再生水泥砂浆粉在沥青混合料中的应用研究

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建筑物新建或拆除过程中产生了大量的废混凝土,构成了建筑废弃物的主要组成部分。对废弃混凝土最有效的利用方式是将其制备成为再生骨料,但同时产生了大量的水泥砂浆粉,目前国内外对再生粉料的研究与应用还比较少。本文主要从再生水泥砂浆粉性能、再生水泥砂浆粉沥青胶浆以及混合料性能三个方面进行了试验研究,并与传统的石灰岩矿粉进行了对比,探讨再生水泥砂浆粉在沥青混合料中应用的可行性,以期扩大再生粉料的应用途径,提高其利用率。与石灰岩矿粉相比,再生水泥砂浆粉的粒度略大、密度小、亲水系数较高,但均满足我国对沥青混合料用矿粉的规范要求。从化学组成来看,由于存在已水化及未水化水泥的原因,再生水泥砂浆粉除含Ca的碳酸盐和硅酸盐之外,还有含Al、Fe、K、Mg的各种化合物。从显微结构来看,再生水泥砂浆粉形状较为单一、棱角明显,表面有絮状物附着,结构较为膨松。与石灰岩矿粉沥青胶浆相比,再生水泥砂浆粉沥青胶浆的针入度、针入度指数、塑性温度范围较小,而其当量软化点、当量脆点比较高,这表明再生水泥砂浆粉沥青胶浆的温度敏感性高、高温稳定性较好、低温抗裂性能相对较差。再生水泥砂浆粉沥青胶浆在5℃和15℃时的延度略低于石灰岩矿粉沥青胶浆的,但其软化点、粘度均较高,这表明再生水泥砂浆粉沥青胶浆的柔韧性相对较差,而其抗高温变形性能较好,同时其拌和温度和压实温度分别约提高5℃、10℃。与石灰岩矿粉沥青混合料相比,再生水泥砂浆粉沥青混合料的动稳定度高、蠕变应变小、蠕变劲度模量高,而低温下的破坏抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量均相对较小,这表明再生水泥砂浆粉沥青混合料的抗高温变形性能较好,而抗低温开裂性能较差,与沥青胶浆的实验结论相吻合。再生水泥砂浆粉沥青混合料的马歇尔稳定度、残留马歇尔稳定度、TSR值均相对较高,表明其水稳定性较好。结合高、低温性能来看,再生水泥砂浆粉沥青混合料更适宜应用于高温潮湿地区。
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