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高钛重矿渣作为集料用于沥青混合料的可行性分析研究

王伟 汪杰 梁月华

王伟, 汪杰, 梁月华. 高钛重矿渣作为集料用于沥青混合料的可行性分析研究[J]. 钢铁钒钛, 2022, 43(4): 87-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.04.014
引用本文: 王伟, 汪杰, 梁月华. 高钛重矿渣作为集料用于沥青混合料的可行性分析研究[J]. 钢铁钒钛, 2022, 43(4): 87-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.04.014
Wang Wei, Wang Jie, Liang Yuehua. Feasibility analysis of high-titanium heavy slag as aggregate for asphalt mixture[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2022, 43(4): 87-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.04.014
Citation: Wang Wei, Wang Jie, Liang Yuehua. Feasibility analysis of high-titanium heavy slag as aggregate for asphalt mixture[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2022, 43(4): 87-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.04.014

高钛重矿渣作为集料用于沥青混合料的可行性分析研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.04.014
基金项目: 钒钛资源综合利用四川省重点实验室(2021FTSZ15)资助。
详细信息
    作者简介:

    王伟(1990—),男,工程师,博士研究生,主要从事工程材料方面的应用研究,E-mail:455107259@qq.com

    通讯作者:

    汪杰(1988—),男,讲师,工程师,硕导,博士研究生,攀枝花市学术技术带头人后备人选,主要从事大宗工业固废土木工程综合利用研究,E-mail:542925605@qq.com

  • 中图分类号: X757,TU528

Feasibility analysis of high-titanium heavy slag as aggregate for asphalt mixture

  • 摘要: 以攀西地区高钛重矿渣为研究对象,通过理论及试验研究分析了其作为集料用于沥青混合料的可行性,并与目前沥青混合料常用的玄武岩等天然石料进行了对比分析。研究结果表明:高钛重矿渣表观形貌呈粗糙多孔状且为碱性集料,与沥青黏附性能优于天然石料,粘附性等级为5级;高钛重矿渣为五元渣系,属低钙富钛渣、低活性渣,体积稳定性及高温稳定性好;高钛重矿渣具有优异的颗粒形态特性且力学性能、耐久性能良好,但密度略低于天然石料且吸水率更高;高钛重矿渣作为沥青混合料集料的综合性能不低于天然石料,且具有明显的环境、经济效益。
  • 图  1  高钛重矿渣、玄武岩及石灰岩的宏观形貌

    Figure  1.  Macroscopic morphologies of high-titanium heavy slag, basalt and limestone

    图  2  高钛重矿渣的微观形貌

    Figure  2.  Microstructures of high-titanium heavy slag

    图  3  同步热分析结果

    Figure  3.  Synchronous thermal analysis results

    图  4  高钛重矿渣膨胀率随时间变化趋势

    Figure  4.  Trend of expansion rate of high-titanium heavy slag over time

    表  1  基质沥青性能参数

    Table  1.   Performance parameters of asphalt matrix

    25℃针入度(0.1 mm计)/(°)15 ℃延度/cm软化点/℃闪点/℃60 ℃动力粘度/(Pa·s)
    68>15048350189
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    表  2  膨胀性试验级配

    Table  2.   Grade of expansion test

    尺寸/mm筛余/%尺寸/mm筛余/%
    165.51.184.5
    13.2200.63
    9.523.50.32
    4.7530.50.152
    2.365.50.0753.5
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    表  3  普通高炉渣与高钛重矿渣主要组成成分

    Table  3.   Main components of common blast furnace slag and high-titanium heavy slag %

    矿渣类型CaOSiO2A12O3MgOTiO2
    普通高炉渣38~4626~427~204~13
    高钛重矿渣22~2922~2616~197~920~29
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    表  4  不同粒径骨料的密度和吸水率

    Table  4.   Density and water absorption of aggregates with different particle sizes

    公称最大粒径/mm表观相对密度毛体积相对密度吸水率/%
    1#2#3#1#2#3#1#2#3#
    162.662.802.742.552.572.702.890.620.32
    13.22.682.842.752.542.582.723.410.840.37
    9.52.632.812.772.472.582.734.221.190.41
    4.752.612.802.772.422.562.734.931.400.44
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    表  5  不同集料的针片状含量、压碎值及磨耗值

    Table  5.   The needle-shape content, crushing value and wear value of different aggregates

    集料类型针片状含量/%压碎值/%磨耗值/%
    4.75~9.5 mm9.5~13.2 mm13.2~16 mm16~19 mm
    高钛重矿渣4.64.03.96.011.615.6
    玄武岩8.97.17.58.211.212.9
    石灰岩15.810.99.911.315.217.5
    规范值≤18≤12≤12≤12≤26≤28
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    表  6  不同集料与沥青粘附性

    Table  6.   Adhesion of different aggregates to asphalt

    水煮时间/min粘附性等级/级
    高钛重矿渣玄武岩石灰岩
    3555
    5543
    10332
    15221
    20111
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  • [1] Chen Deming. Characteristics of titanium resources in Panxi area[J]. Panzhihua Sci-Tech & Information, 2009,(3):5−9. (陈德明. 攀西地区钛资源的特点及其利用途径[J]. 攀枝花科技与信息, 2009,(3):5−9.

    Chen Deming. Characteristics of titanium resources in Panxi area [J]. Panzhihua Sci-Tech & Information, 2009(3): 5-9.
    [2] 杜鹤桂. 高炉冶炼钒钛磁铁矿原理[M]. 北京: 科学出版社, 1996.

    Du Hegui. The principle of blast furnace smelting vanadium titanomagnetite[M]. Beijing: Science Press, 1996.
    [3] 周春林. 应用钒钛磁铁矿生产高品质钢铁材料关键技术问题的研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2013.

