酸性集料粘附性改善技术探讨

沥青 及普 通 Ｓ Ｓ 性 沥 青与 花 岗岩 及 云母 石 英 片岩 等 酸 Ｂ改
酸 陛集料粘 附性改善技术探讨
■ 邹 晓斌
（ 建 省 交通科 学技 术研 究所 ，福 州 ３ ０ ０ ） 福 ５ ０ ４
摘
要
福建 省石料 分布 以酸性 花 岗岩 为主 ，但 酸性 集料与 沥 青 的粘 附性 不好 ，给
工 程 施 工 造 成 了 不 便 。 本 文 通 过 试 验 ，介 绍 了 通 过 掺 加 石 灰 、掺 加 抗 剥 落 荆 、 添 ： Ｌ ￣Ｔ Ａ
的氮 、氧 、有机硫 等 ，使 得 沥青极 性增 加 ，对酸性 集 料 的浸润 能力 、粘附 能力 大大 增加 。为 了验证 Ｔ Ａ Ｌ 改性 剂
对 粘附 性 能 的改 善 ，进行 Ｔ Ａ改 性 前后 及普 通 Ｓ Ｓ 性 Ｌ Ｂ改 沥 青的粘 附性试 验 。试验集 料采 用花 岗岩 与云母 石 英片 岩 ，沥青 同样 采 用 国产 ７ ＃ 油 沥 青 和普 通 Ｓ Ｓ 性 沥 ０石 Ｂ改
号
检测项 目
规 范 要 求 检 测 （ＭＡ ３ ） 结果 Ｔ 一 ０
３ｍｉ ｎ １ ｍ ｉ ０ ｎ
５ 级 ２ 级
来自百度文库
５ 级 ２ 级
根 据试验 结果 ，试验 时 间为３ ｎ ，两种抗 剥 落剂 ｍｉ时 对 于改 善酸性 集料 粘附性 性 能均具 有较 好的效 果 ，云母
石英 片 岩酸性 集 料 的粘 附性 等级 提 高 至５ 。试 验 时 间 级
表７ 国产 ７ ＃ 质 沥青 粘 附性 试 验 结 果 ０基 未 处 治
３ ｎ ｍｉ
２ 级 ｌ 级
４ 级 ２ 级
５ 级 ３ 级
３ ｉ ｍｎ
２ 级
３ 级
４ 级
４ 级
４ 级
１ ｍ ｉ ０ ｎ
１ｍｎ ０ｉ
１ 级
１ 级 ２ 级 ３ 级 ３ 级
由表９ 的试验 结果 可以看 出 ，试 验时 间 为３ ｎ－， 中 ｍｉｔ＂ ￣ ， ］ 未改性 的 国产７ 沥 青与 花岗岩 及云 母石 英片 岩等 酸性 集 ０
合 实 际 需 要 日常试 验指 标 检 测 对 这 个 步 骤 进 行 研 究 试 验 ，当盛样皿 在 １ ３Ｃ＋ ￣ ６ ￣ １Ｃ转速５５ ｒｍ连 续 ５ 后 取 出 ， ． ｐ ＋ｌ ｈ 直 接挂 人容 器 内加热 融化 进行 制模 试验 分析 研究 。
１ 实验 条件及 相 关要 求
后期 耐久性 不 良 。
２３ 采用ＴＬ 改 性沥 青 ． Ａ 特 立 尼达 湖沥 青 （ Ａ）中的软 沥青 质 中含 有大 量 ＴＬ
片 岩 ）进 行粘 附性 试验 ，按照 沥青 与集 料 的粘 附性 等级 进 行评 定 ， 且 为了对 比各 种改 善措施 的 差异 。在试 验 并
规 程标 准 方 法 的基础 上 ，增加 了 延长 水 煮 时 间至 １ｒｉ ０ ｎ ａ
要 以花 岗岩 为代 表 ，石 英 岩 、砂 岩 、片麻 岩 、角 闪岩 等 也 都是 酸性 集料 。福建 省集 料 以高 强度 、酸性 花 岗岩 为
表２ 矿 粉 性能 指 标 值
主 ，约 占集 料总 量 的５％以上 ，但 这 些酸 性 集料 与 沥 青 ０
的 粘附 性 差 ，容 易在 水 分 的作 用 下造 成 沥 青膜 的剥 落 ，
本 试验 采 用 无锡 石 油仪 器 设 备有 限公 司的 ８Ａ型薄 ２ 膜烘 箱 ，技术 参数 如 表１ 示 。 所 ２ 试 验 用材料 采 用 东 海 牌 基 质 沥 青 和 实 验 室 高 速 剪 切 设 备 制 备 Ｓ Ｓ 性沥 青 ，其 技术 指标 如 表２ Ｂ改 和表３ 示 。 所
沥青薄膜加热试验 中样 品干燥冷却分析
● 周少聪 洪汀 辉 （ 门华特 集 团有 限公 司 ，厦 门 ３ １ ０ ） 厦 ６ ０ ４
摘
要
采 用 东海 牌基 质 沥青 和 高速 剪切 设备 制 备Ｓ 改 性 沥青 样 品进 行５ 薄膜加 ＢＳ ｈ
