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泥清怎么洗掉(玻璃沥青怎么洗掉)

xiaodi 208

保护自然资源和尽量减少垃圾填埋的需求日益增长,这使得人们越来越多地考虑在道路建设和维护中使用废料。

玻璃由于其对沥青的粘附性差,当用于沥青混合物中时存在挑战,两种类型的废玻璃,单片玻璃和钢化玻璃,以10%和15%两种不同的含量掺入AC中。

泥清怎么洗掉(玻璃沥青怎么洗掉)

对所有玻璃沥青混合物以及常规混合物的几个性质,如刚度、抗永久变形性(通过循环压缩试验评估)、间接拉伸强度和间接拉伸强度比(ITSR)进行评估。此外,测量日光反射指数(SRI)以评估所得玻璃沥青的反射率。

废玻璃与沥青组成混合材料,可以起到哪些效果?这种材料有什么优点?

泥清怎么洗掉(玻璃沥青怎么洗掉)

为了优化建筑材料的性能,工程师必须考虑可持续性和循环经济的原则,这涉及到考虑利用制造作业、服务行业、污水处理厂、家庭和采矿产生的各种废料。玻璃是一种无机非金属材料,通过烧结精心挑选的原材料制成。

由于其特性,玻璃不能有效地焚化或分解,然而,回收玻璃提供了一个节约能源和减少环境浪费的解决方案。关注玻璃回收技术对于扩大废玻璃的利用和促进玻璃回收技术的进一步发展至关重要。

泥清怎么洗掉(玻璃沥青怎么洗掉)

废玻璃的一个潜在应用是用于生产建筑材料,特别是将其加入沥青混合物中,从而产生一种称为玻璃沥青的复合材料,这种掺入包括用废玻璃代替混合物中的一部分骨料,影响玻璃沥青性能的两个关键参数是混合物中的玻璃含量和玻璃颗粒的最大尺寸。

沥青混合料中较大玻璃颗粒的含量较高可能导致摩擦和粘结强度不足,使其更适合用于较低的路面。为了提高抗剥落性,建议添加抗剥落剂,如2%熟石灰,重要的是,用于常规沥青的相同制造设备和铺路方法可用于生产掺有回收玻璃的沥青混合物。

为了将这两种类型的废玻璃用于沥青混合料生产,对材料进行了粉碎。

图一。 (a)粉碎前的单片废玻璃。(b)粉碎前钢化废玻璃。

图二。破碎机使用和单片和钢化后的废玻璃粉碎。

图3显示了光学显微镜(dino-lite数字显微镜,放大20倍)下的两个玻璃颗粒(每种类型一个)。钢化玻璃颗粒显示出更“立方形”的形状,并且比单片废玻璃更有棱角,更不细长。

图三

粉碎后,为了将两种类型的废玻璃加入到玻璃沥青混合物中,测定它们的粒度分布。根据EN-933-2-减少实验室样品的方法。

目前的研究已经生产了五种混合物:参考AC-Type 2 (AC Type2-Ref)采用辉绿岩粗骨料、石灰石砂和填料,两种玻璃沥青AC-2型与常规参考材料混合,并添加10%和15%的单片玻璃。

以及两个Glassphalt AC-Type 2,采用参考混合物的常规材料,并添加10%和15%的钢化玻璃(AC Type 2–10%-Tem,AC类型2–15%-Tem。).

进行了沥青混合料设计,确定了各种情况下的最佳级配。确定了最佳沥青含量,发现对于常规混合料,最佳沥青含量为沥青混合料重量的4.76%或集料重量的5.0%。

这一结果与这些混合物在希腊的常见做法一致。在生产的所有玻璃沥青混合物中,由于玻璃的存在,使用相同的沥青含量而没有任何调整。

制作了50个直径为100毫米的圆柱形试样和10个30 × 30 × 4厘米的平板。表6显示了每次测试中使用的样品和板的数量。圆柱形样品由旋转压实机生产,平板由滚压机生产。根据相关的EN规范,用于压实性试验的圆柱形样品被压实至200次回转。

