钢渣沥青混合料室内及现场试验分析

1 引言

钢渣作为炼钢企业的废渣，生产量巨大，对其进行研究利用，可大大减少对环境的污染，增加对高速公路建设集料的供应。钢渣作为建筑材料、环保材料在其他领域已经开始大规模的应用［1］。自2017年以来，国家加大了对料场环保督查力度，集料的供应不能满足高速公路的建设，因此，钢渣的利用以及研究力度需要加大推进。

国内高速公路建设对于钢渣的使用目前仅限于路基填筑、基坑的填筑、基层的使用等，对于钢渣沥青混合料的使用较少，而且仅限于室内试验，对于长期使用性能研究几乎是空白。国外对于钢渣的研究与使用较国内起步早，应用较多，已经形成规范、体系。因此，研究钢渣沥青混合料对于填补我国技术空白，缓解公路建设的原材料短缺具有积极意义［2］。

医院要加强成本核算的全面性，应利用更先进的核算方式对医院的固定资产、流动资产、可预估资产、隐性资产与财务信息进行统计核对。利用高效能对成本进行控制能避免浪费，降低成本，提高有效利用率。

本文通过与普通沥青混合料进行对比研究，通过室内、模拟现场试验数据分析钢渣沥青混合料的高温稳定性、水损坏性能，通过研究分析钢渣沥青混合料的优劣，为在理论上推广使用钢渣沥青混合料提供参考依据。

2 原材料

沥青采用新加坡SPC基质70#，依据JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，试验指标如表1所示：

这并非痴人妄语，也不是危言耸听。历代许多研易者提出，《易经》64卦排序可能存在问题。他们大多只是怀疑有问题，但苦于摸不清存在问题的原因，找不到解决问题的路径，更提不出解决问题的办法。有的悲观者竟然把解决问题的希望寄托于未来“出土考古的发现”。现代有的研究者认为自己的研究成果解决了《易经》64卦序存在的问题，揭示了64卦序排序的奥密，但这也许是《易经》研究历史长河史中激起的一朵浪花！

矿渣采用内蒙古自治区某钢厂产矿渣，碎石采用陕西柞水永丰料场产石灰岩，石灰岩、钢渣的原材料的试验依据JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》［3］，试验对两种类型沥青混合料用粗集料分别进行试验，9.5mm～19mm两种原材料物理指标如表2所示：

 

表1 新加坡SPC70#沥青试验结果

  

检测项目针入度25℃/0.1mm延度10℃/cm软化点/℃60℃动力粘度/Pa·s蜡含量/%闪点/℃薄膜加热试验质量损失/%针入度比/%延度10℃/cm检测结果71.7 88.9 47.6 281 1.7 265-0.057 61.2 10.5技术指标60-80≥20≥46≥180≤2.2≥260≤±0.8≥61≥6

 

表2 集料技术指标

  

材料钢渣（9.5mm～19mm）石灰石（9.5mm～19mm）技术要求表观密度/kg·m-3粘附性等级3.365 2.604≥2.6吸水率/%2.06 2.56≤3.0压碎值/%13.2 16.2≤28 5 4 ≥4

钢渣沥青混合料在室内试验中，具有较好的高温抗车辙、抗水损坏能力，只能说明在室内的试验数据满足规范要求。目前，国内很少研究钢渣沥青混合料的路用性能，为了模拟其通过车辆荷载的作用，验证早期抗破坏的能力，通过加速加载试验设备对铺筑的试验路面结构进行试验。根据陕西高速公路路面结构的特点以及加速加载试验的要求，拟定路面结构如表5所示：

取证过程中的“全过程”录音录像促进了监察机关的工作顺利开展，对录音和录像的择选，以及未按要求录音录像的都要进行科学合理的处置，同时，对录音录像的保管、移送、调取与播放都要进行一定的规制。