热试 验 ．按Ｔ ６ ９ ９ ３ 程 中沥青 经过 薄膜 加 热试 验 ５ 后 取 出样 品 进 行 干燥 冷 却后 再 ０ ０ —１９ 规 ｈ
表 １ 石 料 基本 性 能 试 验
表 ４ Ｓ Ｓ 性 沥 青性 能 指 标 检 测 Ｂ 改
试
验
项
目
技 术 要 求 实 测 结 果
（）矿粉 ２
本 文填 料为 石灰 岩矿 粉 ，产 自广东 蕉岭 广福 福 东石 粉 厂 ，石灰 岩矿 粉各 项指 标如 表２ 示 。 所 （ ）沥青 结合 料 ３ 本 文 采 用 的 沥 青 分别 为７ ＃基 质 沥 青 、Ｓ Ｓ 性 沥 ０ Ｂ改
加 热样 品进 行 制模 试 验 ，然后 与 薄膜 加 热试 验５ 后 样 品 直接 倒 样 制 模 试验 进 行 比较 分 ｈ
析 。得 出的结论 是 两种试 验方 法后 沥 青样 品老化 后 残 留物 的针 入度 ，软 化 点 ，延伸度 数 值 对 比之差 都在 允许 误 差 范围之 内，薄膜加 热５ 后 残 留物 没有 干燥 冷却 直接 制模 实验 对 ｈ
量 ， 薄膜 老化 后 的指标 时 刻跟踪 。 产样 品除 了检 测质 对 生 量 损失 需进 行干 燥冷 却这 个 步骤 ，样品 在薄 膜烘 箱加 热 ５后 ， ｈ 再进 行 干燥 冷 却再 加 热 实进 行 针入 度 ， 化 点 ， 软 延
伸 度 实验 ， 样操 作很 不方 便 ， 响到实 验效 率 。我 们结 这 影
根据 试验 结果 ，试验 时 间为３ ｎＪ。未经 处 治的 酸 ｍｉｔ ， 性 集料 与 国产 ７ ＃基 质沥 青 的粘 附性 等 级 只 有 ２ ，采 ０ 级 用 澄 清石 灰 水 进 行 处 治 后 ，水 煮 法 粘 附性 等 级 有 所提
高 ，达 到３ ，但 仍 无 法满 足 工程 要 求 ；随 着石 灰 水 浓 级
料 的粘 度 等 级 只 有２ 和 普通 Ｓ Ｓ 性 沥 青 与 花 岗 岩 及 级 Ｂ改 云 母石 英 片岩 等酸 性集 料 的粘 度等 级 只有 ４ 都 不 能满 级
足 用于 沥 青路 面 的技 术要 求 ，采 用３ ％Ｔ Ａ对 其 进 行改 ０ Ｌ 性 后 ，其 与 两 种酸 性 集 料 的 粘 附等 级均 可 以达 Ｎ５ ， 级 所起 到 的抗 剥 落效果 基本 等 同于采 用专 门 的抗 剥落 剂时 的效 果 。 当试 验时 间 增加 到 １ｍｉＨ ０ ｎ ￣，未 改 性 的 国产７ ０
改性 沥青 三种 方法 改善酸 性 集料 与沥 青粘 附性 的措施 ，并对这 三 种措施 的 区别和 改善 效 果 差异进 行 了分析 。
关 键 词 酸 性 集 料 粘 附性 改 善 措 施 探 讨
矿 料 的酸 碱 性 通 常 是 按 照 矿 料 的Ｓ 含 量 来 划 分 ｉ Ｏ 的 ，Ｓ 含 量 大 于６％的 集料 为 酸性 集料 。酸性 集 料 主 ｉ Ｏ： ５
导 致 沥 青混 凝 土 路 面 产 生 掉 粒 、松 散 、坑 槽 等 路 面病 害 。因 此 ，改 善酸性 集 料和 沥青 之间 的粘 附性 ，一 方面 可 以提 高高 等级 公路路 面强 度和 耐 磨性 ，延长 高速 公 路 的使 用 寿命 ；另 一方面 能充 分利 用 当地集 料 、降低 工程 造价 ，拓 宽石 料 来源 。
试验 时 间增 加 到 １ｍｉ￣＂ ０ ｎ］ ，未 经 处治 的酸性 集 料 ，采 用 － ， ］ 澄清 石灰 水进 行处 治 的酸性 集 料 和采 用 １％石 灰 水进 行 ０ 处 治的酸 性 集料其 粘 附性 等级 明显 下降 。而 采 用２ ％以 ０ 上石 灰 水处 治 的酸 性集 料 的粘 附性 等 级降 为３ 。这 就 级 说 明经 过２ ％以 上消 石灰 水浸 泡 的酸 性集 料改 善 措施 效 ０ 果较 为稳 定 。 ２２ 在沥 青 中掺加抗 剥落 剂 －
