岩沥青添加剂路用性能的试验研究
岩沥青改性沥青混合料路用性能试验研究
p op r e o t e r e ti s f h ma ri as h l mi t r s t X p a t X u e an t r c a p al mi t r s d he o k s h t x u e wi h t di f r nt f e e q a i i s o r k as h l we s ud e b l b r t ry t t u nt t e f oc p a t re t i d y a o a o eS s
B ii g 0 0 8 C ia e J n 1 0 8 , h n
Abstract : The compati bi1ity of ock asphalt modificati agent and matriX asphal was on t
e ce l nt w 1 f e en o e S of t e r ck as a t h v re t i l e c he me h ni S x 1 e , hi e di f r t c nt nt h o ph l a e g a nf u n e OR t c a C
岩 沥 青 改 性 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 试 验 研 究
钟 科 曹 东伟 2
1 东 南 大 学 , 交 通 学 院 , 南 京 21 0 6 . 0 9
2. 交 通 部 公 路 科 学 研 究 院 , 北 京 1 0 8 008
摘 要 :岩 沥 青 改 性 剂 与 基 质 沥 青 具 有 优 良的 配 伍 性 ,但 不 同 掺 量 的 岩 沥 青 对 沥 青 混 合 料 的 力 学 性 能 影 响 很 大 。本 研 究 以 A - 青 混 合 料 级 配 为 基 准 , 通 过 室 内对 比 试 验 ,对 基 质 沥 青 混 合 料 和 不 同掺 量 下 的 岩 C1 3沥 沥 青 改 性 沥 青 混 合 料 的 高 温 稳 定 性 、低 温 抗 裂 性 、 水 稳 定 性 、 疲 劳 耐 久 性 等 力 学 性 能 进 行 研 究 , 以 期 为 岩 沥 青 改性 沥青 混合 料 的掺 量标 准提 供参 考 。 关 键 词 : 岩 沥 青 掺 量 ; 力 学 性 能 ; 疲 劳 性 能 ; 岩 沥 青 改 性 沥 表 滤 合 料
布敦岩沥青改性沥青的路用性能研究
Ke rs:o k ap atmo ie s h l;a e n e o a c y wo d rc s h ; d f d ap atp v me t r r n e l i pfm
1 概述
天然岩沥青是古代石油渗透到岩层问 , 经过长 期的海底沉淀 、 承受压力和地质变化而形成的沥青 岩, 挖掘后经破碎形成 的微细粒状粉末 , 呈浅褐色 ,
第 8卷第 6期 21 年 1 01 2月
现 代 交 通 技 木
Mo e T a s o tt nT c n lg d m r n p rai e h oo y o
VO. NO6 1 8 . De c.2 1 0 1
布敦岩沥青改性 沥青 的路用性能研 究
杨 响 , 刘运 华, 姜 敏 , 益兵 朱
性机理进行分析和认识。 2 天然岩沥青的特点
() 1 含氮量高, 较普通沥青高出, 1 倍至 几 十倍不等。 在天然沥青中。氮元素以官能团形式存在 , 这 种存在使 天然沥青具有很 强的浸润性 和对 自由氧 化基的高抵抗性 , 其他元素的官能团及侧链 的存在 也共同发育了上述特征 。 具体表现就是沥青粘度增 大, 抗氧化性增强 , 特别是集料的粘 附性及抗剥离 性得到明显改善。 这有别于掺加有机胺类物质提高 沥青与集料的粘附性 , 有机胺类在高温长时间条件
(i guTasottnR sac s t eC .Ld, aj g2 . 1 , hn ) J n s rnpr i eer I tu o,t. ni 1 12 C i a ao h n it N n 1 a
Ab ta tBae o te me h im a ayi o n trl o k ap atti p p r u sr c : s d n h ca s n n lss f au a rc s h l, s a e s mma zd h p v me t h i r e te a e n
布敦岩沥青路用性能试验研究及其在广青公路中的应用
关键 词 : 敦岩 沥 青 ; 用性 能 ; 布 路 广青 公 路 ; 经济 性 分 析 ; 价 比 性
中 图分 类 号 : U 5 5 T 3 文献 标 志 码 : B 文章 编号 : 0 9 7 6 (0 )4 0 2 — 4 10 — 7 7 2 1 0 — 0 6 0 1
变 动等 综 合作 用 , 经亿 万 年 的沉 积 、 附 、 历 吸 融合 过 程 指 标均满 足参 考文 献『1 3的要 求
而 形成 的特 殊 天然 沥青 岩 。由于 B A具有 软化 点 高 、 1 3 级 配设 计 R . 含 氮 量 高 、 度 大 、 氧 化 性 和 水 敏 感 性 强 、 候 性 黏 抗 耐 为 充分 发 挥集 料 的嵌 锁作 , , I 彤成 骨 架密 实 的优 = } { 好、 抗微 生 物 腐 蚀 能 力 强 、 含 蜡 、 子 量 大 、 储 存 质 混 合 料 结构 , 进 行 级 配 没计 时 , 通 , 小 最 人 不 分 易 在 应 j 减 和加 T 、 易离 析 、 不 改性 丁 艺 简便 、 替代 部 分 细集 料 公 称粒 径 附近粗 集料 和 06t i 可 . o 以下 细集料 的通 过 率 , n
Ex rm e t lRe e r h n Ro d r o m a c so pe i n a s a c o a Pe f r n e fBut n Ro k As hata d o c p l n
IsAp l a i n i a g i gHi h y t p i to Gu n q n g wa c n
器 道 路 与 交 通 工 程
Ro d & Tr fi gi e ig a a c En n ern
布敦岩沥青路用性能试验研究及 其 在广青公路 中的应 用
不同掺量岩沥青改性沥青混合料性能试验研究
求 的提 高 ,高 性 能改性 沥青 在我 国路 面工程 中应 用 越来越 多 。在沥 青改 性 的众多方 法 中 ,岩 沥青 的使用是 最有 效而 且性 价 比较高 的方法 之一 。岩
采 用 石 灰 岩 集 料 、石 灰 岩 磨 制 矿 粉 和 0 、
沥青是石油流出物在长达数万年的综合作用下生
渐增大 ,当岩沥青掺 量达 5 时,混合料动态模量满足 法国高模量 沥青混凝土 的标 准。 %
关键词 岩沥青 改性 沥青混合料 动 态模 量 相位角 通用曲线
随着 公路 交通 量 的增加 以及对 路 面耐久 性要
响 ,为岩 沥青混 合料 路 面结构 设计 、混 合料设 计 及推 广应 用提供 参考 。
12 动态模 量试 验 .
