镁渣取代部分细骨料对混凝土抗压强度的作用效应研究

针对宁夏镁渣利用问题,在已有研究的基础上,以镁渣消化时间t、镁渣取代率m和粉煤灰掺量f为因素,设计L(934)正交试验方案,试验研究了镁渣取代部分细骨料对混凝土抗压强度的作用效应,揭示了作用规律,并进行了机理分析,为镁渣作为混凝土的细骨料提供了理论支持。试验结果表明:镁渣取代率适量时,镁渣能提高混凝土的强度;镁渣适当时间的消化是非常必要的,但消化时间不宜过久;镁渣取代率对混凝土抗压强度影响的显著,各因素的最优组合为镁渣消化时间3 d,镁渣取代率30%,粉煤灰掺量20%。     

镁渣复合抹灰砂浆的强度特性

针对镁渣利用率低,抹灰砂浆脱落和开裂的问题,以水胶比、镁渣掺量、粉煤灰取代率、单位用水量和外加剂掺量为因素,设计正交试验方案,试验研究镁渣复合抹灰砂浆的强度特性。研究结果表明镁渣对抹灰砂浆的抗压强度和黏结强度有一定的贡献,粉煤灰能显著提高抹灰砂浆的黏结性能;各因素作用的重要性顺序依次为水胶比、粉煤灰取代率、单位用水量、镁渣掺量和外加剂掺量,水胶比和粉煤灰取代率的影响显著,其他因素的影响不显著;建立了抹灰砂浆强度显著的多元非线性回归模型,以及黏结强度与抗压强度间的关系模型,研究结果为复合抹灰砂浆的配合比设计及黏结性能改善提供了理论支撑。     

基于正交试验设计的再生粘土砖粉混凝土力学性能研究

为了实现废弃粘土砖的再生利用,研究了粘土砖粉对混凝土抗压强度、弹性模量和抗折强度的力学性能影响。采用正交试验设计测试了17种不同配合比的再生粘土砖粉混凝土力学性能参数,分析得到了各力学性能指标下再生粘土砖粉混凝土的水胶比、砂率、砖粉细度、砖粉取代率的显著性影响顺序。试验结果表明,再生粘土砖粉混凝土的28d抗压强度和弹性模量分别达到50MPa和20GPa以上,抗折强度范围在10～12MPa之间。以再生粘土砖粉混凝土抗压强度为重点,兼顾弹性模量和抗折强度的原则,并通过正交试验验证,确定最佳配合比为水胶比0.26、砂率33%、砖粉细度0.06mm和砖粉取代率25%,满足工程设计和施工要求再生粘土砖粉混凝土应用的最佳状态。     

镁渣与粉煤灰复合对预拌抹灰砂浆和易性的影响北大核心

为有效与充分利用工业废料,改善预拌抹灰砂浆的和易性,以水胶比、镁渣掺量、粉煤灰取代率、单位用水量和外加剂掺量为因素,设计正交试验方案L_（25）（5~6）,试验研究镁渣与粉煤灰复合对预拌抹灰砂浆的和易性的影响。分析作用规律,建立了抹灰砂浆和易性显著的多元非线性回归模型。研究结果表明水胶比、镁渣掺量、粉煤灰取代率、单位用水量和外加剂掺量均对预拌抹灰砂浆的和易性有不同程度的影响,都是不容忽视的重要因素。粉煤灰对砂浆和易性的改善有利,镁渣对砂浆的流动度和流动度损失有不利影响,但在研究的掺量范围内流动度可满足使用要求,其可提高砂浆保水性的特点,有助于解决抹灰砂浆收缩开裂问题,研究结果为镁渣复合预拌抹灰砂浆的深入研究奠定了基础。     