所有其他圆柱形试件被压实至相同的适当旋转次数,以达到目标配合比设计空隙率(8–12%)。刚度测试样品是一种无损测试方法,也用于ITS和ITSR测试。

为了研究压实性以及添加玻璃对所生产的沥青混合物的和易性的影响,EN 12697-10 [47]遵循标准。根据该标准,沥青混合料样品至少要压实200次。然后用图表说明了空隙和回转之间的关系,回转以对数标度绘制在图上。最后,得到以下形式的方程:

压实值由每种沥青混合料的两次试验的相应值的平均值获得。表8给出了描述空隙率/回转率之间关系的相应方程。

图7,压实曲线

当所有比较的沥青混合料的初始空隙率相同时,参数K可用于沥青混合料基于其压实性——和易性的评价分级,在目前的研究中,沥青混合料的初始空隙率是不同的,评估将基于以下曲线图7。

对于固定的旋转次数,含玻璃的沥青混合料显示出更大数量的空隙,因此更难压实。因此,这些沥青混合料比传统沥青混合料的可加工性差(对于相同的压实温度和特定的级配)。

在目前的研究中,沥青混合料的劲度是根据欧洲标准EN 12697-26 [48].直径为100 mm的圆柱形试样的试验条件为加载时间124±4 ms,目标变形5±2m,试验温度20±0.5°c。为了进行试验,使用了诺丁汉沥青试验机(NAT)装置。

由于该试验是非破坏性的,每种类型的沥青混合料使用六个样品,这些样品在稍后阶段用于确定沥青混合料的间接拉伸强度和水敏感性。

图8图示了玻璃添加到AC-T2混合物中的效果,并给出了刚度的相对降低,以AC-T2-ref的刚度值作为参考。

图8。加入废玻璃后的硬度结果和硬度降低。

两种特定玻璃类型的加入降低了沥青混合料的劲度模量。加入15%的单片玻璃观察到最大程度的降低。劲度模量的降低表明沥青混合料的强度降低,因此,与传统混合料承受的交通量相比,这些玻璃沥青混合料应考虑用于交通量较低的道路。

对于拟用于表层的沥青混合料,需要测定水敏性,以避免松散现象。水敏感性试验应根据欧洲标准EN 12697-12 、程序A和EN 12697-23,根据平均高度和平均体积密度,将待测样品分为两组(通常每组三个样品)。

在第一组试验中,应测定25°C时的间接拉伸强度,第二组样品在40±1°C的水浴中放置72小时后,也应测定其间接拉伸强度。

72小时结束时,应将样品从40°C的水浴中取出,并在25°C的水浴中放置至少2小时,完全被水覆盖。完成上述工作后,应确定第二组样品的间接拉伸强度。最后,间接抗拉强度比(ITSR)应根据以下公式计算:

ITSR =间接拉伸强度比,(%)

ITSw =一组试样的间接抗拉强度平均值,kPa

ITSd =干试样组的平均间接抗拉强度,kPa

根据EN 12697-25方法B [进行循环压缩试验(CCT),测试参数由EN 13108-20指定,对于表面层,围压应力为150 KPa,轴向载荷的振幅为300 kPa,载荷循环次数为10,000,测试温度为50℃,累积轴向应变的结果如图所示图9累积轴向应变和蠕变速率的术语见表11。

9

两种玻璃的加入都增加了沥青混合料的累积轴向应变。含有15%单片玻璃的玻璃沥青混合料具有最高的累积轴向应变值,而常规沥青混合料具有最低的累积轴向应变值。

关于蠕变速率,玻璃的加入在所有情况下都增加了它的值。含有15%单片玻璃的玻璃沥青显示出最高的比率,而常规沥青混合料显示出最低的比率。在两种玻璃沥青混合料中,单片玻璃沥青混合料的累积轴向应变和蠕变速率值高于钢化玻璃沥青混合料。

