。结果表明,钢渣的高粗糙度、高棱角性使其成为玄武岩等天然集料的理想替代品。然而,未陈化钢渣体积稳定性差,遇水易膨胀,导致无法满足路面使用要求。值得注意的是,CaO和Fe 2 O 3含量是影响钢渣体积稳定性的重要因素,而陈化处理可以在一定程度上降低这些负面影响,从而改善钢渣沥青混合料的路用性能。综合各项分析,陈化钢渣沥青混合料具有较好综合路用性能,钢渣的二次利用对于实现道路基础设施的可持续发展具有重要意义。

未陈化钢渣在水稳碎石基层的应用

采用掺加一定量硅灰的方法,展开了对未陈化钢渣应用到水泥稳定碎石基层的研究。研究结果表明:在未陈化钢渣中掺入0.5%硅灰后代替40%碎石应用到基层,压实度超过97%,7d无侧限抗压强度大于4MPa,回弹弯沉满足施工图设计要求。若只考虑原材料成本,该方法每公里能节省约9万元,并消纳约6 839t钢渣。

氮吸附法和压汞法复合评价沥青混凝土用陈化钢渣孔特征

目前我国集料短缺的情况日益严峻,钢渣作为一种工业废弃物,具有力学性能好、棱角性丰富、与沥青粘附性好等优点,具有作为沥青混凝土用集料的优良潜质。然而钢渣性能与其陈化后孔隙分布情况息息相关,因此本研究采用氮吸附法和压汞法复合评价不同陈化时间钢渣的孔特征。研究结果表明原始钢渣全孔径范围为0~400μm,其中孔径介于40~60μm的孔的数量最多,孔多为葫芦状,即开口较小,而内部腔体较大;对更大孔径的孔填充效果微弱,如孔径大于280μm的孔;即使是陈化反应完全的钢渣表面仍有60%左右的孔隙残留。