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鄭州陶粒 高強度陶粒在瀝青路面的應用——暢材陶粒

來源：暢材陶粒　時間：2018-08-30　瀏覽次數：
鄭州陶粒

高強度陶粒在瀝青路面(mian)的應(ying)用
   
陶(tao)(tao)粒(li)的生產與應(ying)用(yong)已(yi)經(jing)(jing)在社會(hui)(hui)上去(qu)的了長足(zu)的進步，被應(ying)用(yong)于社會(hui)(hui)的方(fang)方(fang)面面，現在線技(ji)術已(yi)經(jing)(jing)將陶(tao)(tao)粒(li)的制(zhi)造(zao)領向高(gao)強(qiang)度(du)的研究(jiu)方(fang)向，高(gao)強(qiang)度(du)的陶(tao)(tao)粒(li)可以支(zhi)撐高(gao)強(qiang)度(du)輕型混(hun)凝(ning)土。高(gao)強(qiang)度(du)輕型混(hun)凝(ning)土有哪些優點呢。
   
自重(zhong)輕(qing)：CL30以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)強(qiang)輕(qing)骨料混凝土(tu)的(de)(de)(de)(de)表觀密度(du)為1600kg/m3-1950kg/m3，比相同強(qiang)度(du)等(deng)級(ji)的(de)(de)(de)(de)普通混凝土(tu)輕(qing)25%-30%。由(you)于自重(zhong)輕(qing)，對于大(da)(da)跨(kua)度(du)的(de)(de)(de)(de)橋梁(liang)(liang)而言，恒(heng)載占有很(hen)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)比重(zhong)，減輕(qing)自重(zhong)可以(yi)有效地(di)降(jiang)(jiang)低結構(gou)內力(li)，使橋梁(liang)(liang)跨(kua)度(du)增(zeng)大(da)(da)，減少橋墩數(shu)量(liang)；可以(yi)減少上部結構(gou)的(de)(de)(de)(de)預應力(li)鋼筋(jin)數(shu)量(liang)；降(jiang)(jiang)低基(ji)礎處理的(de)(de)(de)(de)費用(yong)。對于地(di)震地(di)區的(de)(de)(de)(de)橋梁(liang)(liang)工(gong)程(cheng)而言，由(you)于地(di)震作用(yong)和上部結構(gou)的(de)(de)(de)(de)自重(zhong)成正比，當采用(yong)高(gao)(gao)強(qiang)輕(qing)骨料混凝土(tu)，可顯著(zhu)降(jiang)(jiang)低地(di)震作用(yong)。
   
更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)：使(shi)(shi)用(yong)(yong)輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)能有效(xiao)避免(mian)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)堿骨(gu)料(liao)(liao)反應(ying)問題，使(shi)(shi)橋梁(liang)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命得以延長。輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)還(huan)具(ju)有低滲透性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，具(ju)有很(hen)好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)磨性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)抗(kang)(kang)凍融能力。根據(ju)對使(shi)(shi)用(yong)(yong)了20年的(de)(de)(de)(de)日(ri)本某(mou)些橋梁(liang)的(de)(de)(de)(de)調查(cha)表明，結構(gou)輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)橋梁(liang)中裂縫減少，碳(tan)化、鹽的(de)(de)(de)(de)滲透也減少，輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)提供了比(bi)普通(tong)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。針對海邊(bian)環境的(de)(de)(de)(de)許(xu)多使(shi)(shi)用(yong)(yong)超過80年的(de)(de)(de)(de)結構(gou)輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)古老結構(gou)的(de)(de)(de)(de)調查(cha)表明，驗(yan)證了在(zai)實驗(yan)室條件(jian)下得出的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)3。我國1976年和(he)(he)(he)1980年兩次(ci)對1966年開始先后(hou)建成(cheng)的(de)(de)(de)(de)多座跨度在(zai)16.0-21.4m的(de)(de)(de)(de)輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)公路橋實地調查(cha)，發(fa)現(xian)200號(hao)輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)經過12年后(hou)強度增長到400號(hao)，15年后(hou)還(huan)有增長趨勢；碳(tan)化深度平均1.2-1.4mm，比(bi)同齡期普通(tong)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)略低；未發(fa)現(xian)鋼筋銹(xiu)蝕現(xian)象；橋面(mian)輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)耐(nai)(nai)磨性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)良好，陶粒雖然外露(lu)，但(dan)并未磨損或者凹損。輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)還(huan)具(ju)有很(hen)好的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)裂性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。同普通(tong)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)相(xiang)比(bi)，由于輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)熱膨脹系數和(he)(he)(he)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)模量(liang)較(jiao)小(xiao)，使(shi)(shi)得冷(leng)縮(suo)(suo)和(he)(he)(he)干縮(suo)(suo)作(zuo)用(yong)(yong)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)拉應(ying)力相(xiang)對較(jiao)小(xiao)，從而使(shi)(shi)輕(qing)(qing)骨(gu)料(liao)(liao)混(hun)(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)構(gou)件(jian)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)裂性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)好，這可以改善(shan)構(gou)件(jian)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，延長構(gou)件(jian)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命，并可以降低橋梁(liang)建成(cheng)運營后(hou)的(de)(de)(de)(de)維護費用(yong)(yong)。
   
