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硅酸盐通报2025年第11期:仿形轻骨料的制备及在热阻式沥青混合料中的应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:肖月;李超;陈宗武;王凤;

单位:长安大学材料科学与工程学院;武汉理工大学硅酸盐科学与先进建材全国重点实验室;潮州三环集团有限公司成都研究院;中国地质大学(武汉)工程学院;

摘要:为解决传统热阻轻骨料形态不佳导致的沥青混合料性能劣化问题,并促进粉煤灰、赤泥等固废的高值化利用,本研究以天然骨料为形态原型,设计仿形轻骨料成型方法,优化原材料配比与烧结温度制度,制备出仿形轻骨料,并系统研究其性能及在热阻式沥青混合料中的应用效果。结果表明,粉煤灰和赤泥在成陶、助熔和产气组分上具有良好互补性,粉煤灰、1#赤泥、2#赤泥的最佳质量配比为4∶1∶1,水泥和水的适宜用量分别为5%和24%。基于“天然骨料原型-复刻形态特征模具-仿形轻骨料”形态传递路径成型轻骨料,采用两阶段保温制度(500和900℃下各保温30 min),于1 175℃烧结30 min,可制得性能优异的仿形轻骨料:表观密度低至1.731 g·cm~(-3),筒压强度超出规范下限20.6%,磨耗损失低于规范上限33.6%,形态保持率不低于67.5%,且富含低导热的斜长石矿物和孔隙构造。仿形轻骨料掺量为18%时,沥青混合料的性能比较均衡:-15~45℃宽温域内的间接拉伸回弹模量提升了5.6%~134.3%;水稳定性与温度稳定性均优良;热导率与热扩散率分别减小了29.4%和45.1%,在室内辐照试验的升降温阶段,轻骨料均显著降低了试件内部温度的变化速率。

关键词:仿形轻骨料;;粉煤灰;;赤泥;;热阻式沥青混合料;;力学性能;;稳定性;;阻热性能

基金资助:国家自然科学基金项目(52378460,52408455);; 海南省重点研发计划(ZDYF2023GXJS147);; 长安大学中央高校基本科研业务费资助项目(300102314301,300102315101)