度为 15m 7 m,直 径 为 10m 的 沥 青 混 合 料 圆 5 m 柱体 试 件 ,用 取 芯 机 从 试 件 中 取 出 直 径 为 10 0 mm 的芯样 ,再用 双面 锯切 割 出符 合高 度 要求 的 试验试 件 ,打磨 ,保证 试件 上下 两端 面光 滑 ,平
21 0 0年 l 0月
石 油 沥 青
PT OE MAP A T E R L U SH L
第2 4卷第 5期
不 同掺 量岩 沥 青 改性 沥 青 混 合 料 性 能试 验研 究
崔世 萍 申全 军
山东省 交通科学研究所 ( 济南 2 03 ) 5 0 1
摘要
利用天然岩沥青作改性剂 ,对 AH一 0基 质 沥青进 行改性 ,采 用 A 7 C一1 3型沥青
1 9 10 0
1 6 5 . 96
1. 32 9.3 52
95 . 7.5 6 2
岩沥青路用性能试验研究
将这种 特性在 一度程度 上 “ 传 ”给基 础沥青 ,从而 降低 遗 石蜡在沥青 中的含量和危害 。 3 岩沥青改性 沥青的路用性 能试验分析
性 能上 ,而反 映沥青材 料低 温抗裂 性能 的主要技 术指标 是
沥 青 的5 ℃延度 。根据 现行 J J 5 — 0 0 T 0 2 20 沥青试 验规 范 ,样 品在脱模或加载 时容易脆断 ,岩 使得5C延度很难做成 功, = 为解 决 这 个 问题 ,采 用 1 " 度 对 岩沥 青 的 延度 进 行 研 5C延 究,试 验结果如 图3 示。 所
种 物 理 和 化 学 因 素 长 期 作 用 卜 其 蜡 含 量 逐 渐 降 低 , 并 转 , 化 成 其 它 形 式 存 在 。在 普 通 沥 青 中 加 入 岩 沥 青 , 岩 沥 青 会
带 。 青 川 岩 沥 青 矿 分 布 在 我 国有 着 天 府 之 国 美 誉 的 四 Jf I
32天 然岩 沥青 与基质 沥青 .
此 次试验采 用的天然岩沥青和A 一 0 H 7 基质沥青 的技 术指
标如下表 l 、表 2 。
23 抗老 化、抗高温 .
天然 岩沥青本身 的软化 点达到1 0 5 ̄ C以上,加入到基质 沥青后,使其具有 良好 的抗高温 、抗老化性能 。 24 耐候 性 .
由于 现 行规 范 《 路 沥青 路 面 施 工 技术 规 范 》 公
中国 西部 科技 2 1  ̄0 月 ( 旬 )第1 卷 第1 期总 第2 2 0 -7 1 上 0 9 5 期
岩沥青资源开发与路用性能研究.doc
岩沥青资源开发与路用性能研究报告简本一、项目背景随着公路交通量的增加和对路面耐久性要求的提高,改性沥青在我国路面工程中应用越来越多。
对沥青进行改性的方法很多,使用岩沥青是其中之一。
岩沥青是石油流入岩石夹缝经过长达亿万年的沉积、变化,在热、压力、氧化、触媒、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。
岩沥青是天然沥青中的一种,其他天然沥青还有湖沥青、油砂沥青等,世界上天然沥青资源在3000亿吨以上。
岩沥青生成年代久远,性能非常稳定,北美天然岩沥青等很早在国外路面工程中获得了广泛的应用,国外研究与工程应用认为用于改性基质沥青会提高其路用性能,尤其高温稳定性、抗水损坏和抗老化性能。
在我国新疆克拉玛依的乌尔禾、四川青川等地,有储量丰富的天然岩沥青。
但由于未进行研究,在路面工程上的应用受到了限制。
以本项目主要研究的新疆岩沥青为例,以前的用途主要集中于油漆、油墨等化工行业,而未曾在路面工程中应用。
为开发地方资源,繁荣地方经济,从而达到开发西部的目的,2005年交通部批准了西部交通科技项目《岩沥青资源开发与路用性能研究》(合同号:2005 318 223 05)由交通部公路科学研究院承担,新疆生产建设兵团农七师交通局等单位参加,研究评价国产岩沥青路用性能,解决在路面工程应用中的技术问题,促进国产岩沥青尤其新疆岩沥青在路面工程中的应用。
图1-1 新疆产天然岩沥青二、项目研究内容与工作思路根据研究合同,项目研究的主要目标包括:1)研究、评价和改善岩沥青路用性能;2)研究解决岩沥青材料的工程应用技术。
通过此项目研究,得出面向工程实际应用的岩沥青材料设计与施工技术,使国产天然岩沥青在国内道路工程建设中获得应用,从而促进西部地区资源开发,促进地方经济发展。
本项目围绕新疆乌尔禾地区的岩沥青资源,开展如下研究工作:1)岩沥青资源勘探调查;2)岩沥青成分、性质与改性机理分析;3)岩沥青改性沥青制备工艺、配置方案与技术性能研究;4)岩沥青改性沥青混合料路用性能研究;5)国产岩沥青与国外岩沥青路用性能比较;6)岩沥青路用性能改善技术;7)岩沥青及其改性沥青、混合料的技术要求;8) 岩沥青改性沥青路面施工技术与质量控制方法;9)岩沥青改性沥青路面野外性能等。
基于界面改性的岩沥青添加剂路用性能的试验
