Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Дорожные одежды

Асфальтобетон на сталеплавильных шлаках


Асфальтобетон на сталеплавильных шлаках

Анализ физико-механических свойств щебня из мартеновских, конвенторных, электросталеплавильных шлаков устойчивой структуры ряда металлургических заводов страны показал, что он может быть использован для производства асфальтобетона.

Щебень из шлаков почти всех металлургических заводов относится к маркам «1200» и «1000» прочности что по ГОСТ 9128—84 соответствует требованиям к шлаковому щебню для асфальтобетона. Щебень из сталеплавильных шлаков тяжелее, чем щебень из горных пород. Поверхность щебенок шероховатая с острыми углами. Структура, как правило, кристаллическая, строение плотное или ноздревато-пористое. Сцепление с битумом хорошее. Оно объясняется как протеканием химических реакций между основными окислами, входящими в состав шлака и полярными функциональными группами в битуме, так и характером адсорбционных и абсорбционных процессов между ними.

Наличие пор в шлаковом материале приводит к избирательной диффузии компонентов битума в глубь зерен. Наиболее низкомолекулярные компоненты битума — масла — диффундируют на наибольшую глубину, смолы располагаются ближе к поверхности, и на поверхности адсорбирются асфальтены. Это приводит к обогащению битумной пленки асфальтенами. Все это обеспечивает хорошее сцепление шлака с битумом и повышает вязкость пленочного битума, но создает предпосылки для ускорения старения асфальтобетона на сталеплавильных шлаках и неизбежно приводит к ускоренному образованию трещин и другим деформациям на покрытии.

Усредненный химический состав мартеновских и конвенторных шлаков (в процентах) металлургических заводов Приднепровья и Донбасса находится в следующих пределах.

Все сталеплавильные шлаки должны быть проверены на устойчивость против всех видов распада. Только шлаки, соответствующие требованиям ГОСТ 9128—84, могут быть применены для асфальтобетона. По химическому составу можно подчеркнуть следующее отличие сталеплавильных шлаков от магматических горных пород. Шлаки содержат значительно меньше окиси кремния и больше окиси кальция и магния. Повышенное содержание этих окислов обусловливает лучшее сцепление шлаков с битумом в сравнении с кислыми породами. Эти особенности и предопределяют специфические свойства асфальтобетона на сталеплавильных шлаках: повышенную прочность и теплостойкость. Повышенная теплостойкость этого асфальтобетона позволила применять его для покрытий в местах, подверженных сдвиговым деформациям.

Л. Б. Гезенцвеем были исследованы асфальтобетоны на шлаковых материалах завода «Серп и Молот» в Москве. Из приведенных данных видно, что асфальтобетон на шлаковых материалах отличается более высокими показателями прочности, чем асфальтобетон на природных материалах. Увеличение прочности с течением времени происходит у асфальтобетона на шлаковых материалах быстрее. Нарастание прочности значительнее выражено в асфальтобетоне на более вязком битуме. Для выявления эксплуатационных особенностей асфальтобетона на шлаковом щебне, песке и порошке и проверки его устойчивости против сдвиговых деформаций были построены опытные участки покрытий.

Асфальтобетонную смесь приготавливали на асфальтобетонном заводе как из свежих, так и отвальных мартеновских шлаков. Шлак предварительно перерабатывали в дробильной установке с двухступенчатым дроблением. Продукты дробления рассеивали грохотом на фракции: 0—5 мм; 5—15, 15—35 мм. Для получения минерального порошка часть фракций 5—15 мм подвергали размолу в шаровой мельнице. До поступления в камнедробильную установку из шлакового материала извлекали содержащиеся в нем металлические включения при помощи магнитного сепаратора. Приготовление асфальтобетонной смеси осуществляли в асфальтосме-сителе Д-325. Использовали битум БН-1П-У.

Как показали испытания, асфальтобетон на шлаковых составляющих обладает повышенной жесткостью, интенсивно нарастающей по мере старения. Поэтому для некоторых опытных участков использовали разжиженный битум.

Асфальтобетонная смесь на шлаковых составляющих по данным Л. Б. Гезенцвея отличалась хорошей удобоукладываемостью при укладке. Коэффициент уплотнения смеси 1,4—1,5, т. е. более высокий, чем у обычных смесей. Эта асфальтобетонная смесь уплотняется интенсивней и требует меньшего числа проходов катка. После длительного периода эксплуатации опытные участки покрытий находились в хорошем состоянии. Особенно следует отметить отсутствие сдвиговых деформаций. На некоторых опытных участках на поверхности покрытия наблюдаются мелкие раковины, появившиеся вследствие выкрашивания кусочков огнеупорного кирпича, попавших в асфальтобетон.

Для проверки устойчивости асфальтобетона на мартеновских шлаках завода «Серп и молот» под руководством Л. Б. Гезенцвея были построены опытные участки в Москве с различной интенсивностью движения. Асфальтобетоны приготовляли полностью на шлаковых материалах (щебень, песок и минеральный порошок). Шлаковый щебень и песок получали при дроблении кускового шлака в дробильной установке с соответствующей разгрохоткой продуктов дробления; минеральный порошок путем помола шлакового щебня в шаровой мельнице. Асфальтобетон после 6 мес эксплуатации обладал следующими свойствами. Асфальтобетон на шлаковых материалах характеризуется высокой прочностью при 50 ° и 20 °С и сравнительно низким коэффициентом пластичности (до 0,16—0,18). Теплочувствительность асфальтобетона на шлаковых материалах ниже, чем асфальтобетона на природных материалах. Нарастание прочности у асфальтобетона быстрее, чем у асфальтобетонов на материалах из горных пород. Это является недостатком асфальтобетона на сталеплавильных шлаках. Для замедления процесса старения и уменьшения Жесткости целесообразно применять асфальтобетон на сталеплавильных шлаках менее вязких битумов.

Асфальтобетон на сталеплавильных шлаках отличается повы-енной сдвигоустойчивостью, вследствие чего он может быть применен для дорожных покрытий в местах, наиболее подверженных сдвиговым деформациям.

С И. Самодуров провел исследования свойств асфальтобетона на щебне и песке из конвенторных шлаков и минеральном порошке из молотого известняка и помола гранулированного шлака. Асфальтобетон на этих материалах отвечал требованиям ГОСТ 9128-84.

Он выдержал 100 циклов попеременного замораживания — оттаивания и при этом сохранил достаточно высокие значения физико-механических свойств (табл. 7.19). Из приведенных данных видно что с увеличением циклов замораживания — оттаивания асфальтобетон на щебне и песке из конвенторных шлаков с применением известнякового порошка интенсивнее снижает прочность, чем тот же асфальтобетон с молотым шлаком.

По данным С. И. Самодурова, щебень из конвенторного шлака для асфальтобетона должен иметь значение распада не более 1,2%.

Асфальтобетоны на щебне и песке из конвенторного шлака по сравнению с асфальтобетонами на природных материалах отличаются повышенной водо-, морозостойкостью и удобоукладываемостью.



Похожие статьи:
Контроль качества облегченных покрытий

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Дорожные одежды

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум