沥青混合料抗剥落性能
抗剥落剂对沥青混合料水稳定性影响的试验方法与指标研究_张苛
试验方法 实测值
规范要求
针入度(25 ℃, 100g,5s)/0.1 mm
T 0604
85
80~100
针入度指数 PI 10 ℃延度/cm
T 0604 0.967 T 0605 >150
-1.0~ +1.0 ≥45
TR&B 软化 点/℃
T 0606 பைடு நூலகம்48.9
≥45
含 蜡 量/%
T 0615 1.15
在沥青或沥青 混 合 料 中 掺 入 抗 剥 落 剂,是 提 高沥青与集料的 黏 附 性、增 强 沥 青 混 合 料 抗 水 损 害能力的一 种 常 用 的 措 施 。 [4-9] 目 前 针 对 抗 剥 落 剂的研究大多是 在 淡 水 的 环 境 中 进 行 的,抗 剥 落 剂在含盐高湿环境水分和氯盐的双重作用下能否 还能表现出淡水环境中的良好性能尚不明确。且 以往大多采用浸 水 马 歇 尔、冻 融 劈 裂 等 静 态 试 验 评价沥青混 合 料 的 水 稳 定 性 ,与 [10-12] 沥 青 路 面 实 际受力模式相差甚远。浸水汉堡车辙试验可以很 好地模拟行车荷载引起的动水压力对沥青混合料 的冲刷作 用 。 [13-14] 因 此,有 必 要 针 对 含 盐 高 湿 环 境的特点采用浸水汉堡车辙试验开展含盐高湿环 境下沥青抗剥落剂性能方面的研究。
1.1.2 沥 青 抗 剥 落 剂 目前,沥青抗 剥 落 剂 主 要 有 4 种:① 无 机 类
抗 剥 落 剂 ,以 石 灰 、水 泥 最 为 常 见 ,优 点 是 成 本 低 、 性能好,但在混合 料 中 不 易 混 合 均 匀 且 施 工 工 艺 复杂;② 金 属 皂 化 物,以 皂 脚 铁 为 代 表,成 本 较 低,使用方便,但其与沥青易产生离析;③ 以季胺 盐 为 代 表 的 阳 离 子 型 表 面 活 性 剂 ,使 用 方 便 ,但 成 本较高,热稳定性差;④ 高分子类抗剥落剂,以胺 类和非胺类聚合 物 为 主,改 善 沥 青 混 合 料 性 能 较 好 ,在 国 内 外 沥 青 路 面 建 设 中 应 用 非 常 广 泛 。
非胺类沥青抗剥落剂的制备及性能
第8卷第5期2005年10月建 筑 材 料 学 报JO U RN A L OF BU IL DIN G M AT ER IAL SVo l.8,No.5Oct.,2005收稿日期:2004-09-13基金项目:上海市科技发展基金科技攻关项目(022112197)作者简介:朱大章(1975-),男,湖北人,同济大学讲师,博士生.文章编号:1007-9629(2005)05-0474-06非胺类沥青抗剥落剂的制备及性能朱大章1, 孙晓宇2, 吕伟民3, 李文哲2, 汪世龙2, 倪亚明1(1.同济大学化学系,上海200092;2.同济大学生命科学分析研究中心,上海200092;3.同济大学道路与机场工程系,上海200092)摘要:以含磷羟基有机物为主要成分制备了一种非胺类沥青抗剥落剂,并用水煮法、热老化试验和热重分析研究了其有关性能.结果表明,以采用w (LOP)=15%,w (SP)=5%配方配制的抗剥落剂掺入沥青后,可大大提高沥青与酸性石料的粘附性,使沥青与酸性石料的粘附性等级由1~3级提高至5级,并在热老化后仍能保持良好的效果;以单十二烷基磷酸酯和硅胶H 为代表,通过红外光谱和溶剂淋洗实验初步探讨了抗剥落剂的作用机理.结果表明,单十二烷基磷酸酯在硅胶H 表面上的吸附符合Langm uir 吸附等温式,且这种吸附为化学吸附.关键词:沥青;抗剥落剂;酸性石料;水煮法;吸附等温式;化学吸附中图分类号:U 416.217 文献标识码:APreparation and Performance of a Novel Asphalt Antistripping Agent Containing No AminesZH U Da z hang 1, S UN X iao y u 2, L U Wei min 3L I Wen z he 2, WA NG S hi long 2, N I Ya m ing 1(1.Department of Chemistry,Tongji University,Shanghai 200092,China;2.Analytical &Research Centre of Life Science,Tongji University,Shanghai 200092,China;3.Department of Road &Airport Engineering,Tongji University ,Shanghai 200092,China)Abstract:An asphalt antistripping ag ent w ithout amines w as prepared w ith pho spho ric hydr oxy l org anic com po unds as the main com ponent and its perfo rmance w as evaluated by w ater boiling method,heat ageing and therm alg ravimetry.The results show that the o ptimal form ula o f the antistripping ag ent is:w (LOP)=15%,w (SP)=5%,w hich could im pro ve the adhesio n betw een asphalt and acidic stones g reatly.It can incr ease the adhesio n g rade fr om 1~3to 5and keep g ood effect even after heat ageing.M eanw hile,the functionary mechanism w as preliminarily discussed by using FT IR spectroscopy and leaching ex perim ent with monododecy l phosphate and silica H as the r epresentatio n.It is show n that the adsorptio n o f m ono dodecyl phosphate on the surface of silica H is chemical adso rption and accor ding w ith Lang muir adsorptio n isother m form ula.Key words:asphalt;antistripping agent;acidic stone;w ater boiling metho d ;adsor ption isotherm fo rmula;chemical adsorptio n目前在高速公路的建设中,一般采用结构紧密、耐磨、抗滑的酸性石料(即SiO 2质量分数大于66%的石料)如花岗岩、石英岩、砂岩等和沥青形成作为路面面层的沥青混凝土.由于酸性石料的表面有较强的亲水性,它和油性的沥青粘附不牢,故在雨水、地下水及雪水的作用下,沥青容易从石料表面剥落,从而导致高速公路的破坏,即为水损害.水损害已成为我国高等级公路早期破坏最主要的原因之一[1].目前解决这一问题的主要办法是在沥青中加入沥青抗剥落剂.市场上的沥青抗剥落剂目前大多为胺类物质,如季铵盐,多乙烯多胺与甲醛、苯酚的缩合物,咪唑啉,醇胺,简单胺类及其盐等等[2~8].由于胺类物质遇热易分解,且其在酸性石料表面仅发生物理吸附[9],所以长期效果较差.本文则以含磷羟基有机物为主要成分,制备了一种非胺类新型抗剥落剂,然后根据国家标准评价了其有关性能.另外,对这种抗剥落剂的作用机理也进行了初步研究.1 实验部分1.1 抗剥落剂的制备1.1.1 有效成分的筛选与确定笔者从对酸性石料与沥青粘附性的作用效果和自身热稳定性这两个角度对抗剥落剂有效成分进行筛选.根据交通部颁布的行业标准 公路工程沥青及沥青混合料试验规程!(JT J 052∀2000)要求,采用水煮法评价沥青与酸性石料的粘附性.具体步骤为:按照 沥青与粗集料的粘附性试验方法!(T 0616∀1993),将粒径为9.5~13.2mm 的酸性石料洗净、烘干,然后浸在预热的添加了各候选抗剥落剂物质的热沥青试样中,45s 后轻轻提出.裹有沥青的酸性石料在室温下冷却15min 后,再在微沸的水中煮3m in.观察酸性石料表面沥青薄膜的粘附状况,并根据受水作用下沥青薄膜在酸性石料表面的移动情况及剥落程度,评定沥青与石料的粘附性等级1~5级,其中1级为最低等级,5级为最高等级.本实验中如无特别说明,所用酸性石料均为产自浙江湖州的砂岩,沥青均为台湾70#沥青.用Perkin E lmer T GA-7热重分析仪在高纯N 2气氛下对各候选抗剥落剂物质进行热失重分析,确定它们的热分解温度,评价它们的热稳定性.相关实验条件为:温度40~250#,升温速率10#/m in,N 2流速60mL/m in.1.1.2 抗剥落剂中各组分配比的优化抗剥落剂的组分确定后,改变各组分的配比,并用水煮法评定它们加入沥青后对沥青与酸性石料粘附性作用的效果,以确定较优的配比.1.2 抗剥落剂的性能评价1.2.1 粘附性向沥青中加入0.4%(以占沥青质量计,下同)的抗剥落剂,用1.1.1节所述方法评价抗剥落剂的粘附性能.1.2.2 热老化将掺有抗剥落剂的沥青制成约3mm 的薄膜,放入163#的烘箱中5h(部颁标准JTJ 052∀2000,T 0609∀1993 薄膜加热试验!),然后再用水煮法检验经加热处理后的沥青与酸性石料的粘附性.1.3 抗剥落剂的作用机理分别以单十二烷基磷酸酯和硅胶H 代表抗剥落剂和酸性石料,并通过等温吸附试验来研究抗剥落剂的作用机理.1.3.1 吸附等温线的绘制将单十二烷基磷酸酯溶解于二甲苯中,配成不同浓度的溶液.称取15.00g 硅胶H 置于盛有上述溶液的250mL 吸附瓶中,塞紧瓶塞,在25#下震荡吸附瓶24h.取上层清液并用Rhodam ine475第5期朱大章等:非胺类沥青抗剥落剂的制备及性能6G显色∀萃取∀分光光度法[10]测定吸附后溶液的浓度,计算吸附量,绘制吸附等温线.1.3.2 红外吸收光谱分析取吸附后的硅胶H,用二甲苯和乙醚洗涤多次,烘干去除溶剂,压片.用T herm o Nico let470/ 670傅立叶红外分光光度计测其红外吸收光谱,并与未吸附的硅胶H及单十二烷基磷酸酯对比.单十二烷基磷酸酯采用十二醇与POCl3反应制备,并依次以正庚烷、乙醚、丙酮多次重结晶得到纯品.其熔点经毛细管法测得为58#.2 结果与讨论2.1 抗剥落剂主成分的确定各种候选抗剥落剂物质添加到沥青中后,其对沥青与砂岩粘附性等级的影响如表1所示.抗剥落剂自身的热稳定性也参见表1.从表1可看出,胺类物质对沥青与砂岩粘附性的提高作用较小,沥青与砂岩粘附性等级均不超过4级,而磷羟基有机物对沥青与砂岩粘附性的提高作用较大,沥青与砂岩粘附性等级均达4级以上;大多数胺类物质的分解温度较低,在170#以下,而磷羟基有机物分解温度均在200#以上.由此可看出,无论是从对沥青与砂岩粘附性等级的影响而言还是从其自身的热稳定性方面而言,磷羟基有机物在总体上均优于胺类化合物,故笔者选用磷羟基有机物为抗剥落剂的主要成分.表1 各种抗剥落剂候选物质对沥青与砂岩粘附性等级的影响及其自身热稳定性大小T able1 Effect of various candidate antistripping agent on the adhesion grade of Taiwan70#asphalt and sandstone and their heat stabilitiesCan didate antistripping agentAdhes ion grade ofasph alt an d sandstoneDecompositiontemperature/#Phosphoric h ydroxyl organic com pound LOP4+220Ph osphoric hydr ox yl organic com pou nd LP4+200Ph osphoric hydr ox yl organic com pou nd CP4220Phosph oric hydroxyl organic compound SP4+200 Quaternary amm on ium salt16313-<100Quaternary amm on ium salt73264-170Am ine SN4>250Amin e SH-1053-100Polyethylenepolyamine3<100M onimidazolin e4->200Diimidazolin e4->200 Quaternary amm onium salt S SL3-170Triethanolam ine4->2002.2 抗剥落剂中各组分含量的确定考虑到与沥青的相溶性,本文的抗剥落剂以4号燃料油为溶剂.由于LOP在4号燃料油中的溶解性能最好,而其它几种磷羟基有机物在4号燃料油中的溶解度不是很大,故选用LOP为主要组分,并分别与其它几种磷羟基有机物复合.在70#温度下充分搅拌抗剥落剂,并按沥青的0.4%加入到台湾70#沥青中.按前述方法和标准,测定各抗剥落剂对沥青与砂岩粘附性等级的影响,结果如表2所示.从表1,2可以看出,质量分数为20%的LOP分别与质量分数为5%的LP,CP复合后,其对沥青与砂岩粘附性等级的影响并不明显,而与5%SP复合后,其对沥青与砂岩粘附性等级的影响明476建 筑 材 料 学 报第8卷表2 抗剥落剂组成对沥青与砂岩粘附性等级的影响T able 2 Effect of the composition of antistripping agent on the adhesion grade of Taiwan 70#asphalt and sandstone positionAdh esion grade of asphalt and sandstone1w (LOP)=20%,w (LP)=5%4+2w (LOP)=20%,w (CP)=5%4+3w (LOP)=20%,w (SP)=5%54w (LOP)=15%,w (SP)=5%55w (LOP)=10%,w (SP)=5%4+6w (LOP)=5%,w (SP)=5%37w (LOP)=15%,w (SP)=4%58w (LOP)=15%,w (SP)=3%4+9w (LOP)=15%,w (SP)=2%4+10w (LOP)=15%,w (SP)=1%4+显,粘附性等级可达到5级.即采用配方w (SP)=5%时,w (LOP)=15%,可得到具有良好抗剥落性能的抗剥落剂.固定w (LOP)=15%,逐步降低w (SP),可看出:当w (SP)∃3%时,沥青与砂岩粘附性等级不能达到5级,即抗剥落剂的抗剥落性能达不到最佳.考虑到产品性能的可靠性,本文采用由4#配方配制的抗剥落剂进行进一步的性能研究.2.3 抗剥落剂的性能评价将抗剥落剂加入沥青后,沥青与各种石料的粘附性如表3所示.从表3可看出,在沥青中加入0.4%的抗剥落剂后,可以显著改善沥青与石料特别是酸性石料的粘附性能,而且这种粘附性不因热老化而降低.这是由于作为抗剥落剂主成分的磷羟基有机物LOP,SP 热稳定性较好的缘故.热重分析表明,LOP,SP 的开始分解温度分别为220#和200#,它们在沥青混合料拌和温度(150#)和热老化试验温度(163#)下不会分解.而作为参比的胺类抗剥落剂,虽然在热老化前对沥青与各种石料的粘附性能都有明显的改善,但是,热老化后这种效果就明显减弱.表3 添加抗剥落剂前后沥青与各种石料粘附性的比较Table 3 Comparison of the adhesion between asphalt and variou s aggregates before and after adding antistripping agentAntistrippin gagen tAsphaltSituationAdhesion grad eLimestoneBas alt SandstoneW hite granite Pink granite Blan kDongh ai 70#Before ageing 55311After agein g 55421T aiw an 70#Before ageing 55311After agein g 55411Antistrippin g agent 4#(w ithoutamines)Dongh ai 70#Before ageing 55555After agein g 55555T aiw an 70#Before ageing 5555 5-After agein g 5555 5-Am ine antistrippingagen tDongh ai 70#Before ageing 555 5- 5-After agein g 55432T aiw an 70#Before ageing 555 5- 5-477第5期朱大章等:非胺类沥青抗剥落剂的制备及性能2.4 抗剥落剂作用机理的初步探讨2.4.1 单十二烷基磷酸酯在硅胶H表面上的吸附由于沥青、抗剥落剂和石料均为成分复杂的体系,直接研究其机理比较困难.但从实际情况来看,其机理应为表面活性剂在固体表面上的吸附.由于本文抗剥落剂的主要成分为含磷羟基有机物,而硅胶中SiO2的质量分数高达100%,故本文以单十二烷基磷酸酯和硅胶H分别代表抗剥落剂和酸性石料,以研究抗剥落剂的作用机理.图1为25#下硅胶H表面上单十二烷基磷酸酯的吸附等温线.从图1可以看出,硅胶H表面上单十二烷基磷酸酯的吸附等温线符合Langmuir吸附等温式.根据Langm uir吸附等温式,得c q =1q m+cqm图1 硅胶H表面上单十二烷基磷酸酯的吸附等温线Fig.1 A dso rption isother m o f monododecyl phosphate o n the sur faceof silica H式中:q为平衡浓度为c时的实际吸附量;q m为表面吸满时的吸附量; 为吸附系数.以c/q对c作图,可得1条直线,其斜率为1/q m,截距为1/(q m ),由此计算出:q m=63.7nmo l/g, =0.370L/ mol.故吸附量与平衡浓度的关系式为q=0.370c1+0.370c%63.72.4.2 单十二烷基磷酸酯在硅胶H表面上的吸附类型红外吸收光谱是研究吸附类型的常用方法.单十二烷基磷酸酯在硅胶H表面吸附前后的红外吸收光谱如图2所示.单十二烷基磷酸酯含有羟基,故在3100~3600cm-1之间有较强的吸收峰(见图2).硅胶在670#以下时,其表面与空气中的水蒸气接触,会活化产生出大量的羟基,故在3100~3600cm-1之间也有较强的吸收峰(见图2).硅胶H表面吸附单十二烷基磷酸酯后,如果没有发生化学反应,羟基的吸收峰应不会有较大的变化.而图2显示,硅胶H吸附单十二烷基磷酸酯后,羟基的吸收峰明显减弱.这可能是在硅胶H表面上硅图2 单十二烷基磷酸酯在硅胶H表面吸附前后的红外光谱图F ig.2 FT IR spectro sco py of mo no do decyl pho sphate befo re and after adsor pt ion on silica H surface1∀∀∀Silica H;2∀∀∀M on od odecyl phos phate;3∀∀∀M onododecyl p hosphate after adsorption;4∀∀∀M onododecyl phosphate after adsorption and after h eatin g at150#478建 筑 材 料 学 报第8卷羟基与单十二烷基磷酸酯的羟基发生脱水而导致的结果.而且,吸附后,在2858cm -1和2916cm -1处还产生了微弱的新吸收峰,这是甲基和亚甲基的吸收峰.这表明,硅胶表面上有了磷酸单酯的碳链.用大量的溶剂多次淋洗吸附后的硅胶,新峰也不会消失.结合吸附等温线,可认为单十二烷基磷酸酯在硅胶H 表面的吸附为化学吸附,其过程如右所示.3 结 论1.沥青抗剥落剂的较优配方为以4号燃料油为溶剂,且w (LOP)=15%,w (SP)=5%.该产品能明显改善沥青与各种石料特别是酸性石料的粘附性能,且热稳定性好,在163#烘箱中薄膜加热5h 时其抗剥落性能也不会降低.2.沥青抗剥落剂中不含任何胺类物质,在合成、贮存、运输、使用等过程中和施工后,均不会产生刺激性气味,不会对大气、水体、土壤产生任何污染,属于环保型产品.3.硅胶H 表面上单十二烷基磷酸酯的吸附等温线符合Langmuir 吸附等温式,且q m 为63.7nmol/g, 为0.370L/ m ol.4.红外光谱分析表明单十二烷基磷酸酯在硅胶H 表面上的吸附为化学吸附.参考文献:[1] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M ].北京:人民交通出版社,2001.140.[2] KALINOWS KI M L,LOW ELL T C.Asphalt compositions[P].USA Paten t:US :2759839,1956-08-21.[3] RICH ARDS ON III W A,ZIM IN S R A,FU EHOLZER J,et al.Tagging and identifyin g as phalt additives [P].USA Paten t:U S 5306343,1994-04-26.[4] KU GEL E T G,GILM ORE D W.Asphalt adh esion impr oving additives prepared by formaldehyde conden sation w ith p olyamines[P].U SA Patent:US 4639273,1987-01-27.