摘要: 生活垃圾焚烧炉渣集料（简称炉渣集料）是原状焚烧炉渣经过干法或湿法工艺处理得到的产物。炉渣集料具有一定的级配、密度和力学强度，可替代部分天然集料，用于道路工程中。当采用炉渣集料配制沥青混合料时，需要明确炉渣集料对沥青混合料水稳定性的... 展开 生活垃圾焚烧炉渣集料（简称炉渣集料）是原状焚烧炉渣经过干法或湿法工艺处理得到的产物。炉渣集料具有一定的级配、密度和力学强度，可替代部分天然集料，用于道路工程中。当采用炉渣集料配制沥青混合料时，需要明确炉渣集料对沥青混合料水稳定性的影响，为此，本文针对炉渣集料中主要组成物质的基本性能及其与沥青的粘附性展开研究，分析炉渣集料对沥青混合料水稳定性的作用机制，为炉渣集料在道路工程中的应用提供依据。 首先，在对炉渣集料进行分拣的基础上，采用XRF、XRD、SEM及工程集料常规试验，分析炉渣集料的物质组成、表面形貌特征及其主要物理、力学性能。结果表明，粒径＞2.36mm的炉渣集料主要由玻璃、陶瓷、砖块及熔渣组成。在粒径范围0~2.36mm的炉渣集料中，除了上述物质外，至少还含有一种矿物成分为方解石的物质。在炉渣集料的四种组成物质中，玻璃的密度最大、吸水率最低，熔渣的表观密度最低、压碎值最大，砖块的开口孔隙率最大、吸水率最高。与玻璃和陶瓷相比，砖块、熔渣表面比较粗糙、孔隙结构更为发达。 然后，探索并确定了光电比色法在评价集料-沥青粘附性时的试验条件和方法，采用沥青剥落率指标评价了玻璃、陶瓷、砖块、熔渣、天然集料与沥青的粘附性。结果表明，天然集料与沥青的粘附性优于炉渣集料组成物质与沥青的粘附性。按照沥青剥落率指标大小给出各个物质与沥青粘附性的排序为：熔渣＞砖块＞玻璃＞陶瓷。相比于天然集料，改性沥青对于提升玻璃、陶瓷、砖块、熔渣与沥青粘附性的作用更大。 随后，采用水煮法试验，根据集料表面沥青的剥落现象，给出了玻璃、陶瓷、砖块、熔渣及天然集料的粘附性等级。评价结果与光电比色法试验结果基本一致。 采用躺滴法试验测试了固-液界面的接触角，计算得到各组成物质的表面能参数以及粘附功、剥落功等指标，以期反映各物质与沥青的粘附性。结果表明，固-液界面的接触角可以间接反映物质与沥青的亲和程度，其结果与光电比色法、水煮法所得结论一致。然而，采用粘附功、剥落功指标评价各组成物质与沥青的粘附性时，由于未能体现不同物质表面特性的影响，试验结果未达预期，尚需做进一步探究。 再后，分别以玻璃、陶瓷、砖块及熔渣等质量替代天然集料制备沥青混合料，采用单次、多次冻融循环劈裂试验，探究各个组成物质对沥青混合料短期、长期水稳定性的影响。结果表明，沥青混合料中各个组成物质与沥青的粘附状态与第3章中粘附性试验结果完全相符。与天然集料沥青混合料相比，掺入玻璃、陶瓷及熔渣对沥青混合料的短期水稳定性是不利的，但掺入玻璃、熔渣对沥青混合料的长期水稳定性无不利影响。 最后，借鉴不同粒径炉渣集料沥青混合料的冻融劈裂强度试验结果，综合考虑玻璃、陶瓷、砖块和熔渣在炉渣集料中的分布特征、这些物质与沥青粘附性的试验结果及其对沥青混合料水稳定性的作用机制，分析炉渣集料的粒径尺寸对沥青混合料水稳定性的影响。从沥青混合料水稳定性的角度考虑，建议使用粒径范围0～2.36mm、2.36～4.75mm的炉渣集料制备沥青混合料。 收起