铸造废砂在沥青混合料中的应用研究

摘要

铸造废砂是配制型砂和芯砂的颗粒状耐火材料铸砂经多次循环高温铸造后产生的废弃物。本文从综合利用工业废料，减少铸造废砂堆放对环境产生影响的角度出发，用铸造废砂部分或全部代替石灰岩矿粉或细集料用于沥青混合料，研究其路用性能是否满足规范要求。本文的主要目的在于为铸造废砂的合理利用提供新的思路和方向。
　　本文首先对铸造废砂的物理、化学性质进行试验研究。本文结合沧州市铸造企业的铸造方式和铸砂类型，对当地常见铸造废砂的矿物成分、粒径、吸水率、含泥量等物理化学特性将进行细致的分析测定，研究铸造废砂作为填料或细集料用于沥青混合料的可行性。
　　试验选择AC-13型沥青混合料为研究对象，将铸造废砂按不同比例，分别以填料和细集料的形式用于沥青混合料进行沥青混合料配合比设计，确定混合料的最佳沥青用量，研究废砂掺量对用油量的影响。根据确定的沥青用量，进行沥青混合料的马歇尔稳定度试验、车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验，对比单因素变化下掺铸造废砂混合料和天然集料沥青混合料的实验结果。探讨铸造废砂对沥青混合料高低温稳定性和水稳定性的影响。
　　通过对试验结果的研究分析，本文认为，和一般沥青混合料相比，掺铸造废砂沥青混合料具有更好的高温稳定性，但低温抗裂性和水稳定性则稍差。铸造废砂代替100%矿粉或按细集料以不超过15%的百分比掺加于混合料当中时，混合料的各路用性能指标均可以满足规范要求。在合理范围内掺加铸造废砂不会对混合料的路用性能产生大的影响。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及试验方案

1.4 研究技术路线

第二章 铸造废砂的物理、化学性质研究

2.1 铸造废砂的来源

2.2 铸造废砂的物理特性

2.3 铸造废砂筛分试验

2.4 铸造废砂的化学成分

2.5 本章小结

第三章 掺铸造废砂沥青混合料配合比设计

3.1 原材料试验

3.2 铸造废砂替代矿粉最佳沥青用量

3.3 铸造废砂替代细集料沥青用量确定

3.4 铸造废砂对沥青膜厚的影响

第四章 掺铸造废砂沥青混合料高温稳定性研究

4.1 影响沥青混合料高温稳定性的因素

4.2 掺铸造废砂沥青混合料车辙试验

4.3 掺铸造废砂混合料车辙试验结果及分析

4.4 本章小结

第五章 掺铸造废砂沥青混合料低温抗裂性研究

5.1 沥青混合料低温开裂机理及影响因素

5.2 掺铸造废砂沥青混合料低温性能试验

5.3 掺铸造废砂沥青混合料低温弯曲试验结果

5.4 本章小结

第六章 掺铸造废砂沥青混合料水稳定性研究

6.1 沥青混合料路面水损害机理

6.2 含铸造废砂沥青混合料的粘附性试验

6.3 沥青混合料浸水马歇尔试验

6.4 掺铸造废砂沥青混合料冻融劈裂试验

6.5 小结

第七章 结论与展望

7.1 主要研究结论

7.2存在的主要问题与建议

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果

致谢