[5] H ELLS TEN M E,KLINGBERG A W,SVENNBERG S E.Asph alt com positions having improved adhesion to aggregate[P].USA Patent:US 3928061,1975-12-23.[6] OH TS UKA S,DOI T.Bitumin ou s compositions having high adh esive pr op erties and meth od of producing s am e[P].US APatent:US 3615797,1971-10-26.[7] KU GEL E T G,GILM ORE D W.Asphalt antistripping agents contain ing organic amines and Portland cem ent[P].US APatent:US 4743304,1988-05-10.[8] 刘祖愉.T EPA/甲醛合成沥青抗剥离剂研究[J].现代化工,1997,(8):18-20.[9] M ARIE E,PER M C,ST EN Y S.Characteriz ation of adsorption sites on a quartz pow der from ES CA analysis of an ads orb ed fatty diamine[J].Surf Interface An al,1999,27:915-929.[10] 毛培坤.表面活性剂产品工业分析[M ].北京:化学工业出版社,2003.455.479第5期朱大章等:非胺类沥青抗剥落剂的制备及性能。
三种沥青抗剥落剂的性能对比研究
沥 青 混 合 料 采 用 A 一 3 级 配 采 用 规 范 中值 规 C 1,
【 者 简 介 】王 延 海 (9 7 , , 苏 徐 州人 , 级工 程 师 , 要 从 事 道 路 与桥 梁 的设 计 与 重 载 交 通 路 面 结 构 与 材料 研究 工 作 。 作 16 一) 男 江 高 主
[ yw rs ode g er g ni tp iga et w tr t it; h r l t it Ke o d ]ra n i ei ;at s ipn gn; a a ly tema s bly n n —r e sbi a i 的 限制 , 胺类 液 体抗 剥落剂 添 的应用 居多 , 但胺类 的 因为热 稳定 性和 抗 老 化性 较 差 , 引起 了使 用者 的怀 疑。 因此 , 胺 类 液 体 抗 剥 落 剂 也 越 来 越 受 到 重 非
用; 另一 方 面添加 消 石灰 或 水 泥 要 另外 增 加 供 料 和
计量设 备 , 增加 了工 艺 的 复杂 性 。 由 于融 于沥 青 型 抗剥 落剂 加容 易 , 因而使 用 最 广 泛 。融 于 沥 青 型抗
剥 落 剂 又 有 胺 类 和 非 胺 类 两 种 , 价 格 及 生 产 工 艺 受
视 。
0 引 言
沥青 路 面 在 高速 行 车 、 冻涨 因 素 作用 下 发 生 的 水 损 害 是 沥 青 路 面早 起 损 害 的 主 要 形 式 之 一 … 。
引起 沥 青路 面水 损 害 的 因素 很 多 , 沥青 混 合 料 空 如 隙率 过 大 、 面渗 水 、 路 排水 系统 不 完 善 、 面 压 路 道 路
第3 6卷 , 3期 第
抗剥落剂对沥青混合料性能的影响及其改性机理研究
抗剥落剂对沥青混合料性能的影响及其改性机理研究作者:黄家奇易可良来源:《西部交通科技》2023年第10期基金项目:广西重点实验室运行项目“广西道路结构与材料重点实验室”(编号:22-035-36)作者简介:黄家奇(1987—),工程师,主要从事公路水运工程材料试验检测、交竣工验收工作。
文章采用各项试验分析了不同掺量抗剥落剂对沥青混合料性能的影响,并借助分子模拟手段,研究了抗剥落剂对沥青-集料界面粘附作用的改性机理。
结果显示:抗剥落剂可以增大老化前后沥青的针入度、延度,减小沥青软化点;抗剥落剂掺量增加,沥青混合料残留稳定度增强,冻融劈裂强度比、低温弯曲破坏应变值逐渐提高并在0.6%掺量时下降,但车辙试件动稳定度逐渐降低;综合考虑推荐抗剥落剂掺量为0.4%。
分子模拟结果表明,0.4%抗剥落剂可使沥青-集料粘附功提升10.4%,且主要由范德华能提升引起。
道路工程;抗剥落剂;沥青;沥青混合料;分子模拟U416.03A0902540 引言在国家双碳战略实施背景下,随着公路建设的发展,可开采的优质筑路集料资源逐渐减少。
较差质量集料与沥青粘附性差,沥青混合料水稳定性不足,在荷载引起的动水冲刷作用下,易引起沥青路面水损害[1-2]。
针对沥青路面水损害,在混合料中掺入抗剥落剂逐渐成为目前较常用的改善方法[3]。
最初的抗剥落剂主要为无机结合料,如石灰、水泥等,但其在改善水稳定性同时也会显著降低混合料其他性能,且实际运用时存在添加、计量困难等技术难题[2-4]。
近年来,抗剥落剂(特别是高分子类)逐渐得到广泛运用[5],也进行了较多研究,如王新刚[6]探究了抗剥落剂对沥青混合料水稳定性的改善效果;刘平[7]重点考查了LX-6525型抗剥落剂对花岗岩沥青混合料水稳定性能的影响;樊见维等[8]也将抗剥落剂运用于酸性类蚀变闪长岩集料改性,考察了沥青与集料粘附改善效果,并验证了混合料性能。
但现有抗剥落剂研究主要侧重于探讨抗剥落剂对沥青及沥青混合料粘附及抗水损坏性能的影响,对沥青或沥青混合料更广泛性能的影响评估研究相对较少。
沥青抗剥落剂应用介绍
HB-2型沥青抗剥落剂在沥青路面中的应用研究一、基本情况:1、根据交通部1998年12月(JTJ036-98)《公路改性沥青路面施工技术规范》以及99沈阳会议专家们提出改善沥青与石料(特别是酸性石料)的黏附性,宜掺加抗剥落剂并限制石灰石在沥青路面中的应用。
宜昌市地处东联武汉、西至渝川、南通潇湘、北达豫陕的公路交通枢纽位置,举世瞩目的三峡工程的核心部分就在我市境内。
在“十五”期间,宜昌市的公路通车里程会成倍增长,还会有几条高速公路穿过市域。
因此,沥青路面会大幅增加,迫切需要先进、适用的新技术、新材料,以便充分利用本地矿料资源,高标准新修和维修原有公路,使之达到前述规范和会议精神的要求,为国家的重点建设服务,为地方经济建设服务。
从全市公路沿线路面材料分布情况来看,花岗岩、砾石等酸性石料资源极为丰富。
利用HB-2型沥青抗剥落剂解决了沥青与酸性石料黏附性这一技术难题,不但使沿线材料得以应用,同时也大大降低了成本费用。
二、立项背景和目的针对我国公路交通量逐年增大,公路等级逐年提高,公路交通载荷不断提高,一些沥青路面使用寿命达不到设计年限、使用功能不佳的现象,在总结以往沥青路面建设经验的基础上,参照国外先进经验,交通部于1998年12月发布了《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98)。
该规范提出:改性沥青混合料的水稳性应符合以下两个指标要求:1、采用“沥青混合料马歇尔稳定度试验”方法测定的48h浸水马歇尔残留稳定厦不应小于80%;2.采用“沥青混合料冻融劈裂试验”方法测定的劈裂强度比不应小于80%。
达不到上述要求的应采取抗剥落措施。
交通部1999年冬在沈阳召开了“全国高速公路沥青路面技术研讨会”。
会议纪要(公设技字[2000]01号)记录了与会专家的下列3点意见:为改善沥青与石料的粘附性,宜掺加抗剥落剂。
建议限制石灰石在路面中的应用。
应考虑抗剥落剂的寿命及适用性。
