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        SBS瀝青混合料水穩(wěn)定性能改善研究

        2019-02-08 13:02:24劉清強(qiáng)高照
        山東工業(yè)技術(shù) 2019年1期
        關(guān)鍵詞:消石灰水穩(wěn)性瀝青混合料

        劉清強(qiáng) 高照

        摘 要:花崗石是一種構(gòu)造巖,是一種成酸性堅(jiān)硬密實(shí)的巖石,儲存量大,分布廣泛??墒牵◢弾r與瀝青之間的粘附性較差。為提高花崗巖碎石與瀝青之間的粘附性,降低酸性巖石花崗巖密集地區(qū)(如山東威海地區(qū))瀝青路面造價。在SBS改性瀝青混合料中用消石灰代替部分礦粉,用干拌法制備SBS瀝青混合料。并做多組對照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過對花崗巖瀝青混合料水穩(wěn)性與高溫穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析表明:使用消石灰替代部分礦粉做為填料后,混合料水穩(wěn)性性能有明顯提高,并能滿足規(guī)范要求。

        關(guān)鍵詞:道SBS改性瀝青;瀝青混合料;消石灰;水穩(wěn)性

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.107

        1 緒論

        從上個世紀(jì)七十年代開始,我國的高速公路發(fā)展速度十分迅速。特別是瀝青路面,由于瀝青路面平整、耐磨、振動小、行車舒適,同時還有施工工期短,路面養(yǎng)護(hù)維修簡單快捷等優(yōu)點(diǎn)得到了飛速的發(fā)展。雖然在馬歇爾實(shí)驗(yàn)中測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足瀝青混合料水穩(wěn)定的要求,但是瀝青路面由于材料本身的性能、道路交通量的影響、氣候變化及時間推移等因素的影響,瀝青路面的水損害還是會經(jīng)常發(fā)生。如何改善瀝青道路路面的水穩(wěn)定性能成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

        尤其在沿海城市使用花崗巖鋪筑瀝青路面,就需要面臨一系列的問題。所以本文研究的主要內(nèi)容就是如何改善花崗巖與SBS改性瀝青之間的粘附性能即提高花崗巖瀝青混合料的水穩(wěn)定性能,克服瀝青路面的一系列問題。本文所采用的原材料是山東省沿海城市威海市的花崗巖及SBS改性瀝青組成瀝青混合料,來探索研究這些問題。

        2 原材料的選擇及試驗(yàn)方法

        2.1 瀝青的選擇

        試驗(yàn)中的瀝青主要采用SBS改性瀝青,實(shí)驗(yàn)所測其三大指標(biāo)為針入度(25℃,100g,5s,0.1mm):58,軟化點(diǎn)(℃):31.3,延度(15℃):75。0cm。

        2.2 瀝青混合料的級配

        本文所采用的花崗巖均來自山東省威海市, 所采用的礦粉為新泰礦粉,實(shí)驗(yàn)所得級配如下:

        由圖級配曲線圖可以看出,試驗(yàn)所選用的級配組合在規(guī)范范圍內(nèi),符合要求。

        2.3 外加劑的選擇及摻加方法

        選擇用消石灰代替部分礦粉,來達(dá)到提高瀝青與集料之間粘附性即瀝青混合料水穩(wěn)定性能的目的。所采用的方法是干拌法。這種方法操作簡單快捷,是較為普遍的使用方法。

        2.4 最佳油石比的確定

        在花崗巖瀝青混合料的級配選定之后,就要確定瀝青混合料的最佳瀝青用量。根據(jù)個人試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),預(yù)估最佳油石比為5.2%,以此為中值,估計此試驗(yàn)的油石比分別為4.6%、4.9%、5.2%、5.5%。根據(jù)其與礦料的比例關(guān)系可以確并出各油石比所用礦料的質(zhì)量:并分別制備六個馬歇爾試件(其中包括一個試打件,五個馬歇爾試件),之后根據(jù)規(guī)范要求測得試件的密度、空隙率、瀝青飽和度、穩(wěn)定度和流值等指標(biāo)。并根據(jù)各指標(biāo)計算最佳瀝青用量。

        3 瀝青混合料性能檢測

        在確定最佳油石比后,就需要進(jìn)行花崗巖混合料的性能檢測試驗(yàn)。按最佳油石比制作馬歇爾試件,之后進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn),確定瀝青混合料的水穩(wěn)定性。檢測馬歇爾試件的穩(wěn)定度流值或凍融劈裂強(qiáng)度比是否滿足規(guī)范要求,本文使用改性瀝青,采用最佳瀝青用量5.2%。實(shí)驗(yàn)分組分別為:(1)SBS改性瀝青+1.5%礦粉+1.5%消石灰。(2)與 SBS改性瀝青+3.0%礦粉。

        按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求成型試件,注意浸水馬歇爾試件成型雙面擊實(shí)75次,凍融劈裂試件成型雙面擊實(shí)50次。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取平均值如下:

        由上列數(shù)據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得到,未加消石灰的試件凍融劈裂強(qiáng)度明顯低于加入了消石灰的試件。由于原材料為花崗巖,加入了消石灰的試件凍融劈裂強(qiáng)度及凍融劈裂強(qiáng)度比結(jié)果有了極大的改善。

        4 結(jié)論

        本文涉及的試驗(yàn)所成型的試件采用SBS改性瀝青,通過浸水馬歇爾試驗(yàn)及凍融劈裂試驗(yàn)評價溫拌瀝青混合料的抗水損害能力。對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分處理,得出了消石灰以填料的形式代替部分礦粉,運(yùn)用干摻法加入到瀝青混合料之中,可以極好改善瀝青與花崗巖之間的粘附性,同時改性瀝青與花崗巖的粘附性要好于基質(zhì)瀝青與花崗巖的粘附性。

        同時本文采用的將消石灰替代部分礦粉加入到花崗巖瀝青混合料中,這種工藝方法操作簡單,現(xiàn)實(shí)可行。

        對于本文所提到的消石灰,根據(jù)作者的初步調(diào)查研究,本文所提到的消石灰的摻加工藝干摻法,是有一些弊端的,例如:因?yàn)橄业拿芏冗^小,在加入攪拌鍋的時候很容易在高溫環(huán)境下,消石灰以粉塵的形式逸出,從而造成誤差,這是我們多要多注意的問題。

        參考文獻(xiàn):

        [1]瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG E30-2005)[M].人民交通出版社.

        [2]公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E42-2005)[M].人民交通出版社.

        [3]公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程(JTJ E20-2011)[M].人民交通出版社.

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