占改性剂 与沥 青总 质量 的百分 比)代替 一部分 基 质沥 青进 行混 合料 试验 _ ] 按 照 J J0 2 0 0 4 。 T 5 —2 0 《 路工 程沥 青及沥 青混 合料试 验 规程 》 公 相关 标准 分别进 行 标准 马歇 尔试验 、马歇 尔浸水试 验 、马 歇 尔冻融 劈裂 试验 、一1 0 C低温弯 曲试 路建设 中尚未获 得广
沥 青 混 合料 采 用 J JF O 2 O 公 路 沥青 T 4 O 4《 路 面施 工技 术规 范 》中交通 部公路 科 学研究 所推 荐 的 A 一 6I 程 级 配范 围中值 作 为 合成 级 配 。 C 1 工 沥青采 用重 交基 质沥 青滨 州 7 O号 , 集料 采 用嘉粤 石场 花 岗岩 , 粉采 用 四会 市迳 口镇 石灰岩 矿粉 , 矿 矿料 级配 组成 如表 1 。试 验确 定 基质 沥 青混 合料 最 佳油石 比为 5 0 . H。
抗 水损 害 和冰 冻 的能 力 , 高抵 抗 永 久变 形 的 能 提
力 , 要适 用于路 面设 计 寿命超 过 3 0 0 次 等 主 0 ×1
作者简介 : 詹百万 , 华南理工 大学 20 男, 0 4级硕士研 究生, 主
要 的研 究 方 向是 沥 青 及 沥 青 混 合 料 。
维普资讯
摘要
研 究 采 用 不 同掺 量北 美岩 沥 青 添 加 剂 Ag ct pu ,在 高 温 条 件 下 对 集 料 进 行 预 goe ls
拌 裹覆 以 改善 集料 与 沥青 胶 结 料 之 间 的粘 附界 面 , 后 再添 加 滨 州 7 然 O号基 质 沥青 拌 制 成 沥青 混合料 , 并研 究 其路 用 性 能 。 究表 明 , 加 适 量 的岩 沥 青 添 加 剂 后 , 研 添 沥青 混 合 料 的 高温 性 能 显 著 提 高 ,抗 水损 害 能 力 有 所 改善 ,但 是 低 温 性 能 有所 降低 。
岩沥青对SMA沥青混合料路用性能影响分析
岩沥青对SMA沥青混合料路用性能影响分析摘要:本文对不同掺量岩沥青的改性沥青混合料的高温稳定性能、低温性能和水稳定性能进行了对比试验研究。
研究表明,岩沥青能够有效改善并提高沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性,其中改善高温稳定性和低温性性最为显著,对其路用性能的验证表明,3.5%的岩沥青掺量可作为其最佳掺量使用。
关键词:沥青混合料;岩沥青;路用性能中图分类号:u414.3 文献标识码:a 文章编号:0 前言沥青改性可以改善沥青的高温稳定性和低温抗裂性,近年来改性沥青在我国高速公路上面层的使用成为普遍。
岩沥青是石油在自然界长期受地壳挤压不断地从地壳中冒出,存在于山体、岩石裂隙中,并与空气、水接触逐渐变化,经长期蒸发凝固而形成的,其中常混有一定比例的矿物质。
由于岩沥青本身性质属于沥青,其加入基质沥青后,机理上属于沥青基对沥青基的掺配,与基质沥青具有优良的配伍性。
我国目前对岩沥青的研究较为不足,本文针对目前岩沥青的研究现状和存在的技术问题,以提高沥青混合料的路用性能为主要目标,结合sma沥青混合料的级配设计,利用确定的岩沥青适宜掺量,对岩沥青混合料的路用性能进行了分析研究。
1 岩沥青混合料级配设计本文分析时采用sma-10的级配,通过马歇尔试验法进行混合料的配合比设计和性能评价。
先通过基质沥青的沥青混合料 sma-10 的实验确定最佳矿料级配,然后在此矿料级配的基础上分别配制岩沥青改性沥青混合料、通过对沥青混合料体积指标和力学指标的分析,分别确定该混合料的最佳油石比。
同时为了研究岩沥青掺量对沥青混合料性能影响,本文采用了4种岩沥青掺量,即掺量为0%,3.0%,3.5%,4.0%和6.0%(其中掺量为岩沥青占沥青混合料质量的比例)。
在此基础上,确定了对应掺量下沥青混合料的最佳油石比。
2岩沥青混合料路用性能验证对沥青混合料的沥青混合料的高温性能、低温性能等路用性能进行室内对比试验,其试验结果如表1所示。
岩沥青的路用性能试验研究
南表 3 数据看 出, 掺加岩沥青后 , 延度 数值明显 低于基质沥青 , 而且低温延度 , 5 延度 , 即 。 c 变化
中国新技术新产品
一5 3—
以增强 沥青混 合 料 的高温 稳定 性 和抗 车辙 性
能。 2 . 4岩沥青 改性沥青 的薄膜加 热试验 及评 价 薄膜加热试验结果见表 5 。
5
1 0
2 6 8l
3 7 28
1 5
3 l l2
三 氯 乙烯 溶解 度 ( ) %
密 度 (/ d) gc
闪点 ( ) ℃
2 . 49
18 .6
25 7
表 5岩沥青改性沥青的薄膜加 热结果
沥青 类型 老化以后针 入度 比 ( ) %
3 不同掺量岩沥青混合料低温 l能 比较 5 生 试验结果见表 1。 0 表 1 0低温弯拉试验 结果
岩沥 青掺 量 ( ) %
5 l O 1 5
l
l
加热损失 () %
用性研 究『安徽建筑 ,0 9 ( )8 0 J l 2 0 ,5 :%9 .