交通部又于2000年6月l5日发布修订《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000),提出了《沥青抗剥落剂性能评价试验》(T0663-2000)方法。
沥青混合料掺抗剥落剂配合比计算
沥青混合料掺抗剥落剂配合比计算
沥青混合料掺抗剥落剂的配合比计算主要涉及两个参数:抗剥落剂的添加量和沥青的质量。
抗剥落剂是用来提高沥青混合料的黏附性和稳定性的一种添加剂,常见的有聚合物抗剥落剂、胶黏剂等。
在计算配合比之前,需要先确定所需的抗剥落剂添加量。
抗剥落剂的具体添加量可以根据相关标准或试验结果确定。
假设抗剥落剂的添加量为A(kg/m³),沥青的质量为B
(kg/m³),则沥青混合料的配合比为A:B。
例如,如果抗剥落剂的添加量为2%,沥青的质量为200 kg/m³,则沥青混合料的配合比为2:200,即抗剥落剂的质量与沥青的
质量之比为1:100。
这意味着每立方米的沥青混合料中,抗剥
落剂的质量为2 kg,沥青的质量为200 kg。
需要注意的是,具体的配合比计算方法可能因不同标准和试验方法而有所不同,因此在实际应用中应根据具体情况进行计算。
同时,抗剥落剂的添加量也应根据实际需要进行调整,以达到所需的改性效果。
抗剥落剂检测指标
抗剥落剂检测指标
随着现代道路建设的不断发展,抗剥落剂的应用越来越广泛。
抗剥落剂是一种能够提升沥青混合料中石料与沥青间的粘着力,从而提高路面的抗剥落能力的化学物质。
在道路建设中,抗剥落剂的质量至关重要,因此需要对抗剥落剂进行检测。
抗剥落剂的主要检测指标包括以下几个方面:
1. 粘附强度
粘附强度是评价抗剥落剂的重要指标之一,它反映了抗剥落剂与石料之间的粘着力。
检测时,需要对不同剂量的抗剥落剂进行试验,测定其与石料之间的粘附强度。
2. 粘稠度
粘稠度是指抗剥落剂在一定温度下的黏度,它是评价抗剥落剂质量的重要指标之一。
检测时,需要将抗剥落剂置于恒温槽中,测定其在一定温度下的黏度。
3. 粘度温度敏感性
粘度温度敏感性是指抗剥落剂在不同温度下的黏度变化率,它反映了抗剥落剂的热稳定性。
检测时,需要将抗剥落剂置于不同温度下,测定其黏度,从而计算出其粘度温度敏感性。
4. 化学成分
抗剥落剂的化学成分直接影响其性能和质量,因此对其化学成分进行检测也是必不可少的。
常用的检测方法包括红外光谱法、质谱法、核磁共振法等。
5. 热稳定性
热稳定性是指抗剥落剂在高温下的稳定性,它反映了抗剥落剂的使用寿命。
检测时,需要将抗剥落剂置于高温环境下,测定其稳定性。
6. 挥发性
挥发性是指抗剥落剂在一定温度下挥发的程度,它影响着抗剥落剂的使用寿命和性能。
检测时,需要将抗剥落剂置于一定温度下,测定其挥发性。
以上是抗剥落剂的主要检测指标,其中粘附强度和粘稠度是最为重要的两个指标。
在进行抗剥落剂检测时,需要选择合适的检测方法和设备,确保检测结果准确可靠。
PA-1型沥青抗剥落剂性能试验研究
2 0 1 0年 1月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TEC I  ̄? URE
Vo . 6 NO. 13 3
Jn 2 1 a . 00
・13 ・ 8
文章 编 号 :0 96 2 (0 0 0 一 8 —2 1 0 —8 5 2 l )3叭 30
2 试验 结果 及分 析
2. 马 歇 尔稳 定 度 试 验 1
马 歇 尔 稳 定 度 试 验 主 要 用 于 沥 青 混 合 料 的 配 合 比 设 计 及 沥
2 %, 6 而且 比同温度条件 下石灰岩集料沥青混凝土增加 1 %左右。 0
表
类 方 法 在 工 程 实 际 中 得 到 了广 泛 的 应 用 。
表 2 车 辙 试 验 结 果 对 比表
集料类 型
石 灰 岩
1 沥青 混凝 土抗剪 强度 理论
沥青混凝土是 由沥青 、 质材 料 以及 外加 剂 组成 的复合 材 矿
料 , 强 度 取 决 于 所 用 材 料 的质 量 和 组 成 比 例 。 我 国有 关 技 术 规 其
改性 已成 为 公 路 工 程 中 的 热 门 课 题 , 国 为 此 进 行 了 大 量 的 研 间变形加大 , 各 使其动稳 定度 显著 降低 。而 加入 P - A 1型抗剥落 剂 究 。改 善 沥 青 混 合 料 性 能 的方 法 可 分 为 两 类 : 一 类 是 通 过 在 沥 后 , 仅 保 持 了花 岗岩 集 料 沥 青 混 凝 土抗 高 温 塑性 流 动 变 形 的 优 第 不
青混合料生产过程 中调整工艺改善 沥青 混合料 的性 能 ; 二类是 势 , 第 还显 著提高了花岗 岩集料 沥青 混凝 土的 动稳定度 , 这一 指 使 通过在沥青 中加入外 加剂来 改善 沥青 混合料 的性 能。其 中第二 标 达 到 甚 至 超 过 了石 灰 岩 集 料 沥青 混凝 土 。
6525型抗剥落剂对沥青混合料性能的影响
关键 词 : 公 路 ;6 5 2 5型 抗 剥 落剂 ;沥 青 ; 针 入 度 ;粘 附 性 ; 水 稳 定性 中图分类号 : U4 1 6 . 2 1 7 文 献标 志码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 —2 6 6 8 ( 2 0 1 3 ) 0 3 -0 1 1 7 -0 2
抗剥 落剂 的用 量为 沥青 用 量的 0 . 2 及 0 . 4 , 分别 制备两 组试 件 。 ( 2 )添加 剂 添加 方 式 。按 沥 青用 量 的 0 . 2 及 0 . 4 9 , 6 直接 加入 1 4 0 ~1 5 0℃ 的热 沥青 中 , 稍 加 搅 拌 即可与 沥青 充分 相 溶 。
[ 7 ] 伍石生 , 徐希娟. 掺加 P R P L AS T S抗 车 辙 剂 的 沥 青 混
[ 1 o ] 岳鹏飞. 三种 沥青混合料抗车辙添加剂 的性能综合 比 较[ J ] . 现代交通技术 , 2 0 1 0 , 7 ( 4 ) .
[ 1 1 ] 沈金安. 沥青 及沥青混合料路用性 能[ M] . 北京 : 人 民
近年 来 , 广东省 高 速公路 发展 迅 速 , 全省 已经 形
成纵 横交 错 的高速 公 路 网络 , 成 为 了 国 民经 济 发 展 的 大动脉 。在 高速 公 路 中 , 沥 青 砼 路 面 由于 其 平 整 度高 、 噪 音低 、 行 车舒 适 、 开放 交 通 早 等 优 点 而 得 到 广泛 应用 。但 在早 期运 营 中 , 由于超 载 、 大温 差等 破 坏 因素 , 加上 水稳定 性 不足 , 往 往会造 成 沥青 路面 发 生水 损 害 , 导致 裂缝 、 唧浆 、 露石及 坑槽 , 不 仅 引起 路
抗剥落剂对沥青及沥青混合料性能的影响研究
文章编号:1005 - 0574 - (2019)03 - 0026 - 04 DOI:10.19332/j. cnki. 1005 - 0574.2019.03.007抗剥落剂对沥青及沥青混合料性能的影响研究李存健',吴春生',杜本发'(1.中设设计集团股份有限公司,江苏南京210014;2.长安大学,陕西 西安 710064)摘要:文章选取一种有机高分子非氨类抗剥落剂,研究了不同掺量的抗剥落剂对沥青和沥青混合料性能的影响,同时进行了沥青的三大性能指标试验与沥青混合料的水稳定性和高温稳定性试验。
试验结果表明:抗剥落剂显著提高了沥青 的低温性能,降低了沥青和沥青混合料的高温性能,但一定掺量的抗剥落剂能够显著提高沥青混合料的水稳定性,并得出了抗剥落剂的最佳掺量为0.2%。
