钢渣OGFC-13型排水沥青混合料的配合比设计及性能研究.pdf

第36卷第6期武汉科技大学学报Vol．36，No．6
2013年12月JournalofWuhanUniversityofScienceandTechnologyDec．2013

钢渣‐１３型排水沥青混合料的配合比
OGFC
设计及性能研究

向晓东１，周溪滢１，李灿华１，华洲连２，焦立新２

（１．武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北武汉，４３００８１；
２．武汉钢铁集团金属资源有限责任公司，湖北武汉，４３００８３）

摘要：以钢渣为粗集料、石灰岩为细集料、矿粉为填料、改性沥青为结合料配制‐１３型开级配钢渣排
SBSOGFC
水沥青混合料，其配合比为m（（１３．２～１９）钢渣）∶m（（９．５～１３．２）钢渣）∶m（（４．７５～９．５）钢渣）∶
mmmmmm
m（（０～４．７５）石灰岩）∶m（矿粉）＝１３∶２８∶４５∶１３∶１，最佳油石比为４．５％，聚脂纤维用量为０．３％。
mm
该沥青混合料的钢渣用量高达８６％，且不用提高改性沥青和纤维用量，有利于钢渣的综合利用，节约道路建
设成本。通过马歇尔稳定度、冻融劈裂强度和车辙试验得出，该沥青混合料的马歇尔稳定度为９．８，劈裂
kN
强度比为８９．８％，动稳定度为５７５３次／，均优于技术规范要求。该沥青混合料的渗水系数为３７．０／，
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摩擦系数（值）为７０．７，表明其渗水能力很强，抗滑性能优良。
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关键词：沥青混合料；钢渣；开级配磨耗层；排水沥青路面；配合比
中图分类号：４１４文献标志码：文章编号：１６７４‐３６４４（２０１３）０６‐０４２４‐０４
UA

排水沥青路面能及时排走路表积水，降低行以上，粗集料之间要形成嵌挤作用才能保证混合
车噪音，提高路面表面粗糙度，增加驾驶的舒适性料有较高的空隙率。这就要求粗集料自身均匀、
与安全性，在欧美及日本等国已得到广泛应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有足够的强度、耐
用［１‐３］。我国对排水沥青路面的研究和应用起步磨性、抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性、耐磨光性、抗
较晚，自２００１年起，京沪高速公路沧州段、西安—破碎性以及与沥青的良好黏附性，且必须严格限
［６］
咸阳机场高速公路、湖北随岳中高速公路等均采制粗集料的扁平颗粒含量。钢渣特有的材料特
用过此类路面［４］。实际应用效果表明，传统集料性使其比较适合于作为排水沥青混合料的集料，
排水沥青路面存在易老化、松散掉粒等问题，导致因此本研究选用湖北省某大型钢铁企业产生的钢
沥青路面发生早期病害，影响了排水沥青路面的渣作为粗集料，其化学成分和路用性能见文献
使用耐久性。［７］。该钢渣粗集料的粒级分为３种：（１３．２～１９）
＃＃
作为骨架嵌挤多孔结构的开级配排水沥青路（记为１料）、（９．５～１３．２）（记为２料）、
mm＃mm
面，对沥青与集料的黏附性提出了更高的要求，而（４．７５～９．５）（记为３料）。
mm
钢渣的棱角性和耐磨性较好，与沥青有良好的黏1．2细集料
附性，用于道路工程领域可以降低道路成本，节约细集料为石灰岩，粒级为（０～４．７５）（记
＃mm
天然石料，保护生态环境［５］。因此，本文对以钢渣为４料），其路用性能见表１。
为粗集料的排水沥青混合料进行配合比设计，并表1石灰石细集料的性能指标
对混合料的性能进行研究，以期为钢渣的资源化Table1Performanceindexesofthefineaggregatelimestone
表观相对棱角性（流动
项目砂当量／％
综合利用提供参考。密度时间）／
s
实测值２．６８４７６．９４８．３
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１原材料技术标准值［８］≥２．５≥６０≥３０
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1．1粗集料1．3填料、结合料及纤维稳定剂
在排水沥青混合料中，粗集料的用量在７０％填料使用矿粉，其由石灰岩中的强基性岩石

收稿日期：２０１３‐０９‐０５
基金项目：武汉市高新技术成果转化及产业化项目（２０１３０１０８０３０１０３７８）．
作者简介：向晓东（１９５８‐），男，武汉科技大学教授，博士生导师．‐：１７４８４２９８７７＠．
Emailqqcom
2013年第6期向晓东，等：钢渣OGFC‐13型排水沥青混合料的配合比设计及性能研究524

等憎水性石料磨细而成，磨前应将原石料中的泥
２
土杂质除净。结合料采用美国公司生产的配合比设计
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７６‐２２型改性沥青。纤维稳定剂采用聚2．1集料筛分
PGSBS
酯纤维，其直径一般小于２０μ。对所用的各档集料进行筛分，其结果见表２。
m
表2集料筛分结果
Table2Screeningresultsoftheaggregates
通过以下筛孔（）的质量分数／％
集料mm
１９１３．２９．５４．７５２．３６１．１８０．６０．３０．１５０．０７５
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