பைடு நூலகம்
1 黄刚, , 4 l 石飞 向兵. 沥青 改性沥青 混合料路 岩
用性能评 J 部交通科技 , 0 , ) 6 2. 1 西 2 9( : _7 0 8 2 【 5 ]范志 勇. 印尼布敦岩沥青性 能评价 的研 究
混 合料各 项性 能优 异 , 此掺 量 为最佳 。 关键词 : 沥青 ; 用 ; 能 ; 究 岩 路 性 研
引言
天然岩沥青是石油类 物质在长期地质环境 变化条件下 ,经历复杂物理化学变 化后形成 的 产物。 岩沥青成粉末状 , 本身极 易与石油沥青相 容, 属于沥青基对沥青基的掺配。 这样就可避免 通常改 『沥青存在 的问题 : 生 与沥青 难以相容 , 改 性剂与沥青分层 离析 , 价格较高等。 随着我 国国 民经济的迅速发展 , 公路交通正在 向大 流量 , 大 轴载 , 渠化交通方 向发展 。 了改变 由轴载变化 为 引起的路面结构早期损坏现象 ,道路工作 者纷 纷采用改 陛沥青和新型沥青混合料结构取 得了 很 好的效果 。 近几年 , 岩沥青作为改性剂的改性 沥青体现出了 良好的路用性能 。本文就岩 沥青 的路用性能进行 了试验研究 。 l岩沥青 的技术指标 试验结果见表 1 。 袁 1岩沥青技 术指标
岩沥青对沥青混合料路用性能的研究
量 的 3 4 %,%为 便 于 区别 ,将基 质 沥 青 %,. 6 5 混合料和 S S B 改性沥青混合料分别定为 1 号 和 6 ,掺量为 3 4 %,%的岩沥青改性 号 %,. 6 5 沥青混合料定为 2号, 号 , 号 ,掺量为 3 3 4 % 的岩沥青与 S S B 复合改性沥青混合料定为 5 号。 掺加 岩沥 青 时按照 岩沥 青 中 2%为 沥青 , 3 其余 为矿 粉 等量 替代 原 沥青 ,岩沥 青采 用 干 法加 入 , 沥青 同矿粉 一起 最 后加 入 , 即岩 然后 在原 搅拌 时 间 的基 础上 多搅 拌 5。按照 马歇 s 尔 试 验方 法分 别确 定 最佳 沥 青用 量 ,马歇 尔 试 验 结果 见表 3 。 表 3 马歇 尔试验 结 果表
1 .% 。 91
1号
2号
3号
4号
5号
6号
捧 量 3 的昔 % 沥 ● 和 S Bs
捧t % 3 基质 沥 青 的告 沥 ■ 混合料 故性 沥 ● 灌备料
捧t 4 5 %的岩 沥 ●改 性沥 ●照备 料 混 备料
8 q -
复寺 性薪t 混 备料
最佳油 石
比/% 1
61
青混合料 的水稳定性 ,高温稳定性和低温抗 裂性 , 以提出更加合理 的岩沥青掺量 , 研究岩
沥青 的改 性效 果 。
2 .试 验方 案 21试 验材 料 .
最 大 理 论
相 对 密 度
24 1 6
24 I 5
24 4 . 6
毛 体 积 相
垒
:
工 程 技 术
C i aNe e h oo isa d P o u t hn w T c n lge n rd c s
岩沥青对沥青混合料路用性能的影响
表2 S BS改性 沥青各性能 指标
表 3 岩 沥青的性能 指标
1 试 验原材料
本研究 中沥青采用 S K 7 0 #基质沥青和 S B S 成 品改性沥青, 岩沥青采用印尼布敦岩沥青。S K 7 0 # 基质 沥青 和 S B S改性沥 青 的性 能指 标见 表 1 、 表
收稿 日期 : 2 0 1 4 - 0 6 — 1 8 作者 简介 : 齐钦 ( 1 9 8 2 一 ) , 男, 河 北唐 山人 , 工程师 , 主要从事 道路 及交通工程 的设计及研 究工作 。
分别 以浸水 马歇尔试验和冻融劈裂试验作 为 2 . 1 混 合 料 的配 合 比设计 评价不 同沥青混合料水稳定性差异 的依据 。前者 本 文 的矿 料 级 配 采 用 工 程 中常用 的 A C 一 1 3级 通过将试件分为两组 ,然后分别在 6 0 ℃的恒温水 配, 混合料 中各档矿料 的通过率见表 4 。 槽 中保 温 3 0 m i n和 4 8 h ,并 以经 过 不 同保 温处 理 的两 组 试 件 稳 定 度 的 比值 即残 留稳 定 度 为评 价 指 表 4 混合 料中各档 矿料的通 过率 标 。冻 融 劈 裂试 验 同样将 试 件 分 成两 组 , 并 进 行 不 各档矿料的通过率( %) A C一 1 3 同处理 ,以两组试 件劈裂强度 的比值 即冻融劈 裂 级配 1 6 . 0 1 3 . 2 9 . 5 4 . 7 5 2 _ 3 6 1 . 1 8 0 . 6 0 . 3 0 . 1 5 0 . 0 7 5 强 度 比作 为评 价 指 标 。 设计 级 配 1 0 0 9 3 . 9 7 3 . 6 . 0 5 1 . 9 3 8 . 1 2 3 . 9 1 6 . 8 1 2 . 1 8 . 4 5 . 2 ( 4 ) 力 学 性 能方 面 在 以上设 计 级 配 的 基 础 上 ,采 用 S K 7 0 #基 质 若 由温度骤降 引起 的收缩应 力或 由行车作 用 沥青 分 别 成 型 油 石 比为 4 . 0 %、 4 . 5 %、 5 . 0 %、 5 . 