钢渣沥青混合料疲劳性能及改善机理
2018-05-02申爱琴喻沐阳郭寅川
建筑材料学报 2018年2期
申爱琴, 喻沐阳, 郭寅川, 崔 涛, 刘 波
(长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064)
钢渣属于炼钢过程中排出的固体废渣,将其作为粗集料用于道路工程中对解决钢渣环境污染和筑路石料匮乏等问题具有重要意义[1],若用于沥青路面则可发挥其碱性强、耐磨性好的优势[2],对提高沥青路面的耐久性具有至关重要的影响.
研究表明钢渣的优质集料特性主要来源于其表面的囊状构造[3].钢渣的力学性能较轧制的天然集料更加优异,不但耐磨耗、棱角性好,而且与沥青有较好的黏附性[4].钢渣沥青混合料具有较高的抗拉强度,冻融循环后体积膨胀率在1%以下.与玄武岩沥青混合料相比,钢渣沥青混合料疲劳寿命略有提升,原因是钢渣作为粗集料不会破坏沥青混合料的相容性,而且在达到疲劳破坏时也不会出现贯穿型裂缝,裂缝长度也明显小于前者[5].钢渣沥青路面实体工程也表现出了优异的路用性能.然而现有研究大多采用钢渣替代全部粗集料或细集料的方案,缺乏针对不同钢渣掺量沥青混合料疲劳性能的研究,对钢渣沥青混合料疲劳性能改善机理的研究也鲜有报道.
本文基于现象学法[6],以应变水平和钢渣掺量1)为变量,采用应变控制四点弯曲疲劳试验对钢渣沥青混合料的疲劳性能进行研究.结合钢渣沥青混合料在疲劳试验中劲度模量衰减规律来分析其疲劳损伤演化过程.在此基础上分析疲劳裂纹扩展路径特征,以揭示沥青……
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