3 钢渣沥青混合料室内试验研究

3.1 高温性能试验

通过室内试验数据分析，在保证沥青、级配以及相同试验方法的情况下，钢渣沥青混合料具有较好的高温性能。由于钢渣颗粒形状均匀，接近立方体能够形成稳定性较高的骨架密实结构，相互嵌挤稳定性高，且钢渣与沥青具有很好的粘附性，通过试验粘附性为5级，马歇尔稳定度数据表明能提升70%，动稳定度数据表明能提升57%，单轴贯入数据表明能提升60%，钢渣沥青混合料比普通沥青混合料有很大的提升，尤其是单轴贯入强度这个新指标，通过《公路沥青路面设计规范》引入国内，高温稳定性的差别比较大，钢渣沥青混合料明显优于普通沥青混合料［6］。

 

表3 高温稳定性室内试验结果

  

试验参数马歇尔稳定度/kN动稳定度/次·mm单轴贯入强度/MPa普通石灰岩AC-16 16.5 1535 0.7钢渣AC-16 28.6 2413 1.3规范要求≥8＞800----

沥青混合料高温性能是指在车辆荷载累积的作用下永久变形的能力，根据JTGE20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》和JTG D50-2017《公路沥青路面设计规范》，分别采用马歇尔稳定度、动稳定度和单轴贯入强度表征沥青混合料的高温性能［5］，通过室内成型标准试件，试验结果见表3。

3.2 水稳定性试验

沥青混合料的水稳定性，对于其使用寿命具有重要意义，如果发生早期的水损坏，沥青路面就会发生脱落，离散等现象，进而影响基层的寿命。根据JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》分别对其进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，试验结果如表4所示：通过表4数据发现，钢渣沥青混合料浸水马歇尔残留稳定度与冻融劈裂残留强度比大于普通沥青混合料，表明钢渣沥青混合料具有很好的水稳定性，这是由于由于钢渣与70#沥青具有很好的粘附性，形成了较好的结构沥青，因此大大减小了发生水损坏的几率。

 

表4 水稳定性室内试验结果

  

试验参数 普通石灰岩AC-16钢渣AC-16规范要求浸水马歇尔残留稳定度/%81.290.2≥80%冻融劈裂残留强度比/%79.388.7≥75%

且钢渣颗粒具有均匀性，形成很好的稳定结构，水很难对沥青混合料造成破坏［7］。

4 钢渣沥青混合料现场试验检测

表2的试验数据表明了矿渣在压碎值、粘附性等方面均优于石灰岩。

本文研究的沥青混合料级配为AC-16，骨架密实型结构［4］，集料级配以及沥青混合料各项技术指标满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求。钢渣沥青混合料所用粗细集料都为钢渣加工后钢渣，普通沥青混合料都为石灰石加工后集料，两种混合料用沥青与矿粉相同。

 

表5 加速加载用路面结构

  

路面结构1 AC-13 5cm AC-16 15cm路面结构2钢渣AC-13 5cm钢渣AC-16 15cm水泥稳定碎石30cm水泥稳定砂砾30cm

2）如果选择春季2月中下旬或4月中上旬嫁接，可以在嫁接后给嫁接部位套上纸袋，不但可促进伤口愈合，还有利于预防倒春寒。

2018年是家电业轰轰烈烈的一年，发生了许多令人难忘的大事。譬如华帝冠名的法国队世界杯夺冠、退全款引争议，赴美纳斯达克上市的拼多多迅速崛起、山寨家电开始横行，小米宜家首次联手打造智能家居，格力多元化升级又是造半导体又是进军新能源汽车，海尔在中欧所D股市场挂牌上市交易、成为家电业“第一人”，美的合并小天鹅、洗衣机市场加速洗牌、全球首个8K频道在日本NHK电视台上线、8K电视开卖，人人疯狂刷抖音、家电抖音卖货火了，京东上线京造、左攻网易严选右搏小米，董明珠与雷军的十亿赌约成2018年末媒体关注的焦点等等。