5 %和 引起 的剪应力超过混合料的极 限强度时 ,沥青路 6 . 0 %的马歇尔试件 ,分别测定试件 的稳定度 和其 面很 容易发生破坏 ,严重影响其服务水平和使用 他 体 积 指 标 ,并 根 据 油 石 比与 沥 青 混 合 料 各 指 标 寿命 , 因此 需 针 对 沥 青 混 合 料 的 力 学 性 能 开 展 试 间 的 关 系 ,按 照 沥 青 路 面 设 计 规 范 的 要 求 确 定 验研 究 。在 间接 拉伸 试 验 的 力学 模 式 下 , 混 合料 破 S K 7 0 #基 质 沥 青 的最 佳 油 石 比为 4 . 8 %。 在 相 同 的 坏 时 处 于 极 限受 拉 状 态 ,间 接 拉 伸 强 度 可 以反 映 条件下 ,通过马歇尔设计法确定 S B S改性沥青 的 混合 料的抗拉 、 抗裂能力。本文采用 间接拉伸试验 最 佳 油石 比为 5 . 0 %。 评 价 掺 加 不 同 比例 的岩 沥 青 后 混 合 料 力 学 特 性 的 采用 “ 干法 ” 工艺 制备 岩沥青 改性混合 料 , 即 变化情况 , 试验过程 中的温度为 1 5 ℃, 施加荷载 的 先将一定掺量 的岩沥青与集料拌合均匀后再加入 速 率 为 5 0 m m / mi n 。 S K 7 0 #基质沥青进行拌合 , 最后加入矿粉拌合后得 到岩沥青改性沥青混合料 。本研究 中采 用 3种掺 3 试 验 结 果 分 析 量 的岩 沥青进行试验 ,即掺量分别 为混合料质量 3 . 1 岩沥青对沥青混合料的高温性能的影响 的3 %、 4 %和 5 %( 外掺 ) 。根据混合料各指标与油 按照我国试验规程的相关要求 , 分别对基质沥 石 比的 关 系 确 定 掺 量 为 3 %的 岩 沥 青 改 性 混 合 料 青 和 S B S改 性 混 合 料 及 掺 有 3种 掺 量 岩 沥青 的混 的最 佳 油 石 比为 4 . 6 %,为 了便 于 分析 不 同掺 量 对 合 料 进行 6 0  ̄ C的 国产 车辙 试验 , 试 验 结果 见 表 5 。 混合料路用性能 的影响 , 在岩沥青 的掺量为 4 %和 表 5 车辙试验 结果 5 %时仍 采用 4 . 6 %的油 石 比。 2 . 2 试 验 方 案设 计 为 了系 统 地 研 究 岩 沥青 对 混 合 料 路 用 性 能 的 影响 , 本 文分别从 高温、 低温和水稳和力学性能方 面开展 研究 ,并 与基质沥青和 S B S 改性 沥青混合 料进 行 对 比分 析 。 ( 1 ) 高温 性 能 方 面 采 用 国产 车 辙 试 验评 价 不 同沥 青 混 合 料 在 高 从 表 5可 以看 出: 温 环 境 下 抵 抗 车 辙 变 形 能 力 的差 异 。在 试 验 过 程 中的温度 为 6 0 c C , 轮胎接地压强 为 0 . 7 M P a , 碾压 ( 1 ) 与普通沥青混合料相 比 , 当岩沥青 的掺量 为 3 %、 4 %、 5 %时 ,混 合 料 的 动 稳 定 度 分 别 增 加 速度 4 2 次/ m i n , 采用动稳定度作为评价指标 。 2 1 7 . 2 %、 2 5 8 . 3 %和 2 6 5 . 0 % ,混 合 料 的最 终 车辙 深 ( 2 ) 低 温性 能 方 面 度 分 别 减 小 2 7 . 8 %、 3 6 . 2 %和 3 7 . 2 %。可见 , 岩 沥青 采 用 低 温 弯 曲试 验 评 价 岩 沥 青 对 混 合 料 低 温 抗 裂 性 能 的 影 响 ,试 验 采 用 M T S 8 1 0万 能 试 验 的掺 人 大 幅度 地 提 高 混 合 料 的高 温 抗 车辙 变 形 能 机作 为加载 装置 , 在一 1 0 ℃ ±0 . 5 ℃的环境 箱 中 以 力。 ( 2 ) 岩 沥 青 的 掺 量 变 化 同 动 稳 定 度 的增 大 和 5 0 m m / m i n的速 率 施加 荷 载 直 至试 件 发 生 破坏 。 根 车辙 深 度 的减 小 并 不 是 呈 线 性 关 系 ,动稳 定 度 随 据 相 关 公 式 ,利 用 试 件 破 坏 时 的荷 载 和 变 形 等 参 车 数 计 算 得 到最 大 弯拉 应 变 等 指 标 ,进 而 评 价 不 同 着 岩 沥 青 掺 量 的增 加
布敦天然岩沥青路用性能试验研究
Tr a n s p o r t a t i o n S c i e n c e & Te c h n o l o g y
交
通
科
技
Se r i a l No .2 6 0 No. 5 Oc t . 2 O13
布 敦 天然 岩 沥青 路用 性 能试 验研 究
氧化铁 及少 量 的钠 、 钾、 硼、 锶、 钛等 金属元 素 的氧
化物 。
通车后不久远未达到设计使 用年 限就发生了早期破
坏, 破坏形式 以车辙和水损害最为严重 。 在应 对道 路早 期 破 坏 的难 题 中 , 以天 然 岩 沥
青 作 为改性 剂改善 沥青 路面性 能是行 之有 效 的措 施 之一 。它 能有 效 减 少 车辙 和 水 损 害 的发 生 , 延 长道 路使 用 寿 命 , 提高 路 面使 用 性 能 , 降低 造 价 。
