Grade composition design and mechanical properties of compacted magnesium slags for road pavement bases

Abstract

La composición de la granulometría es crucial para el

rendimiento de los firmes de carreteras, y los pavimentos

de diferentes estructuras varían enormemente en su

comportamiento. Sin embargo, el rango de gradación

recomendado en el código aplicable es amplio sin una provisión

específica para el rango de gradación de los áridos de baja

resistencia, como las escorias de magnesio, lo que conduce

a un amplio rango de selección de la gradación sintética y a

un pobre significado orientativo para los proyectos prácticos.

Para resolver el problema de la optimización del diseño de la

gradación de los áridos de escoria de magnesio, se construyó

una gradación de tipo esqueleto-denso utilizando los métodos

de gradación del hormigón asfáltico de Bailey y Stone (SAC)

con materiales de escoria de magnesio como árido base. A

continuación, la gradación de diseño se ajustó de forma óptima

mediante ensayos de compactación en combinación con la

naturaleza frágil de los materiales de escoria de magnesio.

Sobre esta base, se obtuvo el rango de gradación aplicable de

los agregados de escoria de magnesio en ingeniería, y se formó

el método de diseño de optimización de gradación para este

tipo de material. Finalmente, se analizaron las características

de compactación y el coeficiente de rodamiento de California

(CBR) de los áridos de escoria de magnesio con gradación

de diseño y aquellos con gradación recomendada por las

especificaciones locales. Los resultados de los ensayos muestran

que el proceso de compactación influye significativamente en

la gradación objetivo de los áridos de escoria de magnesio, y

la tasa de cambio acumulativo de la gradación de los áridos

de la gradación media de diseño es del 37,12%. La capacidad

portante de la gradación de diseño es excelente, y los valores

CBR del límite superior y del límite inferior de la gradación son

superiores al 60%, cumpliendo los requisitos de pavimentación

de diferentes grados de carga de tráfico y capas estructurales.

El valor CBR de la gradación de diseño es mejor que el

recomendado por la especificación, lo que verifica la fiabilidad

del algoritmo de gradación propuesto en este estudio. Este

estudio puede proporcionar una referencia teórica para el

cálculo de la gradación de áridos de baja resistencia aplicados

a carreteras.