基于MMLS3的全钢渣细集料微表处性能研究.pdf

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1、一s一一m—s◎基于MMLS3的全钢渣细集料微表处性能研究徐兵1，杨群2，唐欧靖3(1．宝钢发展有限公司，上海201900；2．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海200092；3．上海宝钢新型建材科技有限公司，上海201999)摘要：基于MMI。s3对全钢渣细集料微表处进行性能研究，试验表明：随着加载次数的增加，试件的质量损失率随之增大，摆值BPN随之减小，深度变化率逐渐变大，宽度变化率没有变化，渗水系数变化较小。采用loo％宝钢滚筒渣细集料，有助于微表处长期磨耗性能和长期抗滑性能，不利于长期抗变形性能，对抗渗性能没有不利影响

2、。综合长期耐磨性能、长期抗滑性能、长期抗变形性能、长期抗渗性能的表现，为了提高宝钢滚筒渣细集料在微表处中的利用率，在无车辙修补的需求时，推荐使用100％钢渣一70号乳化沥青组合；在有车辙修补的需求时，推荐使用loo％钢渣一90号乳化沥青组合。关键词：MMLS3；宝钢转炉滚筒渣；细集料；微表处0引言近五年来，我国华东地区特别是上海高等级公路已由建设期逐步向养护期过渡，微表处已在沥青混凝土道路养护方面得到广泛应用。微表处摊铺在道路表面后，受车辆荷载的长期作用，将会导致性能的衰减，影响微表处的正常使用。现场试验路是一种直观的研究方法，但却存在

3、铺筑试验路花费大、时间长、效果易受外界环境和施工水平影响等问题。MMLs3小型加速加载设备具有操作简便、移动方便、设备低廉、试验周期短等优点。我国基于MMLS3设备的研究也有多项[14j。MMLS3设备只有足尺加速加载设备MLSlo大小的三分之一，体积小，易于移动，既可用于室内实验，又可用于路面现场试验。钢渣含有一定的游离氧化钙(卜CaO)，沥青混合料是一个较适合钢渣集料应用的领域。我国对钢渣在沥青混合料方面进行了大量的应用研究口1⋯。武钢率先进行了钢渣应用于微表处相关研究，研究体现了钢渣微表处混合料的优秀路用性能，并在实验中证明其是一

4、种可靠的沥青路面养护材料[1“。宝钢钢渣以转炉滚筒渣为主，其近90％颗粒粒径在o～10mm[1“，近75％颗粒粒径在o～5mm。宝钢针对转炉滚筒渣细集料进行了钢渣微表处相关研究，实验表明：转炉滚筒渣细集料在微表处应用上具有较好的工程应用前景[1“。为了研究钢渣微表处的长期路用性能，基于MMLS3收稿日期：2017一01一07对全钢渣细集料微表处试件进行室内小型加速加载试验，定量评价在长期荷载作用下全钢渣细集料微表处的耐磨性能、抗滑性能、抗变形性能、抗渗性能。l试验原料与方法1．1试验主原料(1)钢渣细集料：采用宝钢转炉滚筒渣细集料，粒径

5、<4．75mm，表观相对密度3．51，吸水率2．87％，对沥青的黏附性／级5，坚固性19％，砂当量86％，细集料棱角性56s，亚甲蓝值5g／kg。(2)石灰岩细集料：采用石灰岩细集料，粒径<4．75mm，表观相对密度2．76，吸水率2．63％，对沥青的黏附性／级5，坚固性14％，砂当量82％，细集料棱角性51s，亚甲蓝值22g／kg。(3)粗集料：采用玄武岩粗集料，粒径至4．75mm，压碎值10．6％，洛杉矶磨耗损失9．8％，表观相对密度3．04，对沥青的黏附性／级5，吸水率2．52％，针片状颗粒含量7．5％。(4)乳化沥青：70号乳化

6、沥青，90号乳化沥青。(5)矿粉：采用石灰岩加工粉磨所得矿粉。1．2试验方法1．2．1微表处级配设计根据连鹏等[16]研究成果，微表处选用MS一3型级配中值进行体积法设计。全钢渣细集料微表处采用100％宝钢转炉滚筒渣细集料，1组全钢渣细集料微表№．12017上踢么魄9◎s一⋯一一处采用70号乳化沥青(标为100％钢渣一70号沥青)，另1组全钢渣细集料微表处采用90号乳化沥青(标识为100％钢渣一90号沥青)。对比微表处采用100％石灰岩细集料，采用70号乳化沥青(标识为o％钢渣一70号沥青)。1．2．2MMLS3试验方法(1)试件尺寸。

7、试件尺寸为宽14cm，长度为30cm；试件采用8cmAC一20沥青混合料加1cm微表处罩面的组合形式。试验过程中，三个试件同时进行碾压，保证试验环境相同。(2)胎压和温度。胎压取o．7MPa，试验温度设定为25℃。(3)加载试验。将试件安装在MMLS3试验平台上，待试件达到试验温度后启动进行加速加载，分别记录试件加载l／3／5／7／10／15／20万次后的质量损失、摆值变化、宽度与深度变形率、渗水性能变化；评价钢渣微表处在长期荷载下的耐磨性能、抗滑性能、抗变形性能、抗渗水性能的变化规律。2试验结果与分析2．1长期耐磨耗性能微表处混合料受

8、到车辆施加的轮胎压力、摩擦力和离心力的作用，不可避免地会剥落部分面层材料，造成质量损失；剥落越少，损失越小，微表处的耐磨耗性能越好。试验结果如下图1所示。20(】o80604020oo增大，在加载次数<5万