很好的(de)抗(kang)震(zhen)(zhen)性能：由于輕(qing)(qing)骨料混凝(ning)(ning)土(tu)的(de)彈性模量低，梁(liang)體的(de)自振周期將變長，變形能力強，梁(liang)體破壞時可(ke)以消耗更多的(de)變形能，因而抗(kang)震(zhen)(zhen)性能好。由于地(di)震(zhen)(zhen)作用(yong)和(he)上(shang)部結構成正比，輕(qing)(qing)骨料混凝(ning)(ning)土(tu)比普(pu)通混凝(ning)(ning)土(tu)輕(qing)(qing)，地(di)震(zhen)(zhen)產(chan)生的(de)水平(ping)剪力低，有(you)利于橋梁(liang)抗(kang)震(zhen)(zhen)。
   
瀝青混合料(liao)中粗(cu)集料(liao)一般采用(yong)石灰(hui)巖(yan)玄(xuan)武巖(yan)或輝綠巖(yan)。石灰(hui)巖(yan)磨光值低，采用(yong)其鋪設(she)的(de)路面(mian)(mian)抗滑性(xing)能差。玄(xuan)武巖(yan)磨光值較(jiao)高(gao)，采用(yong)其鋪設(she)的(de)路面(mian)(mian)初期抗滑性(xing)能較(jiao)好，但隨著集料(liao)表面(mian)(mian)被磨光，路面(mian)(mian)抗滑性(xing)能降低，而且(qie)受資源分布的(de)影響，原料(liao)稀少且(qie)成本較(jiao)高(gao)。
   
頁(ye)(ye)(ye)巖陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)是以頁(ye)(ye)(ye)巖為(wei)原料(liao)(liao)，經(jing)(jing)燒脹而成(cheng)的(de)(de)(de)一種(zhong)人造輕集(ji)(ji)料(liao)(liao)，其(qi)毛(mao)體積密(mi)(mi)度僅(jin)為(wei)普通集(ji)(ji)料(liao)(liao)石灰(hui)巖的(de)(de)(de)60%左右。頁(ye)(ye)(ye)巖陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)內(nei)部(bu)為(wei)細密(mi)(mi)蜂(feng)窩狀微(wei)孔結構，外部(bu)為(wei)一層紋理(li)粗糙(cao)耐(nai)磨(mo)的(de)(de)(de)釉質層。其(qi)多(duo)孔結構使得(de)頁(ye)(ye)(ye)巖陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)具(ju)有(you)(you)(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)吸音系數和較(jiao)低的(de)(de)(de)彈性模(mo)量，不(bu)僅(jin)可以起(qi)到降(jiang)(jiang)噪減振(zhen)的(de)(de)(de)效果，而且其(qi)多(duo)孔結構形成(cheng)的(de)(de)(de)紋理(li)結構使得(de)路(lu)面(mian)面(mian)層具(ju)有(you)(you)(you)耐(nai)磨(mo)持(chi)續抗滑的(de)(de)(de)性能；頁(ye)(ye)(ye)巖陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)導熱(re)能力差，在(zai)運輸攤鋪和碾壓(ya)過程中(zhong)降(jiang)(jiang)溫(wen)慢，便于(yu)瀝(li)青(qing)混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)施(shi)工組(zu)織；此外頁(ye)(ye)(ye)巖陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)較(jiao)普通集(ji)(ji)料(liao)(liao)潔凈(jing)，在(zai)拌(ban)合(he)(he)過程中(zhong)產生的(de)(de)(de)灰(hui)塵較(jiao)少，比較(jiao)環保(bao)。高(gao)強(qiang)頁(ye)(ye)(ye)巖陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)瀝(li)青(qing)混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)在(zai)城市和高(gao)速公路(lu)中(zhong)具(ju)有(you)(you)(you)廣(guang)泛的(de)(de)(de)推(tui)廣(guang)應用價值(zhi)，尤(you)其(qi)是在(zai)隧道與橋(qiao)面(mian)鋪設中(zhong)，這種(zhong)面(mian)層材料(liao)(liao)不(bu)僅(jin)具(ju)有(you)(you)(you)持(chi)續抗滑減振(zhen)降(jiang)(jiang)噪的(de)(de)(de)性能，而且能減輕橋(qiao)梁(liang)自重，這將(jiang)有(you)(you)(you)效節約(yue)工程成(cheng)本。美國20世紀50年代(dai)進行了頁(ye)(ye)(ye)若陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)制(zhi)備瀝(li)青(qing)混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)相(xiang)關研(yan)究(jiu)，并(bing)(bing)將(jiang)其(qi)成(cheng)功運用于(yu)稀漿(jiang)封(feng)層表(biao)面(mian)處治(zhi)熱(re)拌(ban)冷拌(ban)等路(lu)面(mian)與橋(qiao)面(mian)結構中(zhong)，并(bing)(bing)形成(cheng)了頁(ye)(ye)(ye)巖陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)瀝(li)青(qing)混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)設計手冊，試驗表(biao)明用頁(ye)(ye)(ye)若陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)制(zhi)備的(de)(de)(de)瀝(li)青(qing)混(hun)凝土路(lu)面(mian)具(ju)有(you)(you)(you)抗滑性持(chi)久對久性好行車安全和經(jing)(jing)濟等優(you)點。國內(nei)于(yu)2003年采用高(gao)強(qiang)碎石型(xing)頁(ye)(ye)(ye)巖陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)制(zhi)備了AC20I型(xing)瀝(li)青(qing)混(hun)合(he)(he)料(liao)(liao)，并(bing)(bing)采用人工攤鋪，810t雙簡鋼輪壓(ya)路(lu)機碾壓(ya)鋪設了10m的(de)(de)(de)試驗段(duan)。
   