关键字:抗剥落剂;沥青性能指标;水稳定性;高温稳定性中图分类号:U416 文献标识码:AAbstract: In this paper, an organic macromolecule Non-ammonia anti-stripping agent was selected to study the influence ofdifferent dosage of anti-stripping agent on the performance of asphalt and asphalt mixture. At the same time, three performance in dexes of asphalt andwater stability and high temperature stability of asphalt mixture were tested.The results show that the anti-strip- ping agent can significantly improve the low temperature performance of asphalt and reduce the high temperature performance of as phalt and asphalt mixture, but a certain amount of anti-stripping agent can significantly improve the water stability of asphalt mix ture, and the optimum content of anti-stripping agent is 0.2%.Key Words: anti —stripping agent ,asphalt performance index, water stability ,high temperature stability分析了不同掺量的抗剥落剂对沥青三大指标的影响和沥青混合料路用性能的影响,并进一步得岀了抗剥落 剂的最佳掺量。
冷补沥青混合料性能及集料配比概述
冷补沥青混合料性能及集料配比概述冷补沥青混合料又叫冷补料,沥青冷补料,这种道路养护材料广泛应用于各级高速公路,国、省、县、乡道等道路路面坑槽修补,接下来就让我们一起了解一下冷补沥青混合料性能及集料配比。
冷补沥青混合料集料,冷补沥青混合料集料用矿料必须满足热拌沥青混合料用矿料技术指标,以保证冷补沥青混合料的应用效果。
抗剥落剂,因为柴油在一定程度上削弱了沥青和集料之间的粘结力,降低了冷补沥青混合料的强度和水稳定性;其次,刚铺筑的冷补沥青混合料空隙率比较大,雨水极易下渗,在行车荷载产生的动水压力作用之下,容易出现水损坏。
消石灰作为一种广泛应用的抗剥落材料,施工方便。
因此,在制备冷补沥青混合料时,有必要掺加消石灰,从冷补沥青混合料整体性能考虑,一般消石灰用量为2.0%。
冷补沥青混合料集料配合比设计:矿质混合料级配设计,为了保证冷补沥青混合料良好的施工和易性及其有机溶剂的挥发,冷补沥青混合料普遍采用骨架嵌挤结构,与普通热拌沥青混凝土AC级配相比较,冷补沥青混合料粗集料含量较多,细集料含量较少。
更佳油石比配比:与热拌沥青混合料不同的是,冷补沥青混合料采用纸迹方法来确定冷补沥青更佳用量。
按照4.5%、4.8%、5.1%的冷补沥青用量制备冷补沥青混合料,然后将80℃的冷补沥青混合料摊铺到白纸上,观察落在白纸上的沥青痕迹,确定冷补沥青更佳用量。
冷补沥青混合料性能研究:冷补沥青混合料初始强度,为了确保冷补沥青混合料不被汽车轮胎带走或者推移,完成铺筑的冷补沥青混合料必须具备一定的强度,因此有必要对其初始强度进行测试,验证冷补沥青混合料的路用性能。
冷补沥青混合料成型强度,冷补沥青混合料铺筑完成之后,其强度随着时间的延长继续增大,直至有机溶剂挥发,冷补沥青混合料成型完成,强度达到更大值。
成型强度对冷补沥青混合料颗粒之间粘结性能、原路面坑槽修补效果具有重要影响。
抗剥落剂对沥青性能指标影响研究
The Ef fe c t o f Ant i- — s t r i ppi n g Ag e nt on Pe r f o r ma nc e o f As pha l t Pa v e me nt
i nd e x c ha ng e s t o r e le f c t t he p e fo r m a r n c e o f a s p ha l t t he r o a d.
Ke y wo r d s:An t i —s t i r p p i n g a g e n t ,Ad h e s i o n s t o n e v lu a e ,wa y—u s e p e f r o ma r n c e ,t h e w a t e r s t a b i l i t y,o p t i mu m c o n t e n t
表1 壳牌 9 0 # 基质沥青主要技术指标
试验项 目 针人度( 2 5 ℃, 1 0 0 g , 5 s ) 针 人度 指数 P l 延度 ( 5 c n t / m i n , 1 0  ̄ C) ( C I T I ) 软化点 ( R &B ) ( ℃) 闪点( ℃) 密度 ( 1 5 ℃) ( g / C 1 T I ) 1 3 5 %运 动 粘 度 P a・ s 溶解度 ( 三氯乙烯 ) ( %)
■建筑 材 料
福建建设科技 2 0 1 3 . N o . 5
抗剥落剂对沥青性能指标影响研究
周梦 华 ( 福建 省建 筑科 学研 究 院 福建 省绿 色建 筑技 术重 点实 验室
[ 摘
福 建福 州
沥青混凝土抗剥落性能的控制
浅谈沥青混凝土抗剥落性能的控制摘要:抗剥落性是沥青混凝土工程特性的一个重要指标。
沥青混凝土的强度或力学性能的建立是基于沥青材料对集料的粘结力、集料的摩擦力及它们之间机械镶嵌互锁作用,但在雨水和湿气对沥青混凝土的长期作用下,沥青混凝土中沥青胶结材料和集料之间的粘结能力易于逐渐地失去甚至完全损失,结果导致沥青胶结料和集料的分离。
关键词:沥青混凝土抗剥落性能性能控制一、概述沥青混凝土按所用结合料不同,可分为石油沥青的和煤沥青的两大类;有些国家或地区亦有采用或掺用天然沥青拌制的。
按所用集料品种不同,可分为碎石的、砾石的、砂质的、矿渣的数类,以碎石采用最为普遍。
按混合料最大颗粒尺寸不同,可分为粗粒(35~40毫米以下)、中粒(20~25毫米以下)、细粒(10~15毫米以下)、砂粒 (5~7毫米以下)等数类。
按混合料的密实程度不同,可分为密级配、半开级配和开级配等数类,开级配混合料也称沥青碎石。
其中热拌热铺的密级配碎石混合料经久耐用,强度高,整体性好,是修筑高级沥青路面的代表性材料,应用得最广,中国制定的热拌热铺沥青混合料技术规范,以空隙率10%及以下者称为沥青混凝土,又细分为ⅰ型和ⅱ型,ⅰ型的孔隙率为3(或2)~6%,属密级配型;ⅱ型为6~10%,属半开级配型;空隙率10%以上者称为沥青碎石,属开级配型;混合料的物理力学指标有稳定度、流值和孔隙率等。