    Zhou Chunlin. Investigation on the key technological problems during manufacturing superior quality ferrous materials by vanadium-titanium bearing magnetite ore[D]. Shengyang: Northeastern University, 2013.
    [4] 甄玉兰. 攀枝花含钛高炉渣资源化利用新途径[D]. 北京: 北京科技大学, 2016.

    Zhen Yulan. New ways of recycling titanium-bearing blast furnace slag in Panzhihua[D]. Beijing: University of Science and Technology Beijing, 2016.
    [5] 白晨光. 含钛高炉渣的若干物理化学问题研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2003.

    Bai Chenguang. Study on some physical chemistry problems of blast furnace slag-bearing titania [D]. Chongqing: Chongqing University, 2003.
    [6] 周志明. 高钛型高炉渣渣钛分离研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2004.

    Zhou Zhiming. Study on separating titania from furnace slag containing high TiO2[D]. Chongqing: Chongqing University, 2004.
    [7] Wang Hao, Wang Xiaojia, Gui Feng, et al. The status and prospect of blast furnace slag resource utilization[J]. Industrial Minerals & Processing, 2021,50(11):48−53. (王浩, 王晓佳, 桂峰, 等. 高炉矿渣资源化利用现状及展望[J]. 化工矿物与加工, 2021,50(11):48−53.

    Wang Hao, Wang Xiaojia, Gui Feng, et al. The status and prospect of blast furnace slag resource utilization[J]. Industrial Minerals & Processing, 2021, 50(11): 48-53.
    [8] Fang Rongli, Jin Chengchang. The way of high value comprehensive utilization of titanium slag in Panzhihua Iron & Steel Co., Ltd. production of composite cement and less clinker cement by residue after titanium extraction[J]. Sichuan Environment, 1994,(2):39−42. (方荣利, 金成昌. 高价值综合利用攀钢钛矿渣的途径─利用提钛后残渣生产复合水泥与少熟料水泥[J]. 四川环境, 1994,(2):39−42.

    Fang Rongli, Jin Chengchang. The way of high value comprehensive utilization of titanium slag in Panzhihua Iron & Steel Co. , Ltd. production of composite cement and less clinker cement by residue after titanium extraction [J]. Sichuan Environment, 1994(2): 39-42.
    [9] 何思祺. 攀枝花高钛高炉渣有价组分提取分离原理与化学动力学研究[D]. 绵阳: 西南科技大学, 2020.

    He Siqi. Study on principle and xhemical kinetics of valuable components extraction and separation from Panzhihua high titanium-vlast furnace slag [J]. Mianyang: Southwest University of Science and Technology, 2020.
    [10] Sun Changxin, Wang Binggang. Application of the blast furnace heavy slag in asphalt concrete pavement[J]. China Journal of Highway and Transport, 1994,(2):9−14,26. (孙长新, 王秉纲. 高炉重矿渣在沥青混凝土路面中的应用研究[J]. 中国公路学报, 1994,(2):9−14,26.

    Sun Changxin, Wang Binggang. Application of the blast furnace heavy slag in asphalt concrete pavement[J]. China Journal of Highway and Transport, 1994(2): 9-14, 26.
    [11] Qin lin, Li Jianghua, Ma Yaozong, et al. Study on the influence of blast furnace slag as the aggregate on low-temperature performance of asphalt road[J]. Western China Communications Science & Technology, 2018,(8):18−21. (覃琳, 李江华, 马耀宗, 等. 高炉炉渣作为骨料对沥青道路低温性能的影响研究[J]. 西部交通科技, 2018,(8):18−21.

    Tanlin, Li Jianghua, Ma Yaozong, et al. Study on the influence of blast furnace slag as the aggregate on low-temperature performance of asphalt road[J]. Western China Communications Science & Technology, 2018(8): 18-21.
    [12] Sun Jianguo, Chen Yujie, Wang Qiuyun, et al. Discussion on the application of blast furnace slag in asphalt concrete pavement surface[J]. Create Living, 2019,(5):128−131. (孙建国, 陈玉洁, 王秋云, 等. 浅谈高炉矿渣用于沥青混凝土路面面层的应用探索[J]. 居业, 2019,(5):128−131. doi: 10.3969/j.issn.2095-4085.2019.05.087

    Sun Jianguo, Chen Yujie, Wang Qiuyun, et al. Discussion on the application of blast furnace slag in asphalt concrete pavement surface [J]. Create Living, 2019(5): 128-131. doi: 10.3969/j.issn.2095-4085.2019.05.087
    [13] 柴潮. 季冻区复合改性多孔钢渣沥青混合料力学性能及耐久性研究[D]. 长春: 吉林大学, 2021.

    Chai Chao. Research on mechanical properties and durability of composite modified porous steel slag asphalt mixture in seasonal frozen region[D]. Changchun: Jilin University, 2021.
    [14] 谭巍. 基于沥青路面抗滑特性的实验系统开发与石灰岩优选关键技术研究[D]. 重庆: 重庆交通大学, 2017.

    Tan Wei. Study on experimental system development and key technology of limestone optimization based on anti-sliding characteristics of asphalt pavement[D]. Chongqing: Chongqing Jiaotong University, 2017.
    [15] 杨合. 含钛高炉渣再资源化的一个启发性观点[D]. 沈阳: 东北大学, 2005.

    Yang He. A heuristie view about resource reovery of titania-bearing blast furnace slags [D]. Shengyang: Northeastern University, 2005.
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  • 收稿日期:  2022-03-03
  • 刊出日期:  2022-09-14

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