而形 成 的沥青 岩 , 其 探 明储 量 达 6亿 t , 是 世 界 上 最 大 的商业 天然沥 青矿 。因其 良好 的使 用性能 和
低 廉 的价 格 , 近年来 用量 不断 增加 。 1 布敦 岩天 然 沥青 ( B R A) 材 料特性 ( 1 )X RD试验 。为 了研 究 B RA 中矿 物 质
被 广泛应 用 于世界各 地 的道路 建设 中 。布 敦岩 沥
青( 硬质 ) ( b u t o n r o c k a s p h a l t , B R A) 原 产 印 度 尼 西 亚苏拉 威 西 省 ( S u l a we s i ) 东 南 部 的布 敦 岛 , 是 经 过长期 的海 底 沉积 , 承受 压 力 和 地质 变 动 作 用
岩沥青路用性能分析
岩 沥青掺量 c 占沥青用量百分比 , ) % 冻融劈裂强度 比/ %
残 留稳定度/ %
8 8 . 76
9 . 25
8 9 . 36
9 . 34
8 9 . 52
9 . 48
8 9 . 70
稳定度 M / N S k 1. 83
1. 88
流值 F / m Lm 32 .
30 .
K10+40~K10+6 0 5 0 5 9
K10 +6 0 一 K1 l+6 7 5 9 5 2
右 左
l . 86
1 . 82
33 .
32 .
试验技术指标
级配 1
油 石 比/% 38 .
以提高 中面层 的高温 因为 岩沥青产生于非常特殊 的岩 石裂缝 中 , 在形成 过程 中所 点 天然岩沥青改性沥青对 中面层进行改 性 ,
. 子量大 , 软化点很高 , 因此它 具有很 多 常见 沥青所 不具 备 的 良好 2 2 原材 料 试 验采用埃索 7 O号沥 青 , 集料 采 用攀 枝花 地产 宋家 堡辉 长 特性 。
投资和养 护成本 的作用 。
岩沥青掺量 ( 占沥青用量百分 比, ) % 破坏强度/ P Ma 破 坏应 变/ £
破坏劲度模量/ P Ma
8 7 6 .3 3 19 6
24 8 0
8 8o .9 29 0 8
27 4 1
8 8 0 .l 279 9
关注 。
行 车荷载的作用下 会产 生剪 应力 集 中, 设计 采 用 的 7 O号 道路 石
1 岩 沥 青特 性简 介
岩沥青在道路工程中的应用研究
1 引 言
随 着 我 国 国民 经济 的飞 速 发 展 和提 高 , 越 来 越 多 的 高 等 级 公 路 将 被 建 成 并 投 入 使 用 ,目前 我 国高速 公路 的 通车 里 程 已经超 过 4 万公 里 。在这 些 高等级 公 路 的路 面结构 中 , 9%以上 的路 面采 用 了沥 青 路 面 。另一 方 面 5 城 市道路 中也 多数 采用 沥 青路 面 。 使用 一年 以上 的 高速 公路 ,不管 采用 半 刚路 面 、 是柔 性 路面 , 面都 不 同程 度 的产 还 路 生 了车辙 。 沥青 路面 的各 种破 坏现 象 中 , 在 车 辙 问题尤 其重 要 , 它除 影 响行 车舒 适外 , 对 还 交通 安全 有直 接影 响 ,例 如在 变换 车 道时 操 作 困难 , 车辙 积水 及高 速行 车水 漂 或结 冰 , 在 气候 条件 恶劣 时制 动 难 。 尤其 是 存 2 0 年 03 与 2 0 年 的夏 季 高温 中 , 国许 多省 份 的多 04 我 条 高速公 路都 Ⅲ现 大 面积 的严 重 车辙 ,汀 西 省 的梨温 高速 、 江省 的金 丽 温 、【 的京 福 浙 L东 J 高速 济泰段 、 建 省及 江 苏省 的一 些 高速 都 福 现 了 比较再 的车 辙 ,严重 影 响 了行 车舒适
AC-13布敦岩改性沥青混合料路用性能研究
参 考文献 :
[ ] J J5 —2 0 , 路 工 程 沥 青 及 沥 青 混 合 料 试 验 规 程 1 T O2 00公
f] s.
[ ] 孙 洁 , 国 和 , 琛 . 化 对 几 种 沥 青 高 温 和 低 温 性 能 7 钱 王 老 参 数 的影 响 [] 公 路 与 汽 运 ,0 9 3 . J. 2 0 () [] 郑 字强 . 模 量 沥 青 混 合 料 抵 抗 车 辙 能 力 的 试 验 分 析 8 高
公 H i h y 路 t mo i e g wa s& Au 与 t汽 运 to s o v App ia i n lc
9 8
第 1期 21 0 2年 1月
A C一1 3布 敦岩 改性 沥青 混 合 料 路用 性 能研 究
路 晨 英
( 西 晋 中交 通 建 设 有 限 公 司 ,山 西 晋 中 山 0 00 ) 3 6 0
青掺 量 为混合 料 质 量 的 3 。AC一 1 3密 级 配沥 青 混合 料矿 料级 配 如表 4所示 。
采 用 泾 阳 生产 的集 料 和矿 粉 , 中 碎石 压 碎 值 其
为 1 . , 料 的 密 度 如 表 3所 示 。 98 矿
表 4 A 一1 C 3密 级 配 沥 青 混 合 料 矿 料 级 配 范 围
东 南 大 学 ,0 5 20.