針對(dui)瀝青(qing)混合(he)料中各種礦料的(de)毛體(ti)積密度相(xiang)差較大(da)的(de)問題提(ti)出(chu)了體(ti)積質(zhi)量轉換的(de)礦料配(pei)合(he)比設計方法，利用(yong)高強(qiang)頁巖陶粒制備出(chu)了各項性能指標滿足施工技術規范要求且(qie)輕質(zhi)抗滑降噪的(de)密實型瀝青(qing)混凝土。
粗集(ji)料(liao)的(de)(de)(de)選擇：頁若陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)(li)按(an)強度等級不同(tong)(tong)可(ke)(ke)分為普(pu)通陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)(li)與(yu)(yu)高(gao)強陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)(li)；按(an)成型方(fang)式的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)又可(ke)(ke)分為破(po)碎型和圓(yuan)球型。普(pu)通陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)強度等級較低國球型胸粒(li)(li)(li)(li)表面光滑，與(yu)(yu)瀝青間的(de)(de)(de)粘附(fu)性(xing)較差，而破(po)碎型陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)(li)表面粗糙不規則(ze)，與(yu)(yu)瀝青的(de)(de)(de)粘附(fu)性(xing)相對(dui)較好，因此采用(yong)900級破(po)碎型高(gao)強頁巖(yan)(yan)陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)(li)。采用(yong)公路工(gong)程集(ji)料(liao)試(shi)驗規程中測試(shi)方(fang)法(fa)測得(de)高(gao)強頁巖(yan)(yan)陶(tao)(tao)粒(li)(li)(li)(li)與(yu)(yu)普(pu)通集(ji)料(liao)（石灰巖(yan)(yan)玄武巖(yan)(yan)）的(de)(de)(de)基本性(xing)能。
以高強(qiang)頁巖(yan)陶粒為(wei)(wei)主要原料(liao)(liao)，采用體積質量轉換法設(she)計(ji)瀝(li)青混合(he)料(liao)(liao)礦料(liao)(liao)配(pei)合(he)比(bi)，制備了(le)一種各項性能(neng)指(zhi)標(biao)(biao)滿足公路(lu)瀝(li)青路(lu)面(mian)施工技(ji)術規范設(she)計(ji)要求(qiu)的高強(qiang)頁巖(yan)陶粒瀝(li)青混合(he)料(liao)(liao)，并成(cheng)功應用于路(lu)面(mian)工程。高強(qiang)頁巖(yan)陶粒瀝(li)青混合(he)料(liao)(liao)路(lu)面(mian)具有輕質抗滑與降(jiang)噪(zao)的特點，其毛體積相對密度為(wei)(wei)1.97，是(shi)普通瀝(li)責混合(he)料(liao)(liao)的75%；路(lu)面(mian)初(chu)始摩擦(ca)系數(shu)擺值為(wei)(wei)64BPN，行車2年(nian)之(zhi)后路(lu)面(mian)摩擦(ca)系數(shu)擺值為(wei)(wei)60BPN；路(lu)面(mian)噪(zao)音(yin)指(zhi)標(biao)(biao)較(jiao)普通瀝(li)青混合(he)料(liao)(liao)路(lu)面(mian)降(jiang)低了(le)3dB。
     
所以各種實驗表明使用陶粒作為瀝青路面的原料，可以使路面在某些方面得到提升，這一研究成果正在慢慢步入實際使用中。

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