【摘要】：鋼渣中f-CaO含量高、穩(wěn)定性差且難磨,導(dǎo)致它的利用率很低。針對這個問題,本文選用鋼渣作為集料,配制透水瀝青混合料,研究不同因素對其路用性能的影響;通過水煮法、水浸法定性,拉拔儀定量的測定瀝青-集料界面間的粘附力;由付立葉紅外光譜分析儀、掃面電子顯微鏡、分光光度計(jì)研究了瀝青及其膠漿的界面行為,揭示了瀝青-集料體系的物理作用和化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。研究結(jié)果表明:正交試驗(yàn)得到鋼渣集料粒徑對鋼渣透水瀝青混合料性能影響最顯著,油石比次之,填料影響最小;最優(yōu)組合方案為鋼渣集料粒徑為4.75～9.5mm,油石比6.7%,填料為鋼渣微粉。最優(yōu)組合的鋼渣透水瀝青混合料路用性能結(jié)果表明:混合料的水穩(wěn)定性試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度為90.68%,馬歇爾穩(wěn)定度9.12 kN和動穩(wěn)定度值為6350次/mm,體積膨脹率為0.49%,透水系數(shù)為60.61ml/s,都符合CJJT190-2012透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程的要求。隨著鋼渣集料間隙率的增加,單級配鋼渣透水瀝青混合料空隙率逐漸增大,穩(wěn)定度先增大后減小,流值先減小后增大;兩種顆粒級配鋼渣透水瀝青混合料空隙率逐漸增大,穩(wěn)定度先減小后增大,流值逐漸增大;三種顆粒級配鋼渣透水瀝青混合料空隙率逐漸增大,穩(wěn)定度先減小后增大,流值逐漸增大�？刂撇煌绊懸蛩�,鋼渣集料-瀝青粘附等級都為5,說明鋼渣集料與瀝青粘附性好;隨著鋼渣集料粒徑的增大、瀝青攪拌時間的延長、鋼渣替代量的提高會增加鋼渣集料-瀝青界面的粘附力;水浴時間的增加、凍融循環(huán)會降低鋼渣集料-瀝青界面的粘附力,循環(huán)次數(shù)越多,粘附力下降得越快。紅外光譜分析瀝青與鋼渣交互作用,3500cm-1～3750cm-1處有的新的吸收峰,是由胺和酰胺N-H伸縮振動、SiO-H伸縮振動而產(chǎn)生的,說明瀝青與鋼渣間有化學(xué)反應(yīng)的存在,由特征峰推斷該物質(zhì)可能是有機(jī)硅化合物。鋼渣的化學(xué)組成Fe203、礦物組成Fe304、C2S、C3S均與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng),由特征峰推斷可能生成有機(jī)硅化合物。掃描電鏡對鋼渣瀝青界面的觀察發(fā)現(xiàn),鋼渣顆粒表面的坑槽及紋理構(gòu)造為瀝青-鋼渣集料界面提供了一種類似骨架的作用,這種作用可以提高瀝青-鋼渣集料界面的粘附強(qiáng)度。凈吸附試驗(yàn)得到鋼渣集料對瀝青的吸附作用明顯高于巖石集料。填料會促進(jìn)集料與瀝青的吸附作用,并且鋼渣微粉的促進(jìn)作用最顯著;集料對瀝青的吸附初期不穩(wěn)定,穩(wěn)定后瀝青-甲苯溶液平衡濃度越高,集料的吸附量越大;水的加入會使集料表面的瀝青脫離;從瀝青-鋼渣集料吸附等溫線的形狀可以看出為多分子層吸附,屬于物理吸附類型。
【圖文】：

邐Ｖ邋型逡逑圖１．２物理化學(xué)吸附等溫：線類型逡逑吸附等溫線類型可以歸納為五種，如圖１．２所示。在第Ｉ類中，吸附量ａ？Ｐ／Ｐ０逡逑很低時迅速上升，繼續(xù)增加壓力時上升變得減緩，逐漸達(dá)到極限吸附，這種吸附逡逑類型屬于單分子層吸附；第ＸＩ至Ｖ類等溫線都是多分子層吸附［５４］。逡逑海青的吸附是由多種因素。影響的，有膠體體系、介質(zhì)環(huán)境和集料特征等［５５］６逡逑彭余華利用凈吸附試驗(yàn)方法研究了不博浙青對集料的粘附特性，結(jié)果表明了采南逡逑瀝青－甲苯溶液平衡濃度來反映瀝青－集料粘附性的可行性，并且可以做出定量的檢逡逑測［５６］。宋艷茹通過凈吸附試驗(yàn)方法評價了瀝青－集料的吸附與脫附特性，，結(jié)果表明逡逑瀝青的不同成分與集料之間的吸附和脫附特性差別很大；集料特性對粘附的影響逡逑大于瀝青對粘附的影響［５７｝。于維釗對瀝青－石英吸附行為進(jìn)行研宄，結(jié)果表明瀝青逡逑在＇石．英表面的吸附強(qiáng)度在正庚烷中最大，而在甲苯和吡啶中較弱［５８］。Ｍａｒｉｅ逡逑Ｅｍｓｔｓｓｏｎ通過計(jì)算脂肪胺層的表面密度對石英粉末的吸附區(qū)域進(jìn)行了研究

}研究技術(shù)路線
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2556667