镁渣与粉煤灰复合对预拌抹灰砂浆和易性的影响

为有效与充分利用工业废料,改善预拌抹灰砂浆的和易性,以水胶比、镁渣掺量、粉煤灰取代率、单位用水量和外加剂掺量为因素,设计正交试验方案L_(25)(5~6),试验研究镁渣与粉煤灰复合对预拌抹灰砂浆的和易性的影响。分析作用规律,建立了抹灰砂浆和易性显著的多元非线性回归模型。研究结果表明水胶比、镁渣掺量、粉煤灰取代率、单位用水量和外加剂掺量均对预拌抹灰砂浆的和易性有不同程度的影响,都是不容忽视的重要因素。粉煤灰对砂浆和易性的改善有利,镁渣对砂浆的流动度和流动度损失有不利影响,但在研究的掺量范围内流动度可满足使用要求,其可提高砂浆保水性的特点,有助于解决抹灰砂浆收缩开裂问题,研究结果为镁渣复合预拌抹灰砂浆的深入研究奠定了基础。     

镁渣改善沥青粘结性研究

考察镁渣掺量、细度、表面状态和矿粉品种对沥青粘结性能的影响.结果表明,沥青粘结性随镁渣掺量和细度的增加而提高,镁渣对沥青粘结性能的提高优于石灰石粉,稍次于滑石粉,镁渣表面状态对沥青粘结性的影响较大.镁渣在沥青中的应用存在一个起始掺量,当掺量大于起始掺量时,掺量效应显著,掺量越大,影响程度越高;小于起始掺量时,镁渣对沥青粘结性的影响很小.     

考虑胶浆黏附性的泡沫沥青冷再生混合料性能

采用正交设计方法,研究了粉胶比、沥青老化程度及老化沥青黏附试验温度3个因素对泡沫沥青胶浆与老化沥青间黏附特性的影响.利用自研测试设备,获取了泡沫沥青胶浆与老化沥青间的黏附强度,通过极差分析及方差分析,得到3个因素的影响程度及每个因素下的最优水平;结合泡沫沥青冷再生混合料（CRMFA）干/湿劈裂强度试验,确定了泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比.在此基础上,设计了3种拌和工艺.采用冻融劈裂（ITS）试验、车辙试验及无侧限抗压强度试验,分析了拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能的影响.结果表明：粉胶比对泡沫沥青胶浆的黏附特性影响最大,老化沥青黏附试验温度次之,沥青老化程度的影响最小;泡沫沥青胶浆与老化沥青黏附强度最优水平为粉胶比2∶1+沥青老化程度（85min RTFOT+10h PAV）+老化沥青黏附试验温度50℃;泡沫沥青冷再生混合料的最佳粉胶比为2∶1;拌和工艺对泡沫沥青冷再生混合料路用性能具有显著影响,将粗集料及沥青路面铣刨回收的旧料(RAP)与1/2的泡沫沥青拌和,依次加入细集料、矿粉及水泥,再喷入剩余1/2的泡沫沥青,拌和制备得到的混合料路用性能最优.     

粉胶比对SBS改性沥青胶浆力学性能的影响分析

为了研究不同粉胶比对SBS改性沥青胶浆力学性能的影响,选取针入度试验、低温弯曲试验、动态剪切流变试验研究5种粉胶比下沥青胶浆的高温稳定性、低温抗裂性和抗车辙能力。研究表明:粉胶比的增大使针入度减小、抗剪强度增大,但是其受温度影响较大,提高粉胶比可增大抗剪强度但低温时易开裂;温度为0℃时,沥青胶浆的弯曲劲度模量受粉胶比影响较大,而温度为5℃时,沥青胶浆的蠕变变形受粉胶比的影响较大,因此在低温地区铺筑沥青路面时应综合考虑粉胶比的作用;对于动态剪切流变试验,粉胶比的增加使沥青胶浆结构中弹性组分增多、流动变形减小,提高了沥青胶浆的抗车辙能力。     

钢渣和镁渣对沿海环境下沥青-集料粘附性的影响研究

通过水煮法试验、盐水浸泡试验和盐雾干湿循环试验等研究了钢渣微粉和镁渣微粉2种固体废弃物材料作为抗剥落剂对沥青-集料粘附性的影响，并采用FT-IR光谱和XRD对沥青胶浆和水化产物进行了分析。结果表明：钢渣微粉和镁渣微粉能与沥青发生化学反应；微粉加入沥青-集料体系中能有效提高粘附性和抗高盐高湿环境的能力；钢渣、镁渣的水化产物能改善沥青与酸性集料的界面性能。     

