水侵蚀对钢渣沥青混合料动态模量影响研究

利用钢渣代替石灰岩沥青混合料粗集料,采用Superpave旋转压实制备钢渣沥青混合料.测量不同水侵蚀循环次数(0次、1次、2次、3次、4次、5次)后,不同温度和荷载作用频率下两种沥青混合料的动态模量.分析了不同水侵蚀循环次数对钢渣沥青混合料动态模量的影响,并利用XRD和SEM技术手段观察胀落物的物相组成和微观形貌变化,分析了钢渣沥青混合料性能劣化机理.实验结果表明,未受水侵蚀的钢渣沥青混合料试件,其动态模量明显高于普通沥青混合料;经过水侵蚀5次后,钢渣沥青混合料0 ℃和20 ℃的动态模量明显衰减,但残余动态模量仍大于普通沥青混合料;水侵蚀对钢渣沥青混合料的高温动态模量影响明显高于普通沥青混合料.通过XRD与SEM分析发现,钢渣沥青混合料性能劣化的主要机理是由于钢渣水化生成氢氧化钙(Ca(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)和水化硅酸钙(C-S-H),使试件局部发生膨胀开裂,从而加剧了水的浸入,导致混合料性能衰减.     

基于填充理论沥青胶砂动态模量研究

基于夹杂理论体系,在细集料、矿粉和30%胶粉改性沥青组成沥青胶砂的基础上填充不同比例单粒径（9.5～13.2 mm）粗集料,通过静压试验成型夹杂单粒径粗集料胶粉改性沥青胶砂试件,借助AMPT试验得到沥青胶砂的动态模量以及相位角,根据时-温等效原理,通过非线性最小二乘法西歌摩德函数拟合得到沥青胶砂动态模量的主曲线,得到更宽的频率范围的动态模量。研究表明：随着填充率的增大,沥青胶砂动态模量增大,相位角减小;随着温度的升高,沥青胶砂动态模量大幅度减少,相位角随频率的增大呈现先增大后减小的趋势;西歌摩德拟合到的沥青砂浆动态模量主曲线连续而平滑,与试验数据有良好的相关性,可以得到更宽频率范围内的动态模量。     

玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量及相位角的影响

为了研究温度、频率、玄武岩纤维掺量对大空隙沥青混合料动态模量和相位角的影响,采用单轴压缩动态模量实验研究玄武岩纤维掺量分别为0％、0.1％、0.3％的大空隙沥青混合料在5种温度及6种频率下的动态模量值及相位角.结果 表明,大空隙沥青混合料的动态模量值随温度升高而降低,随荷载频率增加而增加.大空隙沥青混合料相位角在每个频率下都随温度的增加先增大后减小.在高温条件下,随着荷载频率的增加,相位角也随之变大;温度低于35℃时,随着荷载频率的增加,相位角随之减小.相比未掺加玄武岩纤维的大空隙沥青混合料,纤维掺量为0.1％、0.3％时,在低温(-10℃)下,其动态模量值更小,相位角更大,具有更好的低温抗裂性能;在高温(50℃)时,动态模量值更大,相位角更小,具有更好的高温稳定性.特别是纤维掺量为0.3％时,低温抗裂性和高温稳定性更好.结合时温等效原理,通过Origin软件,采用西格摩得模型对实验结果进行非线性拟合,拟合结果表明掺加0.3％玄武岩纤维可以更好地提高大空隙沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性,为路面结构设计提供有价值的参考依据.     

HMB高模量天然改性沥青混合料动态模量研究

为探究高模量天然改性沥青混合料的动态模量及其主曲线的变化规律,以高模量天然沥青(HMB)为沥青胶结料,制备EME20、AC20两种不同级配的沥青混合料,使用SPT简单性能仪,在不同温度和频率下对两种不同级配沥青混合料的动态模量进行检测,分析了温度和频率对沥青混合料动态模量的影响;基于时温等效原理,通过非线性最小二乘法拟合得到高模量沥青混合料的主曲线方程。结果表明：在同一温度下,沥青混合料动态模量随荷载频率的增加而提高,在同一频率下,沥青混合料的动态模量随着温度的升高而降低;通过试验测得两种不同级配沥青混合料的动态模量,再应用所得动态模量数据拟合出动态模量主曲线,算出不同温度下的移位因子,得出的动态模量主曲线方程,对其不同温度下的动态模量进行分析,预测分析出EME-20级配沥青混合料的高低温性能要优于AC-20级配沥青混合料。     