[2 彭 波 , 1] 陈忠 达 , 经梁 . 性 能 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 的 戴 高 研 究 [] 重 庆交 通 学 院学 报 ,0 3 2 ( ) J. 2 0 ,2 3 . [ 3 岳 学 军 , 晓 明. 青 混 合 料 高 温 稳 定 性 评 价 指 标 的 1] 黄 沥 试 验 研 究 [] 公 路 交通 科 技 ,0 6 2 (O . J. 2 0 ,3 1 ) [4 陈炯 . 青 混 合 料 高 温 稳 定 性 试 验 分 析 [ . 国交 1] 沥 A] 中 通 土 建 工 程 学 术论 文集 [ ] 20 . C .06
石灰岩沥青混合料路用性能研究
石灰岩沥青混合料路用性能研究摘要:本文分别以石灰岩和玄武岩为集料的沥青混合料为研究对象,进行高温稳定性、水稳定性以及低温稳定性等试验。
通过比较两者的试验结果,以评价石灰岩沥青混合料的路用性能.研究发现石灰岩沥青混合料具有较优的水稳性和低温稳定性,在低温多雨地区有较大的工程适用性。
引言玄武岩是修建公路、铁路等所用石料中较优质的材料,具有耐磨性好、压碎值低等优点。
目前,玄武岩大量应用于沥青混合料中。
然而,考虑到成本和供应量不足的原因,公路建设过程中也较常采用石灰岩替代玄武岩。
许多专家学者[1—5]对相关问题进行了研究,但石灰岩能否取代玄武岩进行大规模的应用,仍然存在诸多疑问。
沥青路面表面层直接承受车辆荷载的作用,加之水环境作用,光照老化等环境因素的影响,集料的性能好坏直接影响着沥青路面的各项性能,如:耐久性,整体性,强度等。
本文以石灰岩和玄武岩沥青混合料为研究对象,分别对石灰岩和玄武岩集料的物理力学性能进行测试,并对相应的沥青混合料进行车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及低温弯曲试验,以期发现石灰岩沥青混合料的性能优势,并论证其工程应用的可行性。
1 原材料1.1 粗集料根据《公路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)[6]对粗集料进行物理力学性能测试,技术指标结果如表 1 所示.通过比较石灰岩和玄武岩的压碎值、洛杉矶磨耗值及针验,旨在通过流值、密实度等的分析,提出合适的沥青混合料的组成和最佳沥青含量。
以 5 组油石比进行试验,试件采用双面击实 75 次。
通过马歇尔试验结果分析,得出石灰岩沥青混合料的最佳沥青用量为 4.4%,玄武岩沥青混合料的最佳沥青用量为 4。
7%。
3 路用性能3。
1 高温稳定性车辙是沥青路面最有危害的破坏形式之一.本试验按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)[7],对300mm³300mm³50mm 标准尺寸车辙板试件进行车辙试验,研究沥青混合料的高温性能,以 60min 车辙深度与动稳定度来评价沥青混合料的高温稳定性,试验结果见表 6 所示.对比表 6 中的数据,可以看出:石灰岩集料的总变形深度比玄武岩大,动稳定度比玄武岩小.表明玄武岩集料的AC—16 型沥青混合料的高温抗车辙性能较优,但是两者均能满足施工技术规范要求。
5U北美岩沥青改性沥青路用性能试验研究
中 图分 类 号 :U 4 1 6 . 2 1 7 文献标识码 : A
O 引 言 沥青路面 由于具有 良好 的行车舒适 性而被 广泛
应用 于高速公 路 , 然而 , 在重 载交通条 件下 的高温 多 雨地 区 , 沥青路 面往往会发 生车辙 和水 损害 等病 害 。 使用 改性沥青 往往成为 改善沥青混合 料路用性 能 的
纪8 0年代末 即采用 干法 生产 岩沥 青 改性 沥青 混合 料¨ , 并通过 深 入研 究 发 现 改性 后 的沥 青 混 合 料 具有优异 的高温稳定 性和抗剥 落性能 j 。随着 对岩 沥青 的广 泛应用 , 国内 的道路 工作 者 也展 开 了对 岩 沥青 的深人研 究 。吴 旷怀等 采用不 同用量 的北美 岩沥青在 高温条 件下 对石 料 进行 预 拌裹 覆 , 然 后再
表1 5 U北 美 岩 沥 青 改 性剂 技术 指标
个重 要手段 。5 U北美岩 沥青是 一种 天然改 性剂 ,
是石油 在岩石夹缝 中经过亿万 年 的沉 积 、 压力 、 触媒 等综合 作用下 生成 的沥 青类 物 质 , 经过 长期 自然界
恶劣环境 下的考验 , 性 质特别稳 定 。国外 早在 l 9世
杂原 子基 团含 量 高 , 芳 香性 和极 性 强 , 经 过 改性 , 基 质沥青 的微观结 构发生 了变 化 。 本 文采用 流 变学 方 法评 价 了沥 青 胶 浆 车 辙 因 子、 动粘 度 随着 5 U北美 岩沥 青 掺 量不 同下 的变化
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8 65 9 8 6.
9 1 0.
