高钙粉煤灰在沥青混凝土中的应用分析.pdf

第 3 8卷第 l 期 2 0 1 2年2月 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 1 8 3 高钙粉煤灰在沥青混凝土中的应用分析 苏红艳 ( 鹤壁职业技术学院， 河南 鹤壁4 5 8 0 3 0 ) 摘 要： 在沥青混凝土中使用高钙粉煤灰代替等量矿粉 ， 沥青混凝土的稳定度、 流值等性能可以获得正常甚至超过 矿粉的应用效果。以某路段试验结果为例， 采用高钙粉煤灰作为矿粉， 试验和应用阶段评价结果良好， 抗车辙能力 明显提高。 ’ 关键词： 沥青混凝土； 粉煤灰； 应用技术 中图分类号： T U 5 2 8 ． 4 2 文献标识码 ： B 文章编号： 1 0 0 8—1 9 3 3 ( 2 0 1 2 } 0 1 —1 8 3— 0 2 0引言 1 原料 粉煤灰是一种人工火山灰质材料， 即一种硅质 或硅铝质材料 ， 它不仅与煤种 、 煤源有关 ， 同时亦取 决于锅炉的类型、 条件 、 收尘及排灰方式， 其 自身仅 具有微弱的胶凝值或不具有胶凝值。粉煤灰作为一 种建材资源， 可以使用于多种场合， 其性能具有较大 的波动性 。 试验用粉煤灰是鹤壁电厂的工业废渣， 研究期 内使用的为没有经过淋水的干燥粉煤灰。大海线改 建工程选用了高钙粉煤灰， 即 C a O 含量为 2 4 ． 5 ％ 的鹤壁第三电厂干燥粉煤灰为分析所用， 室内试验 结果见表 1 。 表 1 研究期内粉煤灰室内试验结果 、＼ 试验指标 通过百分率／ ％ 使用路段 ＼0 ． 3 0 ． 0 7 5 粉煤灰密度 S i O 2 +f e 2 0 3 ／ ( g ／ e m 。 ) A 1 2 O 3总量／ ％ C a O2 含量 5 ． 6 1 2． 9 1 5． 4 2 4． 5 烧失量 ／％ 细度 ( 4 5 m) 9 4． 8 8 O ． 2 大 海 线 9 4 ．； 9 6． 7 9 O． 6 2 ． 6 0 9 2 ． 5 51 2 ． 5 08 2 ． 41 6 8 3． 3 6 9 6 6 6 0 3 ． 6 9 5 ． 4 2 7 ． 5 2 3 ． 6 1 2 ． O 8 5 5 研究期内， 所采用的矿粉全部是由安阳善应矿 粉供应。室 内试验结果见表 2 。 表 2 研究期内矿粉室内试验结果 验指标 通过百分率／ ％ 矿粉密度亲水 塑性 指数 使用路段 ＼0 ． 6 0 ． 3 0 ． 1 5 0 ． 0 7 5／ ( g ／ c m )系数 ／ ％ 大海线( 东西段 )1 0 0 9 9 ． 6 9 7 ． 8 7 6 ． 0 2 ． 6 5 9 0 ． 7 0 1 ． 0 试验采用的石灰是作为抗剥落剂， 用以改善细 集料天然砂与沥青的粘附性 ， 研究期 内， 使用的为淇 滨区石灰厂家生产的消石灰粉。消石灰粉的试验结 果见表 3 。 表 3 研究期内石灰 室内试验结果 指标 通过百分率／ ％ 细度 C a O 2含量 堡 旦 堕 壁 ： ： ： ! ： 竺 ! 大 海 线 。 。0 0： o0(。3： ； 篡 ： 收稿 日期 ： 2 0 1 0 ~8 — 1 2 作者简介： 苏红艳( 1 9 7 8一) ， 女， 河南鹤壁人， 硕士， 讲师， 研究方向 为建筑材料。 E —ma i l ： z x s h y @ 1 6 3 ． t o m 2 试验对 比 作为填料所用的普通矿粉 、 粉煤灰与石灰 ， 使用 性能有很大差别， 试验中普通矿粉、 粉煤灰与石灰分 别用不同用量对热拌沥青混合料的影响进行分析。 当使用高钙粉煤灰时， 性质明显优于矿粉， 抗剥落性 能基本与石灰相同。 2 ． 1 普通矿粉与粉煤灰在沥青混凝土混合料 中的 应用对比 掺人粉煤灰沥青混合料的试验对 比见表 4 。 