二、提高沥青混凝土抗剥落性能的措施为了有良好的抗剥落性能,最好选用碱性石料,选用粘度大的沥青,但由于在不少地区,玄武岩、灰绿岩等碱性优质石料非常缺乏,往往需要就地取材采用花岗岩、砂岩、石英岩等酸性石料,这些石料石质坚硬、致密、耐磨性强,能充分发挥集料间的嵌挤作用,惟有它们含有较多的二氧化硅成份,与沥青粘附性不佳,因此,必须采取有效的抗剥落措施,现行《公路沥青路面施工技术规范》提到当高速公路、一级公路的石料为酸性石料时,宜使用针入度较小的沥青并采取下列抗剥离措施,使沥青与矿料的粘附性符合规范要求,这些措施是:1、用干燥的、细消石灰粉或生石灰粉、水泥作为填料的一部分,其用量宜为矿料总量的1%—2%;或将粗集料用石灰浆处理后使用。
沥青抗剥落剂
沥青抗剥落剂
一、产品简介
沥青抗剥落剂是采用先进工艺、选用环保、无毒、无异昧的表面活性剂材料科学配方合成,能同时适用于酸、碱两种石料的有机高分子活性化合物,均属于非胺类产品。
具有以下特点:产品具有掺量低(0.2%〜0.4%)、耐老化(160 C持续高温6小时)、
长效好(165C持续高温48小时)、不易燃、无毒、无刺激性气味、安全环保等特点。
使用沥青抗剥落剂后,沥青混合料的抗水损坏性能完全达到《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004 )标准。
、技术指标:
三、工作原理:
沥青抗剥落剂的分子结构中含有多个活性基团,与沥青混溶后,其特殊的化学结构使其
与集料表面发生吸附反应;改善了沥青的极性,同时提高沥青与集料之间的物理和化学吸附力,从而提高了沥青与集料的粘附性,使其具有良好的抗水损害性。
四、使用说明:
1、一般使用量0.2%~0.4% (占热沥青的比例),即每吨沥青中掺入2〜4公斤PM-JL-0 6A沥青抗剥落剂。
在重交道路石油沥青与玄武岩等偏酸性集料的配比下的用量推荐0.3%〜0. 4%如果是改性沥青用量可以为0.2%〜0.3%,具体掺量需由试验确定最佳配比。
2、可直接加入热沥青中,用沥青泵循环二次即充分混合,不需专用搅拌器。
五、应用范围:
适用于新建高等级沥青混凝土路面和旧沥青路面的翻修工程、沥青路面再生工程等。
六、包装、储存及使用注意事项:
1、通常PM-JL-06A型抗剥落剂采用200kg/铁桶。
2、本品应放在阴凉干燥通风处,储存期为二年。
3、注意防止进入眼睛和接触皮肤,如发生请及时用流动清水。
supave沥青混合料手册
supave沥青混合料手册一、前言Supave沥青混合料是一种常用于道路建设和维护的材料,具有良好的耐久性和抗裂性能。
本手册旨在向施工人员介绍Supave沥青混合料的性能特点、施工工艺以及质量控制要求,以确保道路建设的质量和持久性。
二、Supave沥青混合料特性1.耐久性:Supave沥青混合料具有优异的耐久性,能够抵御重载车辆和环境因素的损害,延长道路的使用寿命。
2.抗裂性:Supave沥青混合料具有良好的抗裂性能,能够有效防止路面裂缝的产生。
3.抗水性:Supave沥青混合料具有良好的抗水性能,能够减少雨水对路面的侵蚀,保持道路平整。
4.抗滑性:Supave沥青混合料的表面具有较强的抗滑性,提高了车辆行驶的安全性。
5.施工性能:Supave沥青混合料具有较好的施工性能,适用于各种道路建设项目。
三、Supave沥青混合料施工工艺1.基层处理:在进行Supave沥青混合料施工前,需要对基层进行处理,确保基层的平整和坚实,防止沥青混合料的下沉或开裂。
2.沥青罩面层铺设:根据设计要求和工程实际情况,将Supave沥青混合料均匀铺设在基层上,并进行压实,确保沥青混合料的密实度和平整度。
3.油石密封层施工:在Supave沥青混合料罩面层铺设完成后,可以根据需要施工油石密封层,进一步提高路面的平整度和耐久性。
4.横向标线施划:在Supave沥青混合料施工完成后,根据交通标准和规范,进行横向标线的施划,提高道路交通的安全性。
四、Supave沥青混合料质量控制要求1.原材料控制:对于Supave沥青混合料的原材料,包括沥青、矿粉、骨料等,需进行严格的质量控制,确保原材料的质量稳定和符合标准要求。
2.施工设备控制:对于Supave沥青混合料施工所使用的设备,包括铺设机、压路机等,需进行定期检修和保养,确保设备的正常运行和施工质量。
3.质量检测控制:对于Supave沥青混合料施工过程中的质量检测,包括原材料检测和施工工艺检测,需进行全面、准确的检测,确保每个环节的质量符合要求。
沥青混合料抗剥落添加剂的抗老化性能研究
定性 长 期 性 能 并 没 有 显 著 的 提 高 作 用 , 消 石 灰 添 加 剂 具 有 较 好 的使 用 效 果 , 论 对 沥 青 混 合 料 添 加 剂 的 选 择 提 而 结
供 了参考 。 [ 键 词 ]道 路 工 程 ;沥 青 混 合 料 ;长 期 老 化 ; 稳定 性 关 水 [ 中图 分 类 号 ]U4 6 2 7 1. 1 [ 献标 识 码 ]A 文 [ 章 编 号 ]17 — 6 0 2 1 )4 0 6 — 4 文 .64 0 1 (0 0 0 — 17 0
O 引 言
,
青混合料 水稳定性添加 剂的选择 。
沥青路 面的水 损 害是 当前 我 国高速 公路 早 期破
坏 的主要形 式 之一 , 其 在 多雨 潮 湿 地 区 以及 春 融 尤
季 节 、 雨 季 节 和 雨 季 , 面 经 常 会 出现 麻 面 、 散 、 梅 路 松
l 原 材 料 与 级 配
1 1 集 料 .
掉粒 、 乃至 坑槽 , 种 引人 注 目的早 期损 坏对 路 面行 这 车造 成 了极 大 的影 响 。
酸性 石料 坚 硬 致 密 , 压 强 度 高 , 隙率 小 , 抗 空 吸 水率 低 , 磨 性 好 , 充 分 实 现 集 料 之 间 的嵌 挤 作 耐 能
提 高 沥 青 混 凝 土 水 稳 定 性 的 主 要 手 段 包 括
[ sr c]T i pp rue ez— a yl sl ai a e n — r g g( — C R )a h Abta t hs a e ss ̄ eet w cce pi rt f r o gt m a i h t o t l e n L T S ste
p r me e o su y dfe e ta p a tmit e t i ra t— ti p n g n d iie,h o g n ls h a a trt t d ifr n s h l xur swih lme o n isrp i g a e ta d t v t r u h a ay e t e t s a a,t e a t—ti pig a e ta d S d fe s ath v ini c n l fe to mp o i h e td t h n isrp n g n n BS mo i d a ph l a e no S g f a ty efc n i r vng t e i i m osu e s s e tb l y o o -e m g n p a mit r , u helm ea ditv a mp o e t e mosu e it r u c p i o i flng tr a i g s h h x u e b tt i d c ie c n i r v h it r t s s e tb l y o v o l t o c u in i r a e p t h o e t e a p l mit e a di v u c p i oi b iusy,he c n l so s a g e th l o c o s h s hat xur d t e. t i
沥青混合料_马氏密度_解释说明以及概述
