6.2.4 吸水率
吸水率反映集料吸入水分的能力,以集料试样在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试样质量的百分率表示。集料吸水率的大小与其孔隙率大小及孔隙构造特征有关。集料内部独立且封闭的孔隙实际上是不能吸水的,只有那些开口且以毛细管连通的孔隙才吸水。孔隙构造相同的集料,孔隙越大,吸水率越大。可用集料的吸水性能来判断其抗冻性和抗风化性能等。
炉渣集料中含有大量的连通孔隙发达的熔渣,具有高的吸水率,测试结果如图6-15所示。无论是干法炉渣还是湿法炉渣,其吸水率均显著高于石灰岩集料,且吸水率的分布范围较大。炉渣集料的吸水率是由其组成物质决定的。虽然炉渣集料中陶瓷、玻璃等物质的吸水率接近于0,但熔渣的吸水率高达10%以上,砖块的吸水率在5%以上,并因来源差异变化幅度较大。在细粒径炉渣集料中存在大量比表面积较大的微小颗粒和粉状物质。干法炉渣吸水率平均值8.8%、变异系数37.1%;湿法炉渣吸水率平均值为5.5%、变异系数77.9%。干法炉渣吸水率平均水平高于湿法炉渣,但后者的差异性较大。

图6-15 吸水率测试结果
注:图中炉渣集料(从左至右)与图6-9中图例(从上至下)分别对应。
图6-15所示吸水率试验结果以及Ravindra K.Dhir等所汇总的粗粒径(>4.75 mm)炉渣集料、细粒径(0~4.75 mm)炉渣集料吸水率的平均值,如表6-7所示。细粒径炉渣集料的吸水率平均水平高于粗粒径炉渣集料的吸水率水平。综合作用下,细粒径炉渣集料的吸水率较高。
表6-7 炉渣集料吸水率平均值汇总 (%)

注:()中数字为该类样品的样本数量。
炉渣集料的吸水率对于大多数土建工程用材料来说,都是偏高的。当炉渣集料作为天然集料替代物时,在道路基层水泥稳定类材料、混凝土中可能导致用水量的增加并影响此类材料的施工和易性。在道路面层沥青混合料中使用时,设计沥青用量也会受到影响。
综上,炉渣集料有着良好的级配,但其密度小、吸水率高,细粒径炉渣集料的吸水率高于粗粒径炉渣集料的吸水率。与湿法炉渣相比,干法炉渣表观密度平均水平低、而吸水率平均水平高。随着炉渣熟化时间的延长,炉渣集料的级配呈现变粗、表观密度呈现增大的趋势。