回收粉对沥青胶浆主要性能的影响分析

从资源再生和环境保护的角度考虑,为了研究回收粉在沥青胶浆中的应用,采用动态剪切流变仪(DSR)及弯梁流变仪(BBR)对用回收粉取代部分矿粉的沥青胶浆进行高、低温性能及抗劳性能试验。结果表明,用回收粉取代部分矿粉可以提高沥青胶浆的高温性能,对沥青胶浆的抗劳性能和低温性能影响不明显。     

矿粉对沥青胶浆的性质影响及作用机理

利用常规分析方法及流变测试技术,对普通石油沥青胶浆与SBS改性沥青胶浆进行性能评价和机理探讨.试验发现,沥青胶浆的力学强度和黏弹性变化源于其组成之间的相互作用,2种沥青胶浆在黏弹性组成上有差异,并导致不同的应力响应特点;在高温高频状态下,沥青胶浆内部损耗行为随着粉胶比的增加而提高,胶浆体系更容易被破坏;从沥青胶浆的结构稳定性和损耗特性入手,如相位角的变化,可以更好地研究矿粉对沥青胶浆的影响机制;可利用多应力重复蠕变回复试验中的不可回复柔量差,进行沥青胶浆的最大粉胶比判断.     

Evaluation of marble waste dust in the mixture of asphaltic concrete

In the study the use of marble dust collected during the shaping process of marble blocks has been investigated in the asphalt mixtures as filler material. The samples having marble dust and limestone dust filler were prepared and optimum binder content was then determined by Marshall test procedure. Dynamic plastic deformation tests were carried out by using the indirect tensile test apparatus. Optimum filler content was then determined considering the filler/bitumen ratio and filler ratio. Test results showed that plastic deformation of marble waste is between the upper and the lower limits of grounded marbles. The study showed that marble wastes, which are in the dust form could be used as filler material in asphalt mixtures where they are available and the cost of transportation is lower than ordinary filler materials.     

考虑钢渣表面特征的沥青混凝土水稳定性改善研究

钢渣经过水洗和陈化处理后可作为粗集料铺筑沥青路面。但钢渣表面有杂质粉尘包裹,高压水洗难以去除,陈化后钢渣表面依然对沥青混凝土水稳定性有显著影响。为促进钢渣在工程中应用,本研究以生产线大批量制备的工程用钢渣集料为研究对象,采用SBS改性沥青及硅酸盐水泥填料调整沥青胶浆的组成来增强钢渣与沥青胶浆的粘附,改善钢渣沥青混凝土的水稳定性。首先采用XRD对钢渣及钢渣表面矿物相成分分析,从理论上验证改善方案的可行性;然后对沥青胶浆包裹的钢渣集料进行水煮试验,分析改善措施对粘附性的提升效果;最后对钢渣沥青混凝土进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,确定其水稳定性变化。结果表明,改善措施能使水稳定性能得到改善,建议SBS改性沥青和硅酸盐水泥复合使用。     

Influence of aluminate coupling agent on low-temperature rheological performance of asphalt mastic

In order to improve the low-temperature rheological performance (LTRP) of asphalt mastic, aluminate coupling agent (ACA) and stearic acid synergist (SAS) were employed in this research. Three factors, which are the ratio of filler to asphalt (F/A), the dosage of ACA (percentage by weight of mineral filler) and the mass ratio between ACA and SAS, were considered, and the testing program is arranged by an orthogonal experimental design method. The effect of the three factors on LTRP of asphalt mastic was firstly investigated by changes of creep stiffness S, creep rate m-value and S/m at different low temperatures, then by the variations of dissipation energy ratio (DER). Analysis of Burgers model parameters is also conducted. The test results show that, comparing with unmodified asphalt mastic, the asphalt mastic modified with ACA (by means of SAS) is observably improved in LTRP and the improved effect at the ratio of 1.0 (Mineral filler to asphalt), the dosage of aluminate coupling agent being 1.5% by weight of mineral filler and the mass ratio between ACA and SAS being 2:1.0 is ideal.     