方案1：温度50℃，胎压0.7MPa，加载次数为10000、20000、30000、50000次，检测不同加载次数下两种路面结构的永久变形。

加速加载采用南非设计制造的MMLS1/3小型加速加载设备［8］，其具有体积小、移动方便、加载速度较快等特点，能够控制加载荷载以及加载环境，能够在短时间内验证路面结构的优劣，为了验证钢渣沥青混合料的高温抗车辙以及水损坏能力，试验方案如下：

方案2：温度为20℃，胎压为0.7MPa，路面为湿润状态，加载次数为60000次、80000次，观测路面的水损坏状态。

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路面结构的永久变形采用2m直尺与游标深度尺（100mm，0.02mm）进行检测，检测结果见表6。

 

表6 加速加载试验永久变形结果

  

加载次数/次路面结构1/mm路面结构2/mm 10000 2.24 1.26 20000 3.84 2.63 30000 4.48 3.56 50000 4.80 4.02

试验结果表明，钢渣沥青混合料具有很好的高温性能，且在加载次数为30000次时，两种路面结构的永久变形趋于稳定。在加载10000次到20000次时，沥青混合料面层处于压密阶段，永久变形增长较快。在加载到30000次至50000次数时，永久变形增长速度较小，说明增长的的速度已经平稳，发生的永久变形已经是结构变形［9］。

水损坏使用钢直尺进行测量（20cm，1mm），通过观测两种路面结构在不同加载次数下的水损坏状况，用破损面积（cm2）表示，试验结果如表7所示：

 

表7 加速加载试验水损坏结果

  

加载次数/次6000080000100000路面结构1/cm2路面结构2/cm2 5.7 2.4 8.9 3.6 10.3 4.6

表7的实验结果表明：路面结构2的水稳定性优于路面结构1，且破损面积较小，而且随着加载次数增加，水损坏面积增长较慢。由于两种路面结构的加载次数较少，均未发生疲劳破坏。通过加速加载试验，模拟了不同条件下，钢渣沥青混合料路面的路用性能、高温稳定性，发现水损坏能力均优于普通沥青混合料。在试验场铺筑完成后，对两种路面结构的平整度、渗水系数、抗滑系数等指标进行检测，检测指标也同样优于普通沥青混合料。

5 结语

本文通过钢渣沥青混合料进行室内马歇尔稳定度试验、单轴贯入试验［10］、浸水马歇尔试验以及现场加速加载试验，试验数据表明，钢渣沥青混合料较普通沥青混合料具有优良的抗高温性能、水损坏性能。且钢渣沥青混合料在试验阶段，拌合过程中不易发生离析，易于压实，平整度、渗水系数等检测指标均优于普通沥青混合料。

由于本研究受到仪器设备等方面局限，建议今后对钢渣沥青混合料的研究时，结合JTGD50-2017《公路沥青路面设计规范》的要求，可以对钢渣半刚性基层模量、钢渣沥青混合料模量进行研究，对于路面结构厚度优化具有积极的意义。

参考文献：

［1］薛永杰.钢渣在沥青路面中的应用［J］.国外建材科技，2005，（01）：26.［2］吴欢.钢渣密级配混合料路用性能试验研究［J］.道路工程，2010，(03)：29.

［3］JTG E42-2005，公路工程集料试验规程[S].

［4］JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

［5］李灿华.钢渣沥青碎石混合料高温性能研究［J］.矿产综合利用，2013，（03）：24.

［6］李建华.钢渣沥青混凝土路用性能研究［J］.城市道桥与防洪，2015，（02）：31.

［7］刘国威.钢渣沥青混凝土研究进展［J］.矿产综合利用，2016，（02）：22.［8］贾倩.小型公路路面加速加载试验设备MMLS1/3［J］.设备管理与维修技术，2008，（04）：22.

［9］彭妙娟.沥青路面永久变形及控制［J］.华东公路，2004，（05）：20.

［10］JTG D50-2017，公路沥青路面设计规范[S].