在目前的研究中,还研究了生产的玻璃沥青混合物的太阳反射指数(SRI ),以检测玻璃颗粒的存在是否会影响吸收或反射的太阳辐射。

如果有益的话,可以作为在城市地区使用玻璃沥青作为对抗热岛效应的一种措施,这项研究是一个复杂的问题,涉及沥青混合料对阳光和人工街道照明的反射率。沥青集料和玻璃的单个SRI与沥青混合料的总SRI结果有关。

太阳反射指数(SRI)是对材料的太阳反射率和发射率的一种测量,可用于指示当太阳辐射入射到材料表面时材料可能变得多热,因此与反照率效应相关。

SRI越低,材料在阳光下可能变得越热,SRI的等级从0到100,其中吸收和保留太阳辐射(因此在阳光下变得更热)的材料具有较低的数值,而高反射材料(因此在阳光下保持较冷)具有较高的数值。特别是,SRI代表相对于标准白色(SRI = 100)和黑色(SRI = 0)表面的表面温度。

其中:

SRI =太阳反射指数,百分比

Ts=稳态表面温度

Tb=黑色表面的稳态温度

Tw=白色表面的稳态温度

在目前的调查中,为所有测试的沥青混合料制作了尺寸为30 × 30 × 4 cm的板。为了实现骨料和玻璃的暴露,对板进行轻微研磨以去除沥青表面膜,这相当于由于车辆轮胎与路面的摩擦而在现场产生的等效效果。

所有测量均由指定的实验室进行,所遵循的程序与ASTM E1980-11所描述的程序相同。

首先,本研究中使用的特定玻璃类型可能是折射性的,而不是反射性的,因此对沥青混合料的整体SRI值没有任何实质性影响。

其次,玻璃颗粒在板体内的分散可能导致其在表面的低浓度,导致SR值主要受沥青、绿色辉绿岩骨料和白色石灰石砂的影响。最后,在实验室进行的轻微表面磨损不足以完全暴露所有存在的玻璃颗粒,这似乎是合理的。

在分析为确定劲度模量、水敏性、抗永久变形性和日光反射率而进行的测试所获得的结果时,可以另外注意以下几点。

沥青混合料中的玻璃颗粒有助于提高其在交通荷载条件下的抵抗力。然而,由于其几乎不吸收的性质和与沥青有限的亲和力,这些颗粒在承受负载时倾向于移动或经历与集料颗粒的最小摩擦。

因此,这种位移导致刚度模量和间接拉伸强度值的降低。在长期加载的情况下,如三轴循环压缩,这种效应变得更加明显,导致累积轴向应变和蠕变速率的增加。

玻璃颗粒与沥青的亲和力会影响混合物的水敏性,在某些情况下,如单片废玻璃,会降低ITSR < 80%,这是表层沥青的世界通用阈值。关于所用的玻璃类型,当掺入15%的玻璃时,似乎整体玻璃颗粒的较少“立方形”和角形对刚度、永久变形和ITSR有影响。

SRI测量没有显示使用废玻璃的任何显著结果,因此,在城市地区使用特定玻璃类型的玻璃沥青和在本研究中使用的内容物,将不适合增加反照率效应,从而减少热岛效应。

废玻璃的加入降低了沥青混合料的劲度模量,当加入15%的单片废玻璃时,观察到更大的减少。

废玻璃的加入降低了沥青混合料的抗永久变形能力,加入15%的单片玻璃时,观察到更大的降低,与常规沥青混合物相比,含有玻璃的沥青混合物的ITSR降低。

相对于表面沥青层的80%阈值,含有15%单片或钢化废玻璃的玻璃沥青混合物不适合用于路面表层。

然而,将含有10%废玻璃的玻璃沥青掺入到用于较低交通量的路面表层中是可行的,与那些用常规混合物设计的用于较高交通量的路面相比。然而,当考虑将含有15%废玻璃的玻璃沥青用于低交通量道路的表层时,必须使用合适的抗剥落剂。

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