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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(shù)：
鄭州陶粒

高強度陶粒在瀝青路面的應用
   
陶粒的生產(chǎn)與應用已經(jīng)在社會上去的了長足的進步，被應用于社會的方方面面，現(xiàn)在線技術(shù)已經(jīng)將陶粒的制造領(lǐng)向高強度的研究方向，高強度的陶?？梢灾胃邚姸容p型混凝土。高強度輕型混凝土有哪些優(yōu)點呢。
   
自重輕：CL30以上的高強輕骨料混凝土的表觀密度為1600kg/m3-1950kg/m3，比相同強度等級的普通混凝土輕25%-30%。由于自重輕，對于大跨度的橋梁而言，恒載占有很大的比重，減輕自重可以有效地降低結(jié)構(gòu)內(nèi)力，使橋梁跨度增大，減少橋墩數(shù)量；可以減少上部結(jié)構(gòu)的預應力鋼筋數(shù)量；降低基礎(chǔ)處理的費用。對于地震地區(qū)的橋梁工程而言，由于地震作用和上部結(jié)構(gòu)的自重成正比，當采用高強輕骨料混凝土，可顯著降低地震作用。
   
更高的耐久性：使用輕骨料能有效避免混凝土的堿骨料反應問題，使橋梁的使用壽命得以延長。輕骨料混凝土還具有低滲透性，具有很好的耐磨性和抗凍融能力。根據(jù)對使用了20年的日本某些橋梁的調(diào)查表明，結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土橋梁中裂縫減少，碳化、鹽的滲透也減少，輕骨料混凝土提供了比普通混凝土更高的耐久性。針對海邊環(huán)境的許多使用超過80年的結(jié)構(gòu)輕骨料古老結(jié)構(gòu)的調(diào)查表明，驗證了在實驗室條件下得出的抗蝕性3。我國1976年和1980年兩次對1966年開始先后建成的多座跨度在16.0-21.4m的輕骨料混凝土公路橋?qū)嵉卣{(diào)查，發(fā)現(xiàn)200號輕骨料混凝土經(jīng)過12年后強度增長到400號，15年后還有增長趨勢；碳化深度平均1.2-1.4mm，比同齡期普通混凝土的略低；未發(fā)現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象；橋面輕骨料混凝土耐磨性良好，陶粒雖然外露，但并未磨損或者凹損。輕骨料混凝土還具有很好的抗裂性。同普通混凝土相比，由于輕骨料混凝土的熱膨脹系數(shù)和彈性模量較小，使得冷縮和干縮作用引起的拉應力相對較小，從而使輕骨料混凝土構(gòu)件的抗裂性較好，這可以改善構(gòu)件的耐久性，延長構(gòu)件的使用壽命，并可以降低橋梁建成運營后的維護費用。
   
很好的抗震性能：由于輕骨料混凝土的彈性模量低，梁體的自振周期將變長，變形能力強，梁體破壞時可以消耗更多的變形能，因而抗震性能好。由于地震作用和上部結(jié)構(gòu)成正比，輕骨料混凝土比普通混凝土輕，地震產(chǎn)生的水平剪力低，有利于橋梁抗震。
   
瀝青混合料中粗集料一般采用石灰?guī)r玄武巖或輝綠巖。石灰?guī)r磨光值低，采用其鋪設(shè)的路面抗滑性能差。玄武巖磨光值較高，采用其鋪設(shè)的路面初期抗滑性能較好，但隨著集料表面被磨光，路面抗滑性能降低，而且受資源分布的影響，原料稀少且成本較高。
   
頁巖陶粒是以頁巖為原料，經(jīng)燒脹而成的一種人造輕集料，其毛體積密度僅為普通集料石灰?guī)r的60%左右。頁巖陶粒的內(nèi)部為細密蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)，外部為一層紋理粗糙耐磨的釉質(zhì)層。其多孔結(jié)構(gòu)使得頁巖陶粒具有較高的吸音系數(shù)和較低的彈性模量，不僅可以起到降噪減振的效果，而且其多孔結(jié)構(gòu)形成的紋理結(jié)構(gòu)使得路面面層具有耐磨持續(xù)抗滑的性能；頁巖陶粒的導熱能力差，在運輸攤鋪和碾壓過程中降溫慢，便于瀝青混合料的施工組織；此外頁巖陶粒較普通集料潔凈，在拌合過程中產(chǎn)生的灰塵較少，比較環(huán)保。高強頁巖陶粒瀝青混合料在城市和高速公路中具有廣泛的推廣應用價值，尤其是在隧道與橋面鋪設(shè)中，這種面層材料不僅具有持續(xù)抗滑減振降噪的性能，而且能減輕橋梁自重，這將有效節(jié)約工程成本。美國20世紀50年代進行了頁若陶粒制備瀝青混合料的相關(guān)研究，并將其成功運用于稀漿封層表面處治熱拌冷拌等路面與橋面結(jié)構(gòu)中，并形成了頁巖陶粒瀝青混合料設(shè)計手冊，試驗表明用頁若陶粒制備的瀝青混凝土路面具有抗滑性持久對久性好行車安全和經(jīng)濟等優(yōu)點。國內(nèi)于2003年采用高強碎石型頁巖陶粒制備了AC20I型瀝青混合料，并采用人工攤鋪，810t雙簡鋼輪壓路機碾壓鋪設(shè)了10m的試驗段。
   
針對瀝青混合料中各種礦料的毛體積密度相差較大的問題提出了體積質(zhì)量轉(zhuǎn)換的礦料配合比設(shè)計方法，利用高強頁巖陶粒制備出了各項性能指標滿足施工技術(shù)規(guī)范要求且輕質(zhì)抗滑降噪的密實型瀝青混凝土。
粗集料的選擇：頁若陶粒按強度等級不同可分為普通陶粒與高強陶粒；按成型方式的不同又可分為破碎型和圓球型。普通陶粒的強度等級較低國球型胸粒表面光滑，與瀝青間的粘附性較差，而破碎型陶粒表面粗糙不規(guī)則，與瀝青的粘附性相對較好，因此采用900級破碎型高強頁巖陶粒。采用公路工程集料試驗規(guī)程中測試方法測得高強頁巖陶粒與普通集料（石灰?guī)r玄武巖）的基本性能。
以高強頁巖陶粒為主要原料，采用體積質(zhì)量轉(zhuǎn)換法設(shè)計瀝青混合料礦料配合比，制備了一種各項性能指標滿足公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范設(shè)計要求的高強頁巖陶粒瀝青混合料，并成功應用于路面工程。高強頁巖陶粒瀝青混合料路面具有輕質(zhì)抗滑與降噪的特點，其毛體積相對密度為1.97，是普通瀝責混合料的75%；路面初始摩擦系數(shù)擺值為64BPN，行車2年之后路面摩擦系數(shù)擺值為60BPN；路面噪音指標較普通瀝青混合料路面降低了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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