174 2 37 4 0
53 6 3
8 8 3. 8 03
8 1
29 3 6 29 8 5
26 3 6
4
8
类 1l 3 I、 l713l 1l.l.l. . 5 型 l 61 29 5 . 1 80 3 0 50 7 l 54 2 6 . 6 0 1 l0 91 A 1f09 f4f { 7f2: f f 1 f5 G61 f 8 7 5 4 2 51 5 1 l 5 5 I 0 0 5 3 0 4 8 . 0
5 拌 5 成 4 除 易相溶 , 可以与普通 的基质 沥青或者改性 沥青共 同使 用。此 产品 加热温度 15℃ , 合温度 1 5℃ , 型温度为 1 0℃ , 了干拌 加料 的顺序和时 间与添加岩沥青改性 剂的过程一样 。 使用方便 , 施工 时无 需特殊 设备 , 混合料 生产过 程 中直接投 入 时间外 , 在 拌合楼 , 只需要延长一定的干湿拌 合时间。
广泛的使用。世界上 比较著 名 的北 美岩 沥青在 美 国、 大利亚 、 质沥青进行混合料试验 , 澳 比较不 同掺量下 的岩沥青 改性沥青混 合 挪威 、 日本等地均有广泛使用 , 尤其是高温 、 高应力 、 面铺 装 、 桥 弯 料 的高低温性能 和水稳定性能 。
坡路段等 , 其特点 是显 著提高 沥青 混合料 的稳定 性 。我 国新疆 、 2 3 混合料 的拌 和 与成 型 . 四川等地也有丰富的岩沥青资源 , 由于对岩 沥青路用性 能与应 但 添加岩 沥青添加剂 的沥 青混 合料 的拌和 , 预先把配好 的矿料 用技术的研究滞后。因此 , 在我 国大规模 的公路建 设 中尚未 获得 置 于烘箱 10℃预热 4h将 拌合机预热至 10℃ , 9 , 9 然后将预热 的
表 2 不 同掺量岩沥青的混合料性能
岩沥青 添 马歇尔稳 马歇尔浸水残 动稳定度 冻融劈裂强 低温弯曲 加剂掺量 / 定度/ N 留稳定度/ 次 / m % k % m 度比 R % 应变 衅 /
0 1 1 1 7 29
1 7 4.
2 沥青 混合 料原 材料及 级 配组成 2 1 沥青 混合料 级 配组成 及 最佳 媒 、 细菌 的综 合作 用下生成
在基质沥青 混合料最佳油石 比条 件下 , 基质沥青采用滨州 重 的沥青类物质。由于天然沥青常年与 自然 环境共存 , 性质特别 稳 交 7 0号 , 岩沥青采用 4 8 %, %和 1 %三 个不同 的掺 量 ( 2 掺量的计 定 , 有非常 优越 的路 用性能 。因此 , 路面 工程 中得 到 了较 为 算方法为改性剂 占改性剂与沥青总质 量的百分 比) 具 在 代替一部分基
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第3 3卷 第 1 6期 20 0 7年 6 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECrURE
V0. 3 No 1 13 . 6
Jn. 20 u 07
・1 7 ・ 7
・
建 筑 材 料 及 应 用 ・
广 泛 应 用 [3。 1] -
矿料快速置于拌合机 中, 入常温 下 的北 美 岩沥青 添加剂 , 工 加 人
稍微分散一下 , 干拌 5mi, n 使得岩沥青改性剂与集 料充分预拌 均
1 岩 沥 青添 加剂 A g oepu gc t ls的特性
拌和 1mi, 后加入 已预 热 n最 岩沥 青 添 加 剂 A goepu 含 有 5 % 的 硬 沥 青 G l nt, 匀裹 附。然后加入所需 的基质 沥青 , g ct l s 0 ioi s e 继续 搅拌 2mi n至均 匀为止 , 成型温度为 10℃。 5 1 . %的助剂 ,33 67 3 . %的丁苯共聚物 , 际上是一 种复合 改性 剂 , 的矿粉 , 实 为了方 便对 比, 未添加岩沥青改性 剂的基质沥青混合料集 料 常温下为粉粒状 固体 , 高温融化 条件 下与各种来 源的石油 沥青极
沥青混合料矿料级配采用 AC 1I沥青采用重交基质沥青滨 -6 ,
州7 0号 , 集料采用嘉粤石场 的花 岗岩 , 粉采用 四会市迳 口镇 的 矿
石灰岩矿粉 , 矿料级配组成见 表 1 。试验 确定基质 沥青混 合料最
佳 油 石 比 为 50 。 、%
表 1 AC 1 I -6 沥青混合料矿料级配组成
3 掺 加岩 沥青 添加 剂的 混合 料性 能 3 1 各掺 量岩 沥青 改性 沥青 混合 料 的路 用性能 比较 .
按照 J J0 22 0 T 5 —00公路 工程 沥青 及沥青 混合 料试 验规 程相 关规程分别进行 了标准 马歇 尔试验 、 马歇尔 浸水试 验 、 马歇 尔冻 融劈裂试验 、 0℃低温弯 曲试验及 车辙试 验 , 一1 试验结果见表 2 。
青混合料的路用性能 , 而探讨其 改性的机理 , 进 从而促进岩沥青添加剂路用性 能的试验研 究。 关键词 : 北美岩 沥青, 添加剂 , 沥青混合 料, 路用性能
中 图 分 类 号 : 1 .1 U4 62 文 献标 识 码 : A
岩沥青是天然沥青的一种 , 是石油在 岩石夹缝 经过长达亿 万 2 2 试 验 对 比 方 案 .
文章 编 号 :0 96 2 (0 7 1 —1 70 1 0 8 5 2 0 )60 7 2
岩 沥 青 添加 剂路 用性 能 的试 验 研 究
詹
摘
7 亍
要 : 究 了采用 不同掺量 的北美岩 沥青添加 剂 A goepu 拌制 改性 沥青混合料 , 研 g ct l s 并研 究 了不 同掺 量岩沥青 改性沥