寒区浇注式沥青混凝土沥青的选择.pdf
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1、关彦超等: 寒区浇注式沥青混凝土沥青的选择 寒区浇注式沥青混凝土沥青的选择 关彦超 , 王东升 , 马宏岩 , 冯德成 ( 1 沈阳市公路规划设计院 沈阳1 1 0 0 1 1; 2 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 。 哈尔滨1 5 0 0 9 0 ) 【 摘要】 参照俄罗斯的相关技术规范, 为综合平衡沥青的高温与低温性能进行试验研究。通过不同沥青 种类的比选 , 并结合沥青混合料低温抗裂性能的试验验证, 提出了寒冷地区浇注式沥青混凝土宜采用聚合物改性 沥青或掺加降粘剂的改性沥青作为结合料。 【 关键词】 浇注式沥青混凝土; 聚合物改性沥青 ; 寒冷地区; 降粘剂 【 中图分类号】 T U
2、5 2 8 4 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 0 8 7 0 3 CoL D REGI oNS AS PHALT M AS T I C AS PHALT CoNCRETE CHoI CE GUAN Ya n c h a o , WANG Do n g s h e n g ,MA Ho n g y a n 。 , FENG De c h e n g ( 1 S h e n y a n g R o a d P l a n a n d D e s i g n I n s t i t u t e ,S h e n y a
3、n g ,1 1 0 0 1 1 , C h i n a ; 2 H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ,H a r b i n 1 5 0 0 9 0 , C h i n a ) Abs t r a c t : I n v i e w o f t h e a p pl i c a t i o n o f t he g u s s a s ph a l t c o n c r e t e i n c o l d r e g i o n,s o me e x p e rime nt s h a v e b e e n d o
4、n e t o b a l a n c e t h e h i g h a n d l o w t e mp e r a t u r e p r o p e r t i e s o f a s p h a l t a c c o r d i n g t o t h e r e l a t e d Ru s s i a n t e c h n i c a l s p e c i fi c a t i o n s T h r o u g h the c o mp a ris o n o f d i f f e r e n t k i n d s o f a s p h a l t a n d t
5、h e e x p e r i me n t a l t e s t s o f a s p h a l t mi x t u r e S a n t i c r a c k i n g p e rf o r ma n c e i n l o w t e mp e r a t u r e,we p u t f o r w a r d t h e me tho d t h a t i n c o l d r e g i o n w e s h o u l d u s e t h e p o l y me r mo d i fi e d a s p h a l t o r t h e t h i
6、n n e r mod i fi e d a s p h a l t a s b i n d e r i n g u s s a s ph a l t c o nc r e t e Ke y wo r d s : g u s s a s p h a l t c o n c r e t e ;p o l y me r mo d i fi e d a s p h a l t ;c o l d r e g i o n s ;thi n n e r s 0 引言 材料的性能取决于环境条件与 内部结构, 对于沥 青混凝土的强度特性、 应力松弛特性、 变形阻抗与疲劳 特性, 在特定 的外界环境下, 由混合
7、料 的配 比与原 材料的性质所决定。对于悬浮密实型结构的浇注式沥 青混凝土而言, 沥青的性质更成为决定性因素。因此 世界各国在这一材料的应用技术中, 一直致力于最佳 沥青类 型的研 发及相应技术指标 的研究 。然而对于 当 前普遍采用的特立尼达天然湖沥青 ( T L A) , 它虽然具 有极低的温度敏感性、 较强的抗老化和抗高温变形能 力, 但也可能对混合料的低温抗裂性能存在负面影响。 因此 , 有必要通过试验研究, 提出适宜的沥青结合料类 型, 以指导其在寒冷地区的应用。 1 浇注式沥青混凝土沥青 的基本要 求 浇注成沥青混凝土当中的沥青作为特别重要的 结构组分, 应具备以下特殊要求 : (
8、 1 ) 为保证面层不发生过大的剪切破坏与永久 变形, 要求沥青在路面高温环境下有较大的粘度、 劲度。 ( 2 ) 不能采用高温过粘的沥青 , 否则将导致混 合料流动性变差 , 进而需要提高拌和温度, 并可能破坏 沥青结构组分。 ( 3 ) 具有良好的抗老化性能。 ( 4 ) 低温、 常温环境下具有优良的疲劳特性。 ( 5 ) 低温环境下具有较好 的流变特性, 保证混 合料的低温抗裂性能。 在浇注式沥青混凝土发展初期, 面对中、 轻交通荷 载 , 沥青性能间的矛盾并不十分突出, 因而主要采用天 然湖沥青与低标号的基质沥青 。 随着交通荷载的增加、 环保对拌和温度的要求、 自 然环境愈加恶劣等外
9、界条件的 日趋复杂 , 世界各国均 致力于研发高性能改性沥青与添加剂, 并提出了相应 的技术标准。其中, 与开发浇注式沥青混凝土最早的 德国相比 , 俄罗斯的技术规范中建议采用聚合物改 性沥青, 其技术要求见表 1 。 其中, 采用石油沥青结合料 B H , 6 0 9 0 、 B H 且9 0 1 3 0与 S B S改性剂制备 Y I B B 4 0 6 0聚合物改性沥青, 其质量百分比为基质沥青 9 0 9 1 5 、 S B S改性剂 8 5 1 0 0 3 1 。可见采用高掺量的 S B S改性沥青, 是俄罗斯的技术特色 , 而且对沥青低温性能的要求更 高。这对于我国寒冷地区浇注式沥
10、青混凝土沥青的选 8 8 低温建筑技术 2 0 1 1 年第3期( 总第 1 5 3 期) 择, 具有重要的参考价值。因此, 需要进一步开展沥青 的高温、 低温性能研究, 从而确定适宜的沥青种类。 表 l 俄罗斯规范中关于聚合物改性沥青的规定 沥青标号 技术指标 试验方法 nB B 4 0 I I B B 6 0 环与 球软化点 C t 7 7 9 4 针入度( 2 5 C, 1 0 0 g , 5 5 ) 0 0 1 m m 5 0 1 2 0 3 0- 7 0 针入度( 0 , 2 0 0 g , 6 0 s ) 0 O l m m 5 0 3 0 1 8 0 C 运动粘g m m s 1
11、 5 0 0 2 0 0 0 薄膜加热后软化点变ff T o c 2 5 1 5 薄膜加热后5 弹 性恢复 t 5 0 6 o r OCr 1 1 5 0 67 3 r OCr 1 1 5 0 1 -7 8 Cr C9 B 3 6 5 88 2 r OCr 3 38 2 r OCr 1 1 5 0 6-7 3 OCr 2 1 8 0 1 09 8 2 浇注式沥青混凝土沥青的高温特性 浇注式沥青混凝土的材料设计, 首先需要控制其 高温稳定性 , 它由胶浆的结构 一 力学特点所决定, 其中 包括胶浆的粘度。而胶浆的粘度, 同样取决于沥青的 粘度与沥青同矿粉的结构等级。这样就决定了在浇注 式沥青混凝
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