钢渣沥青混合料水热敏感性研究

选用水热敏感性实验模拟高温动水冲刷环境,评价了钢渣沥青混合料的水热敏感性。通过动态模量实验、三轴重复荷载蠕变实验、间接拉伸疲劳实验研究了高温动压水冲刷作用对钢渣沥青混合料的力学性能、蠕变性能和疲劳性能的影响。构建了高温动水冲刷作用前后3种钢渣沥青混合料的动态模量主曲线、永久变形粘弹性力学模型和应力疲劳方程。结果表明,高温动水冲刷作用后,钢渣沥青混合料的动态模量、疲劳寿命下降,永久变形增大。钢渣沥青混合料的动态模量主曲线、永久变形粘弹性力学模型和应力疲劳方程拟合效果良好。     

TAF-10环氧沥青混合料动态弹性模量及路用性能试验研究

近些年来,环氧沥青混合料以其耐久性好、强度高、冲击韧性优越等特点,广泛地应用于大型桥梁桥面铺装之中.以TAF-10型环氧沥青混合料为研究对象,对其进行不同温度与频率下的动态模量试验,结合时温等效原理,通过Origin数学计算软件,采用西格摩德(Sigmoidal)模型对试验结果进行非线性拟合;并通过高温车辙试验、小梁弯曲试验及冻融劈裂试验,对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能进行检测.结果表明:随着加载频率的增大,TAF-10环氧沥青混合料的动态模量不断增大,而随试验温度的升高其值不断减小;拟合所得到的主曲线方程,可以对任何给定温度与加载频率下该种混合料的动态模量进行有效预估;TAF-10环氧沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性等性能均超出规范要求,满足桥面铺装要求.研究成果可以为TAF-10环氧沥青混合料桥面铺装的动态设计提供参考.     

钢渣细集料及钢渣砂浆体积稳定性试验研究

通过对钢渣细集料各粒级压蒸粉化率的测定,分别进行了不同钢渣掺量砂浆试块的压蒸稳定性试验,采用X射线衍射(XRD)测试技术,分析了钢渣细集料中白、褐色颗粒对其体积稳定性的影响.研究表明:当钢渣内含有白色颗粒且陈伏期较短时,钢渣细集料的稳定性应以0.6～1.18衄钢渣压蒸后过0.6mm筛得出的粉化率并结合所配制的砂浆体积稳定性作为评价指标;在满足钢渣砂浆稳定性的前提下,不同粒级钢渣细集料替代天然砂制备钢渣砂浆时的掺量不同.     

钢渣水泥抹面砂浆性能研究

本文研究了钢渣、矿渣、石膏和粉煤灰对钢渣水泥抹面砂浆性能的影响。结果表明:钢渣水泥复合材料抗压强度和抗折强度随着钢渣掺量的增加而呈减小的趋势;矿渣(20%)复配改性钢渣水泥复合材料,28d最佳抗压强度和抗折强度(49.2MPa和6.8MPa)分别较未掺矿渣的提高了3.3%和16.2%;当脱硫石膏掺量在3%时,可提高钢渣-水泥-矿渣力学性能;当增塑剂掺量控制在0.4%,水泥抹灰砂浆施工性能较好,砂率在1:4时,钢渣水泥抹灰砂浆28d抗压强度可达到13.5MPa(满足M10等级要求),当砂率为1:5时,钢渣水泥抹灰砂浆28d抗压强度可达到7.5MPa(满足M5等级要求)。     

应用Origin软件绘制橡胶材料动态性能主曲线

介绍应用Origin软件绘制橡胶材料动态性能主曲线的方法。以天然橡胶在不同温度(-60～-10℃)下的储能模量和损耗因子数据为例,阐述应用Origin软件绘制材料动态性能主曲线的理论依据,并建立了作图及读图方法。该方法简便、实用,预测数据与文献报道基本一致。     

钢渣在沥青混凝土中的应用研究

钢渣集料压碎值和磨耗率较小,具有抗压耐磨的特性,因此在沥青混合料中形成骨架支撑,与普通沥青混合料相比,在面层具有耐磨、防滑、抗车辙等优势。对钢渣和钢渣沥青混合料的性能进行马歇尔试验,试验结果表明,钢渣沥青混凝土的路用性能好且性价比高,应用钢渣代替沥青混合料中的粗集料,具有较好的发展前景。     

矿渣胶凝材料砂浆弹性模量研究

为了研究矿渣胶凝材料配比对水泥砂浆抗裂性能的影响,对不同掺量下矿渣胶凝材料的抗折强度和抗弯拉弹性模量进行了测试,并分析了矿渣胶凝材料弹性模量的影响机理.试验结果表明:矿渣胶凝材料具有弹性模量小,抗裂性能好等优点.其最佳掺量为矿渣72％～74％,石灰石4％.随着抗折强度的增加,矿渣胶凝材料弹性模量降低.     

