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掺入废旧沥青混合料颗粒的二灰碎石组成优化

点击:110 发布时间:2026-03-11

二灰碎石底层是国内外道路树立中常用的底层方法,可是因为其抗裂功能较差和抗冲刷功能缺少等缺陷,使得其推广使用遭到了必定的限制,为此,国内外的学者展开了很多研讨。刘红瑛等根据击实试验设计了二灰安稳碎石级配,并选用干缩温缩试验方法深化研讨了该级配下二灰安稳碎石的路用功能,通过对试验路的长时间观察,证明了该级配的优越性;车法等选用正交试验方法剖析二灰砂浆组成份额对其力学功能的影响,提出了骨架密实型二灰安稳碎石级配和合作比,并与合作比相同的悬浮密实型二灰安稳碎石中止了力学强度的比照研讨;王秀春等研讨了骨架密实型二灰安稳碎石的干缩应变、含水量、温缩应变和温缩系数等试验指标;蒋应军等选用笔直振动试验方法,以力学强度很大为准绳,提出了根据胶浆原理的二灰安稳碎石很好组成合作比;李彬通过温缩试验研讨了升温文降温次第对二灰碎石底层的影响,提出了有利于前进二灰碎石底层抗裂功能的二灰很好掺量;LekarpF等研讨了二灰安稳碎石的级配类型并剖析了其应变响应。

以上研讨无疑对二灰安稳碎石的推广使用以及前进二灰碎石底层的路用功能具有极大的促进效果。可是,现在的研讨大多都是从骨架密实构造着手,在成型方法或许数理统计方法方面不时完善二灰安稳碎石的组成合作比,而在二灰安稳碎石中添加新的材料来前进其路用功能的研讨却鲜少触及。在往常的道路建筑中,每年都会发生很多废旧老化的沥青混合料,旧沥青有着比石灰、粉煤灰更优越的粘结功能,沥青混合料的抗裂功能也显着优于二灰安稳碎石。鉴于此,二灰石厂家测验在二灰安稳碎石中掺入废旧沥青混合料细颗粒来前进其路用功能,关于完善二灰安稳碎石研讨系统和实践工程使用有着重要意义。


二灰安稳石


原材料及级配

所用石灰的有效CaO与MgO的含量为73.8%;所用粉煤灰出自兰州西固发电厂。所用废旧沥青混合料来自铜黄高速公路,粉尘含量约为14%,含有很多的老化块。选用粒径4.75mm以下的废旧沥青混合料细颗粒。

所用集料为石屑以及4.75~9.5mm、9.5~19mm、19~37.5mm三种规格的石灰岩。集料级配选用《公路沥青路面设计规范》规矩的级配范围中值。为了确保集料的级配不变,用必定含量的废旧沥青混合料细颗粒替代相应的各档粒径集料。

混合料合作比影响要素剖析

石灰与粉煤灰份额

抗压强度是二灰碎石的重要功能,也是现行规范对二灰安稳碎石用于铺筑公路的仅有硬性指标,因此,本文**评论废旧沥青混合料颗粒的含量和石灰与粉煤灰的份额对二灰碎石底层抗压强度的影响。依据工程使用和理论经历,初步必定二灰与集料的用量份额为1∶4。改变废旧沥青混合料细颗粒的掺量和石灰与粉煤灰的份额,选用静压法成型Φ150mm×150mm的圆柱体试件。

可知,废旧沥青混合料细颗粒掺量必守时,7d无侧限抗压强度随粉煤灰含量的增大呈先增大后减小的趋向,在石灰与粉煤灰的份额为1∶2时抵达很大。一起,石灰与粉煤灰的份额必守时,废旧沥青混合料细颗粒掺量越多,抗压强度越大。因此,以7d无侧限抗压强度很大为准绳,必定石灰与粉煤灰的份额为1∶2。

缩短变形。

缩短裂缝是二灰安稳碎石底层常见的毁坏方法之一,缩短裂缝包含干缩裂缝和温缩裂缝,**是由材料内部水分损失惹起的,水分损失得越多越快,干缩量就越大,裂缝出现得也越快。因为现代建筑技能的前进,在二灰碎石底层的铺筑摄生期间,可以确保水分根本维持在很好含水量的状况,在铺筑面层之后,亦可明显下降含水量的改变,故干缩变形所构成的裂缝从前缺少为虑。