沥青混合料马氏密度解释说明以及概述1. 引言1.1 概述沥青混合料作为常用的路面材料,广泛应用于公路、高速公路、机场跑道等建设项目中。
而马氏密度作为评价沥青混合料性能的重要参数之一,对于保证路面的耐久性和稳定性起着关键的作用。
1.2 文章结构本文将围绕沥青混合料和马氏密度展开讨论。
首先,我们将对沥青混合料进行定义和特点的介绍,包括其组成成分以及在不同应用领域中的重要性。
接下来,我们将详细解释和说明马氏密度的概念及其在沥青混合料中的应用。
然后,我们将探讨影响马氏密度的因素,包括沥青特性、骨料特性以及其他因素对马氏密度的影响。
最后,在文章结束时,我们将总结本文主要内容,并对沥青混合料马氏密度研究进行展望并提出建议。
1.3 目的通过本文的撰写与阐述,旨在深入了解和学习有关沥青混合料和马氏密度的知识,以及探索马氏密度在沥青混合料中的应用价值。
同时,我们还希望能够发现和分析影响马氏密度的因素,并提供相应的解释和说明。
通过对这些内容的探讨,不仅可以为相关领域的研究者和从业人员提供有益的参考资料,也有助于推动沥青混合料技术的进步和发展。
2. 沥青混合料:2.1 定义与特点:沥青混合料是一种由沥青、骨料和其他添加剂按照一定比例混合而成的材料。
它具有以下特点:- 强度和耐久性:沥青混合料具有较高的抗压强度、抗剪切强度和抗冻融性能,能够承受车辆行驶和气候因素对路面的影响。
- 耐水性:沥青混合料采用特殊处理,使其具有良好的耐水性能,不易受到水分浸泡而导致路面损坏。
- 平整度与噪声减少:沥青混合料可以提供相对平整且光滑的路面,降低车辆行驶时的噪音产生,并增加行驶的舒适性。
2.2 组成成分:沥青混合料主要由以下组成部分构成:- 沥青:作为粘结剂,将骨料固定在一起。
其稠度和黏度可以根据需要进行调整以适应不同环境条件。
- 骨料:包括粗骨料(如碎石、砾石)和细骨料(如沙子),它们为混合料提供强度和支撑。
- 添加剂:用于改善沥青的黏附性、抗老化性能以及调整混合料的工作特性,例如增塑剂、粘接剂等。
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浅析沥青混合料抗剥落性能
摘要本文结合安哥拉社会住房项目kk一期市政工程的施工实践,从原材料等方面阐述了影响沥青粘附性和沥青混合料抗剥落性能
的因素,并结合工程的实际情况提出了相应的对策。
关键词沥青粘附性;沥青混合料;抗剥落;沥青路面耐久性
中图分类号 u414 文献标识码 a 文章编号
1674-6708(2010)19-0015-01
沥青路面的早期损坏主要是水损坏,由于沥青面层存在孔隙,降
水后路面结构层中有水分渗入,以及中央分隔带、超高段土路肩等部位都有水分侵入结构层中,造成水损坏。
水在车轮的作用下产生动压力,从而对路面结构层造成损害,时间长了就会出现坑槽,在裂缝处还会出现唧泥现象。
沥青路面的水损害固然与路面空隙大造成的严重渗水有关,但是如果沥青与骨料能够紧密的结合而不剥落,
则即使路面渗水也不会造成严重的破坏以及影响路面的使用寿命。
为了防止路面早期的水损坏,国内外对透水基层(即柔性基层)进行了研究与应用,但是这只是一种疏导方法,不能从根本上解决沥
青路面的水损害问题。
当水分通过沥青路面的空隙渗入路面中,沥青路面内部实际上是长时间处于潮湿状态的,如果沥青与集料粘附性不良,剥落也就是不可避免的。
可见沥青路面早起水损坏的根本原因还是沥青与骨料的粘附性不良,由此影响了沥青路面的抗剥落性能。
因此,要防止或减轻沥青混凝土路面的水损坏,最有效、最根本的办法是提高沥青与集料的粘附性。
本文结合我部工程的实际情
况分析下如何提高沥青混合料的抗剥落性能。
安哥拉社会住房项目位于安哥拉首都罗安达以南kilamba kiaxi 地区,用地南北长约1.8km,东西宽约5km,呈长方形,总用地面积约9.06km2。
一期工程的市政道路设计为,主干路和次干路采用ac-20c 和ac-13c两层沥青混凝土,支路采用ac-16c一层沥青混凝土。
由于为了节约成本,沥青结构层厚度最薄只有3cm,这也就对沥青混凝土的质量提出了更高的要求。
并且安哥拉当地所产石料多为花岗岩、石英岩等偏酸性石料,石料中含有大量的晶体、云母。
我部多次对当地石料场生产的沥青混合料用碎石进行了沥青粘附性试验,试验结果为粘附性三级(粘附性分五级,五级为最好),刚刚达到规范要求。
碎石与沥青粘附性不良,容易影响沥青混合料的抗剥落性能,大大减少沥青路面的使用年限。
出现这种情况的主要原因:沥青是由沥青质、胶质、饱和酚和芳香酚组成的高分子化合物,沥青中存在沥青酸带有负电荷。
碎石分为酸性、中性和碱性石料,酸性石料通常带有负电荷,碱性石料通常带有正电荷。
当碱性石料中的阳离子与沥青酸发生化学反应生成沥青酸盐,形成化学吸附。
酸性石料与沥青间只发生物理吸附,而化学吸附作用力远大于物理吸附作用力。
国内沥青混合料采用碎石多为偏碱性的石灰岩以及中性的玄武岩等。
对于以上情况我部进行了大量的分析试验以及对比试验。
首先对当地产石料按ac-20c试验配比在试验室内加沥青拌合,制作马歇尔
试件,进行48小时残留稳定度试验室。
试验结果如下:
试验结果符合规范和设计的要求,但在实际的试验路铺设过程中,沥青混合料仍出现了局部的剥落现象,出现这种情况一方面说明当地的沥青质量可能存在问题,另一方面也说明室内的残留稳定度试验并不能完全反映出沥青混合料的抗剥落性能。
鉴于以上情况,经认真分析,认为解决办法如下:
方法一:在沥青中参加耐热、耐水、长期性能好的含磷羟基的抗剥落剂,其高温稳定性好,与酸性石料容易形成化学吸附,能有效的提高沥青混合料的抗剥落性能及耐久性,具体掺量可按照产品说明使用或通过沥青混合料的水稳定性试验确定,一般为沥青用量的
0.5%。
假设抗剥落剂掺量为沥青的0.5%,每吨沥青混合料成本需增加3美元左右。
方法二:在沥青混合料中掺加消石灰或者水泥作为填料替代部分矿粉,减小集料亲水性。
掺加量一般为矿粉用量的40%或者可根据沥青混合料的水稳定性试验确定。
安哥拉当地消石灰产量非常少,但是水泥取材却非常的方便。
该方法在施工过程中操作简便,添加的材料容易获取。
假设水泥掺量为矿粉的40%,每吨沥青混合料成本需增加3.5美元左右。
方法三:生产矿粉采用碱性石料生产,以提高沥青与骨料的吸附
性能。
但此方法需用碱性石料当地产量不足。
综合考虑,我部决定采用方法一、二进行残留稳定度以及试验路铺筑的对比试验,以检验实际的使用效果。
其中室内残留稳定度试
验结果汇总如下表:
以上试验结果表明,掺加外加剂或者及水泥不仅能提高稳定度,也能提高残留稳定度比,效果明显。
接下来我部对0.5%的掺量添加抗剥落剂和用水泥替代40%矿粉分别进行了试验路试验,在试验路铺设完毕并正常通车的两个月时间里,未出现任何的沥青剥落现象。
综上所述,在沥青混合料中添加高效的抗剥落剂或者水泥,不仅能有效的提高沥青与酸性集料的粘附性,同时也提高了沥青混合料的抗剥落性能和增加抗水损害能力,从而达到延长沥青混凝土路面寿命的目的。
因此,各工程可以根据自身项目成本分析以及取材难易度情况,在沥青混凝土路面的施工中积极使用这两种材料。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范
(jtgf40-2004).北京:人民交通出版社,2004.
[2]姜志青主编.道路建筑材料.北京:人民交通出版社,2003.
[3]杨云芳主编.公路建筑材料.北京:人民交通出版社,1999.。