表4 稳定度、 流值、 车辙试验的对比 沥 量 矿粉： 粉煤灰： 石灰 稳定 ／ k N 度 ／ ( ) ) 1 8 4 四川建筑科学研究 第 3 8卷 由表4 室内试验结果可以得出， 高钙粉煤灰代 替等量矿粉稳定度提高 2 7 ． 4 ％ 一 2 9 ． 1 ％， 流值下降 1 8 ． 3 ％ ～2 0 ． 2 ％， 抗车辙能力增强 1 2 ． 4 ％。全部矿 粉改成高钙粉煤灰后提高更 多， 稳定度提高 4 6 ． 4 ％ ～ 5 2 ． 5 ％， 流值下降 2 8 ． O ％ 一 3 0 ． 4 ％， 抗车辙能力 增强 2 0 ． 8 ％。 2 ． 2 粉煤灰及石灰在沥青混凝土混合料 中的应用 对 比 石灰 与粉煤灰对改进沥青粘附性 的效果见表 5。 表5 石灰与粉煤灰对改进沥青粘附性的效果 2 ． 3 抗剥落性试验 比较 抗剥落性试验 比较见表 6 。 表6 抗剥落性试验比较 沥 青 种 类 募 萋 3 结 论 1 ) 经分析可以得出， 高钙粉煤灰代替等量矿 粉， 沥青} 昆 合料稳定度提高 2 7 ． 4 ％ 一 2 9 ． 1 ％， 流值 下降 1 8 ． 3 ％ 一 2 0 ． 2 ％， 抗车辙能力增强 1 2 ． 4 ％。全 部矿粉改成高钙粉煤灰后提高更多， 稳定度提高 4 6 ． 4 ％ 一 5 2 ． 5 ％， 流值下降 2 8 ． O ％ ～ 3 0 ． 4 ％， 抗车 辙能力增强 2 0 ． 8 ％。等量高钙粉煤灰代替消石灰 粉对于改善沥青的针人度、 软化点、 延度与消石灰粉 效果基本一致。故高钙粉煤灰完全可以代替矿粉作 为沥青混凝土的填料 ， 当使用天然砂作为细集料在 沥青混合料中运用时， 高钙粉煤灰可以等量代替石 灰作为抗剥落剂使用 。 2 ) 沥青混凝土拌合料中可以用高钙粉煤灰代 替 5 0 ％ 一1 0 0 ％的矿粉 ， 路用性能各项指标 提高 的 原因是由于高钙粉煤灰内低铁玻璃珠富含氧化钙， 在加热的沥青中高钙粉煤灰铁玻璃珠活性增强， 促 进高铁玻璃珠、 多孔玻璃珠和多孔碳粒中氧化钙、 氧 化钠与沥青体反应， 并促进多孔玻璃珠和多孔碳粒 与沥青的粘附。 3 ) 用高钙粉煤灰代替 5 0 ％ 一1 0 0 ％的矿粉拌制 的沥青混凝土路面大面积施工 3年后 ， 沥青 混凝土 路面的路用性 能进行 了抗车辙能力的 比较分析研 究。研究表明， 当累计混合车流量达到 1 1 0 5 ． 7 4万 辆次， 用高钙粉煤灰代替 5 0 ％ 一 1 0 0 ％的矿粉拌制 的沥青混凝土路面， 仍明显优于采用矿粉拌制沥青 混凝土路面。 4 ) 施工实践 中发现 ， 干排 的粉煤灰不 易受潮 ， 而矿粉较易受潮， 影响使用。粉煤灰的细度远远大 于矿粉， 且高钙粉煤灰呈碱性， 显著提高沥青的粘附 性能， 增强抗剥落性。 参 考 文 献 ： [ 1 ] ．fiG F 4 0— 2 O o 4 公路沥青路面施工技术规范[ s ] ． [ 2 ] 严家仅． 道路建筑材料 [ M] ． 3版． 北京： 人民交通出版社 ， 2 0 0 1 ． [ 3 ] 王福元， 吴正严． 粉煤灰利用手册[ M] ． 北京： 中国电力出版 社 。 2 0 0 4 ． [ 4 ] 沈金安 ． 改性沥青 与 S MA路 面[ M] ． 北 京 ： 人 民交 通 出版 社 ， 1 9 9 9 ． [ 5 ] [ 美] 詹姆斯 F ， 迈耶斯， 等． 粉煤灰——一种筑路材料[ M] ． 交 通部公路科学研究所材料研究室 ， 译． 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 1 9 7 6 ． [ 6 ] 李福普， 沈金安． 公路沥青路面施工技术规范实施手册[ M] ． 北京 ： 人 民交通出版社 ， 2 0 0 4 ．