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高模量钢渣沥青混合料设计及路用性能研究
| 论文题名： | 高模量钢渣沥青混合料设计及路用性能研究 |
| 关键词： | 高模量;钢渣;不稳定颗粒;低空隙率;路用性能 |
| 摘要： | 随着我国基础建设不断推进，优质的石料资源变的越为匮乏，迫切需要合适的石料替代品。钢渣作为大宗工业废弃物，自身力学性能优秀，可以作为工程集料用于沥青混合料中，起到缓解石料紧缺和提高工业固废利用率的目的，但由于钢渣和水接触后会产生体积稳定性不良，不经过处理直接用于混合料中会使混合料体积发生破坏。本文将钢渣应用于沥青混合料中，通过使用高模量沥青和降低混合料空隙率的设计方式，来降低钢渣和水的接触程度，达到提高钢渣沥青混合性能和使用寿命的目的。 本文对选用的钢渣进行了物理和化学特性研究，分析了钢渣的自身结构特点;对钢渣中含有的不稳定颗粒进行了展开研究，通过XRD对不稳定颗粒进行成分分析，并对不稳定颗粒进行了含量检测和来源分析，提出了针对不稳定颗粒的处理意见;通过沥青浸渍法实测了不同粒径钢渣的沥青吸收系数，分析了钢渣与沥青的吸附规律，并实测了合成级配的有效相对密度，计算得到理论最大相对密度;研究了全钢渣、全粗钢渣、50％全粗钢渣、全细钢渣和全石灰岩五种沥青混合料的路用性能。 研究表明，钢渣的加入能够明显提高沥青混合料的抗车辙性能，其动稳定度是石灰岩混合料的3倍，低温抗裂性和疲劳寿命均得到改善;同时，高模量沥青的加入能够提高钢渣集料的体积稳定性，延长钢渣沥青混合料的使用寿命。使用高模量全钢渣在高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳等方面的性能较为均衡，抗车辙能力是普通高模量沥青混合料的3倍左右;3天和21天的浸水膨胀率为分别为0.718％和5.976％,能保持优秀的体积稳定性;通过动态模量试验，高模量全钢渣沥青混合料的滞后性小，力学响应优秀;实际生产过程的成本分析发现，高模量全钢渣的生产成本较普通SBS石灰岩混合料的生产成本增加6.5％,但路用性能能够提升2～3倍，能够获得很好的社会经济效益。 |
| 作者： | 曹杨 |
| 专业： | 道路交通运输 |
| 导师： | 王林;王光勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东建筑大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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