不同细度钢渣矿渣复合对水泥胶砂强度的影响

分别将粉磨至不同细度的钢渣、矿渣按不同比例(质量比)进行复合,并以之替代50%水泥进行水泥胶砂强度试验.结果表明钢渣、矿渣等比例复合的效果是显著的,粉磨时间同为70min的钢渣、矿渣复合效果最好.矿渣细度是影响水泥胶砂强度的决定性因素,延长矿渣的粉磨时间对水泥胶砂强度的提高远大于延长钢渣粉磨时间所产生的效果.另外,对其机理进行初步探讨.     

高温下橡胶沥青胶浆特性及矿料级配优化分析

为改善橡胶沥青混合料的高温性能,提出以橡胶沥青胶浆和矿料级配为主要研究对象的优化思路。通过室内试验,首先研究粉胶比对橡胶沥青胶浆抗车辙因子和相位角的影响;然后结合橡胶沥青的特异性,对其橡胶沥青混合料的矿料级配进行选择和调整,将动稳定度和相对变形作为混合料高温性能评价指标,得出优化后的矿料级配。研究结果表明,提高橡胶沥青混合料高温稳定性的措施有:适当调整粉胶比,控制在1.2左右为宜;以水泥取代矿粉作为混合料的填料;以传统SMA级配为基础,对混合料级配作出调整,适当降低填料比例,能够实现橡胶沥青混合料高温稳定性的优化。     

脱硫灰与石灰石粉复合制备沥青填料研究

通过XRD及马歇尔稳定度试验等方法,研究把脱硫灰用作沥青复合填料。试验结果表明,以不大于40%的脱硫灰与石灰石粉复合可制备沥青填料,所制备的沥青混合料各项指标均能满足规范要求,可应用于沥青道路工程,其中以约30%脱硫灰取代石灰石粉所制备的复合沥青填料效果较好。     

道路沥青材料动力性质的关系

为研究沥青、沥青胶浆和沥青混合料等沥青材料的动力性质及其相关性,采用动态剪切流变仪(dynamic shear rheometer,DSR)对沥青和沥青胶浆进行试验,分析了两者动力性质的关系,建立了沥青胶浆复数模量与沥青复数模量、粉胶比的多元关系式;采用沥青混合料性能试验机(asphalt mixture performance tester,AMPT)对5种类型的沥青混合料进行动态模量试验,研究分析了沥青材料在同频率(或加载时间)和温度条件下模量与相位角的关系.结果表明:沥青混合料的模量和相位角可以通过沥青和沥青胶浆的模量和相位角来表示,且这种关系与频率(或加载时间)、温度无关.在此基础上建立了沥青、沥青胶浆和沥青混合料三者的模量与相位角的关系表达式.     

Electrical conductivity of asphalt mortar containing conductive fibers and fillers

The objective of this research is to examine the conductivity of asphalt mortar through the addition of electrically conductive fillers and fibers: graphite and steel wool, and prove that this material can be heated with induction energy. The effect of fibers content, sand–bitumen ratio and the combination of fillers and fibers on the resistivity of asphalt mortar was investigated. It was found that the percolation threshold happened sooner by adding electrically conductive fibers than by adding fillers. Percolation threshold was also found to be function of the sand–bitumen ratio and of the volume of fibers content. There is an optimum content of fibers for each sand–bitumen ratio, above which it is difficult to make the mixture and the electrical resistivity increases exponentially. Besides, in case of adding conductive fillers or a mixture of conductive fibers and fillers to the mastic, once the maximum conductivity is reached, it remains constant, independently of the volume of conductive filler added. Nano CT-scan (computed axial tomography) reconstructions were also used to visualize the fibers connected inside the mixture. Finally, to validate the research, three different samples were induction heated and their temperature variation was measured.     

掺活性矿粉片麻岩沥青混凝土在湖北大广北高速公路的应用

采取掺入活性矿粉、用石灰岩石屑代替片麻岩石屑等综合措施,进行了片麻岩沥青混合料性能指标的室内试验,研究了活性矿粉对SBS改性沥青和湖改性沥青片麻岩沥青混合料的改善效果,并进行了试验段的铺筑。结果表明:采用活性矿粉可以有效提高片麻岩沥青混合料性能,在确保沥青混合料性能的前提下降低工程造价。