工程使用和理论经历标明,环境温度下降所惹起的温缩变形是二灰安稳碎石底层发生缩短裂缝的**缘由。因此在很好含水量和很大干密度下,选用静压法成型100mm×100mm×400mm的中梁,在(20±2)℃下摄生至规矩龄期,研讨二灰掺量对温缩系数的影响。

可知,废旧沥青混合料细颗粒掺量必守时,二灰掺量越大,二灰安稳碎石的温缩系数就越大,越简单发生缩短裂缝。这是因为:二灰中的石灰通常指的是经充分消解的熟石灰,熟石灰用量越大,越简单生成高碱度的水化硅酸钙;与一般的水化硅酸钙比较,高碱度的水化硅酸钙更简单缩短并且缩短量更大。废旧沥青混合料细颗粒的掺量对改善温缩裂缝有着明显的影响,当二灰的掺量相一起,细颗粒掺量越大,温缩系数越小,二灰安稳碎石的温缩裂缝就越少。这是因为:包裹在细颗粒外层的沥青归于弹性介质,在二灰碎石缩短时,可以起到必定的缓冲效果,从而削减缩短量。

劈裂强度。

二灰安稳碎石底层的缩短开裂**是因为所受的拉应力超越了其抗拉强度构成的,而劈裂强度表征的正好是材料的抗拉才干,故劈裂强度在必定水平上可以反映材料的抗裂功能。改动废旧沥青混合料细颗粒和二灰的掺量,选用静压法成型Φ150mm×150mm的圆柱体试件,在规范条件下摄生,测试其28d劈裂强度。

可知,细颗粒掺量必守时,二灰掺量越大,劈裂强度越大。这是因为二灰安稳碎石的劈裂强度**依托分离料的粘结才干,二灰用量越多,粘结才干越强。二灰掺量必守时,细颗粒掺量越多,劈裂强度越大,这也直接标明,细颗粒的掺入有利于改善二灰碎石混合料的抗裂功能。

石灰与粉煤灰的掺量既要确保二灰安稳碎石混合料具有较好的抗温度缩短才干,又要有较大的劈裂强度,综合思索,倡议二灰的掺量为18%。

细颗粒掺量

抗冲刷功能是半刚性底层的重要路用功能之一,研讨标明,二灰安稳碎石底层常出现的唧泥等灾祸正是因为其抗冲刷才干缺少,继而交通荷载所发生的动水压力不断腐蚀底层材料所致。因此,根据上述研讨,改动废旧沥青混合料细颗粒掺量,每种掺量成型3组试件做比照剖析,评论细颗粒掺量敌对冲刷才干的影响。

可知,跟着细颗粒掺量的添加,冲刷首先减小后增大,在细颗粒掺量大约为13%时,抵达很小。这是因为,在没有掺入细颗粒前,二灰安稳碎石中的细集料仅遭到二灰的胶结效果,并且集料间的孔隙填充不行充分,在动水压力效果下简单脱落;当细颗粒掺量大约为13%时,细集料外裹附的老化沥青填充了集料间的孔隙,使混合料愈加密实,并且加强了集料间的粘结才干,使细集料不易被冲刷脱落;而当细颗粒掺量进一步增大,细颗粒无法平均地分散在混合料中,反而招致了孔隙增大,并且削减了二灰的粘结效果,使得抗冲刷才干反而下降。鉴于此,倡议二灰安稳碎石混合料中废旧沥青混合料细颗粒的掺量为13%。

功能考证

列出了掺废旧沥青混合料细颗粒的二灰安稳碎石混合料的配比,为了考证其路用功能的优越性,表中还列出了《公路路面底层施工技能规范》中的二灰安稳碎石规范合作比中值。根据级配,不同合作比的二灰安稳碎石底层在很大干密度和很好含水量下用静压法成型试件。可知,与规范级配比较,优化后的二灰安稳碎石底层的抗压强度、劈裂强度、抗温缩功能和抗冲刷功能均显着前进,二灰石厂家得留意这一点的优化。