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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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  • 收稿日期:  2022-03-03
  • 刊出日期:  2022-09-14

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