度 的加 大 ，在 石灰 水 悬浊 液浓 度达 到 １￣， ０ ￣。酸性 ０ｏ３ ％Ｈ ／－ － 集 料 与 沥 青粘 附性 等 级 明显 提 高 ，达到 ４ ，说 明 一定 级
浓度 的石灰 水 对酸 性集料 进行 表面 活化 可 以改 善其与 沥
福 交 科 ２２ 第 期园 建 通 技 ０年 ３ １
增加 到 １ｍｉ 时 ，酸 性集 料 与加 入 两 种抗 剥 落剂 措 施 下 ０ ｎ 的７ ＃ 质 沥青 的粘 附 性性 能 明显 下降 ，这 就说 明 了其 ０基
２ 粘 附性试 验 与结 果分析
根据 《 路 工程 沥 青及 沥 青混 合 料试 验 规程 》 公
（ＴＧ Ｅ ０ ２ １ ） Ｊ ２ － ０ １ ，采 用 水 煮法 对 酸 性 集 料 （ 云母 石 英
表 ３ ７ ＃ 质 沥 青 性 能 指标 检 测 ０基
１ 原 材 料 试 验
（ ）石 料 １
集料 性 质对 沥青混 合料 水稳 定性 有 重要 影响 ，本 文
采 用 的 两 种酸 性 石 料 为 云 母 石 英 片 岩 和 花 岗 质 强 碎 裂 岩 ，分别 产 自龙岩 武平 东 云石料 场和 南平 建 瓯下具 石 料 场 ，碱性 石料 采 用石灰 岩石 料 。各项 指标如 表１ 示 。 所
残 留物 性 能指标 没有 影 响。
关 键词
基质 沥青
ＳＳ Ｂ 改性 沥青
薄膜 加 热试验
薄膜 加热 实验是 表征沥 青在 高温 下和 空气 接 触后 的 抗 氧化 ， 热老 化能 力 的性 质 ， 而预 测 沥青 稳定性 程 度 抗 从 的一种 方 法 。ＴＪ ５ — ０ ０ 公 路 工程 沥 青及 沥 青 混合 料 Ｔ０２ ２０ （ 试验规程》 中Ｔ０ ０ － ９ ３ ６ ９ １ ９ 沥青 薄 膜 加 热 试 验 ， 定 沥 青 测 在薄 膜 烘箱 加热 后质 量和 性质 变化 以评 定沥 青 的耐老 化 性 能 ，０ ０ － ９３ Ｔ ６ ９ １ ９ 试验 中规 定 将 盛样 皿 在 １３ ±１ 转 ６℃ ℃ 速５５ ｌｐ ．＋ ｒｍ薄膜 烘箱 中连 续加 热５ 后 取 出。即 使 不进 行 ｈ 质量 是损 失 测定 的 。 亦应放 入干 燥皿 中冷却 ， 后在 将 盛 然 样皿 置 一 石棉 网上 。并 连 同石 棉 网 放 回１ ３Ｃ＋ ￣ 速 ６ ￣ １Ｃ转 ５５ ｌｐ ．＋ ｒｍ的烘箱 中转 动 １ｍｉ ５ ｎ；然 后 取 出石 棉 网 和 盛 样 皿 ， 即将 沥青 残留物 样 品挂入 适 当 的容器 内 ， 于加 热 立 置 炉上 加热 并适 当搅 拌充 分融 化达 到流 动 的状 态 ，进 行 制 模试 验 ，我们 日常 生产 线对 质量 把关 严格 ，关 注 生产 质
采 用两 种抗 剥 落剂 改 善国 产７＃ 质 沥青 ，进 行 粘 ０基
附 性对 比试 验 ，抗 剥落 剂 １ 为粉 状 ，抗剥 落 剂２ 为液 体 ， 按照 试验规 程进 行水 煮法 粘附性 试验 ，试验 结果 按照 规
范进 行评 定如 下表８ 示 。 所
表８ 抗 剥 落 剂 改 善 国产 ７ ＃ ０ 基质 沥青 粘 附 性试 验 结 果
青和 特 立 尼达 湖 沥 青 （ Ｌ ，基 质沥 青 与 改性 沥青 的 Ｔ Ａ）
性 能 指 标 如 表３ ６ 示 。 ～所
网 福 交 科 ２２ 第 期 建 通 技 ０ 年 ３ １
表 ５ 特 立 尼 达 湖 沥青 （ Ｌ Ｔ Ａ）试 验 检 测 数 据
青粘结 料 的粘附 性 ，有 利于提 高酸 性集 料粘 附性 能 。当
青 。Ｔ Ａ的掺量 为３ ％。试验 结果 如所 表９ 。 Ｌ ０ 示
表 ９ 加 ３ ％Ｔ Ａ改性 沥 青 沥 青 粘 附性 试 验 结 果 ０ Ｌ
与 正常 水煮３ ｉ进行 对比 试验 。 ａ ｒｎ
２１ 在 酸性 集料 中掺 石灰 ． 酸 性集 料 经过 不 同比例 石 灰水浸 泡２ ５后 。其粘 附 ～ｓ 性 试验 结果 如下 表７ 所示 。