钢渣沥青混合料水稳定性研究

为研究不同浸水时间钢渣沥青混合料体积稳定性和路用性能特征,对热闷钢渣沥青混合料、冷弃陈渣沥青混合料和石灰岩沥青混合料分别进行车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验和膨胀性试验,并通过原子力显微镜分析水对钢渣沥青混合料路用性能影响机理.结果表明:膨胀量合格的钢渣沥青混合料高温稳定性、水稳定性、低温...     

钢渣掺量对混凝土胶砂强度影响研究

用卧辊磨将钢渣、矿渣分别粉磨成比表面积为450 m2/kg、500m2/kg的粉体,用其替代部分水泥熟料,分别进行了单掺钢渣粉及掺钢渣-矿渣复合粉的水泥基混凝土胶砂强度实验研究.实验结果表明:单掺钢渣时,随着钢渣替代水泥熟料的比例增大,胶砂强度有明显下降;当掺钢渣-矿渣复合粉替代50％的水泥熟料时,钢渣与矿渣会相互激发,相互促进水化.当钢渣在复合粉所占比例为20％时,水泥基混凝土胶砂强度达到最佳值,该成果有重要工程应用价值.     

钢渣砂浆的交流电阻率特性

通过对钢渣砂浆电阻率及无侧限抗压强度的测定,研究了交流电流频率、龄期、钢渣掺量对砂浆试件电阻率的影响,并且对钢渣砂浆无侧限抗压强度与电阻率的关系进行了分析.分析结果表明,在50 Hz～50 kHz范围内时,交流电流频率对钢渣砂浆的电阻率影响较大;在50 kHz～1 MHz范围内时,随着电流频率的增大,试件的电阻率变化趋于平缓.钢渣砂浆试块电阻率随养护龄期的增大而增大,随钢渣掺量的增加总体呈减小趋势.钢渣砂浆的无侧限抗压强度随钢渣掺量的增加而减小,与电阻率之间存在正相关关系.     

钢渣砂对砂浆流动性能和膨胀性能的影响

将钢渣砂等体积取代河砂配制砂浆,研究了钢渣砂砂浆的流动性能及其在80℃水热加速养护条件下的膨胀性能。结果表明：钢渣砂砂浆拌合物的需水量随钢渣砂掺量的增大而呈线性增加;在整个龄期内砂浆的线性膨胀率,随钢渣砂掺量的增加都不同程度的增大,其膨胀率的增长率随龄期的增长先是小幅度地逐渐减小而后快速增大,钢渣砂的掺量越大,钢渣砂砂浆膨胀开始加速的龄期越短。     

循环荷载下钢渣砂浆的压敏特性研究

为研究钢渣掺量对钢渣砂浆强度特性的影响及钢渣砂浆压敏性在循环荷载下的变化规律,对不同钢渣掺量、不同龄期的钢渣砂浆进行无侧限抗压强度测试,分析了循环荷载下抗压强度范围内电阻率变化率随应力变化的规律.结果表明:钢渣砂浆无侧限抗压强度随钢渣掺量的增加而降低,随龄期的增加而增加;此外,在电阻率测试及压敏性分析时,由于电阻率受电流频率影响较大,建议选用50 kHz作为取值频率;当应力变化在无侧限抗压强度范围内时,电阻率变化率幅度随养护龄期的增加逐渐减小,其变化率可由养护7 d时的-4.83％降至28 d时-3.16％,同时变化幅度随钢渣掺量的增加逐渐增大.     

粒化高炉矿渣代砂配制保温砌筑砂浆的试验研究

以普通硅酸盐水泥、粉煤灰为主辅胶凝材料,并将粒化高炉矿渣、膨胀珍珠岩、坚壳聚苯颗粒3种轻骨料按不同比例掺合配制保温砌筑砂浆,测定其导热系数、收缩率、绝干密度、抗冻性和力学性能。通过优化配比,可以配制出强度高,密度和导热系数均较小的高性能保温砌筑砂浆。     

矿渣、钢渣对水泥强度、孔结构和压蒸膨胀率的影响

通过在硅酸盐水泥中加入不同掺量矿渣粉以及不同掺量和细度的钢渣粉,研究了矿渣和钢渣对水泥强度,孔结构和压蒸安定性的影响.实验结果表明:矿渣与熟料的比例是控制特定钢渣掺量的水泥28 d抗压强度的决定性因素,熟料和矿渣按照1:1混和的水泥具有最高强度,影响水泥28 d最高抗折强度则是矿渣掺量.加入钢渣增大了水泥的孔隙率,而加入矿渣则可以减少试块孔隙率;矿渣能够明显细化浆体的孔结构,钢渣矿渣水泥的28 d抗压强度主要受到大于50 nm孔隙含量的影响.水泥压蒸膨胀率随着钢渣掺量增加而增加,矿渣能够显著改善钢渣水泥的压蒸安定性.