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簡(jiǎn)述溫拌添加劑對(duì)瀝青性能及短期老化的影響

論文導(dǎo)讀:由于溫拌拌合溫度和壓實(shí)溫度一般比熱拌低30~60℃,因此,對(duì)應(yīng)的瀝青的工作性和老化性能都會(huì)產(chǎn)生變化,為了評(píng)價(jià)溫拌添加劑(DAT)對(duì)瀝青性能及老化的影響,本文分別測(cè)試瀝青添加溫拌劑前后的三大指標(biāo),得出了溫拌添加劑對(duì)瀝青三大指標(biāo)的影響,其次,通過(guò)測(cè)試瀝青添加溫拌劑前后的粘溫曲線,指導(dǎo)溫拌瀝青混合料的工作溫度,最后,評(píng)價(jià)了Evotherm溫拌添加劑對(duì)瀝青老化性能的影響。3溫拌添加劑對(duì)瀝青三大指標(biāo)的影響3.1試驗(yàn)方法為了評(píng)價(jià)DAT對(duì)瀝青三大指標(biāo)的影響,選取SBS改性瀝青進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn),DAT與瀝青的比例為5:95,為了模擬現(xiàn)場(chǎng)DAT添加情況,采用一邊添加瀝青,一邊添加DAT的方式進(jìn)行,并不斷的攪拌,直到不出現(xiàn)水霧,瀝青重量控制在500g左右。4DAT添加前后對(duì)瀝青短期老化性能的影響4.1試驗(yàn)方法為了評(píng)價(jià)DAT添加前后對(duì)瀝青老化性能的影響,為了模擬施工短期老化情況在規(guī)范基礎(chǔ)上對(duì)原SBS改性瀝青老化溫度進(jìn)行了修正,由以前的163°C改為180°C,然而,DAT添加后的瀝青老化溫度設(shè)置為140°C,具體老化方法見(jiàn)規(guī)范試驗(yàn)方法:T0609-1993,然后對(duì)瀝青三大指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。
關(guān)鍵詞:Evotherm,溫拌添加劑,工作性,短期老化

  1 概述 溫拌瀝青技術(shù),概括來(lái)說(shuō),是指介于熱拌瀝青混合料和常溫瀝青混合料之間的瀝青混合料拌合技術(shù)。在同樣原材料條件下,溫拌拌合溫度和壓實(shí)溫度一般比熱拌低30~60℃。溫拌技術(shù)的核心是,采用物理或化學(xué)一起作用的手段,增加瀝青混合料的施工操作性,在完成混合料成型后,這些物理和化學(xué)添加劑不對(duì)路面使用性能構(gòu)成負(fù)面影響。
  由于溫拌拌合溫度和壓實(shí)溫度一般比熱拌低30~60℃,因此,對(duì)應(yīng)的瀝青的工作性和老化性能都會(huì)產(chǎn)生變化, 為了評(píng)價(jià)溫拌添加劑(DAT)對(duì)瀝青性能及老化的影響,本文分別測(cè)試瀝青添加溫拌劑前后的三大指標(biāo),得出了溫拌添加劑對(duì)瀝青三大指標(biāo)的影響,其次,通過(guò)測(cè)試瀝青添加溫拌劑前后的粘溫曲線,指導(dǎo)溫拌瀝青混合料的工作溫度,最后,評(píng)價(jià)了Evotherm溫拌添加劑對(duì)瀝青老化性能的影響。
  2 原材料技術(shù)要求2.1瀝青采用殼牌SBS改性瀝青,技術(shù)指標(biāo)如表2.1所示。
  表2.1 SBS改性瀝青技術(shù)指標(biāo)
  

檢驗(yàn)項(xiàng)目 檢測(cè)結(jié)果 規(guī)范要求 試驗(yàn)方法
針入度(25℃,100g,5s),0.1mm 50 40~60 T0604
軟化點(diǎn)(R&B),℃ 83 ≥60 T0606
135℃運(yùn)動(dòng)粘度(Pa·s) 1.6 ≤3 T0620
延度(5cm/min,5℃),cm 31 ≥20 T0605
貯存穩(wěn)定性離析,48h軟化點(diǎn)差,℃ 1.5 ≤2.5 T0661
薄膜加熱試驗(yàn) (163℃,5h) 質(zhì)量變化,% -0.01 ±1.0 T0609
針入度比25℃,% 79 ≥65 T0604
延度(5℃),cm 20 ≥15 T0605


  2.2 DAT技術(shù)要求 DAT關(guān)鍵控制指標(biāo)為PH值、胺值和固含量,為確保添加劑的有效性和經(jīng)濟(jì)性,添加劑必須在密閉容器中避光保存。論文參考。使用前添加劑溶液必須保持均勻狀態(tài),沒(méi)有懸浮物和沉淀物,DAT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表2.2所示。
  表2.2 表面活性型添加劑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
  

類型 PH值 胺值(mg/g) 固含量(%)
F型 7.5±1 170-230 ≥設(shè)計(jì)值


  溫拌添加劑設(shè)計(jì)固含量計(jì)算公式如下:
  
  其中,
  Pr為活性成分殘留量(相對(duì)瀝青用量),規(guī)定在0.45-0.7范圍內(nèi),%
  Rd為設(shè)計(jì)添加劑固含量,室內(nèi)推薦不低于5%
  Pa為溫拌添加劑與瀝青的比例,室內(nèi)推薦比例為 1:9。
  3 溫拌添加劑對(duì)瀝青三大指標(biāo)的影響3.1試驗(yàn)方法為了評(píng)價(jià)DAT對(duì)瀝青三大指標(biāo)的影響,選取SBS改性瀝青進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn),DAT與瀝青的比例為5:95,為了模擬現(xiàn)場(chǎng)DAT添加情況,采用一邊添加瀝青,一邊添加DAT的方式進(jìn)行,并不斷的攪拌,直到不出現(xiàn)水霧,瀝青重量控制在500g左右。DAT添加完以后放入140°C恒溫2小時(shí),然后對(duì)瀝青三大指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。
  3.2試驗(yàn)結(jié)果 DAT添加前后瀝青的三大指標(biāo)如表3.1所示。
  表3.1 DAT添加前后瀝青的三大指標(biāo)
  

瀝青類型 針入度(0.1mm) 軟化點(diǎn)(°C) 5°C延度(cm) 135°C動(dòng)力粘度(Pa.s)
原瀝青 54.1 79.3 27.3 2.8
DAT添加后瀝青 52.3 78.7 23.4 0.88


   從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,DAT添加后對(duì)瀝青三大指標(biāo)有輕微影響,然而,135°C動(dòng)力粘度降低了3倍,大大改善了溫拌瀝青混凝土的和易性。
  4 DAT添加前后瀝青粘溫曲線
   為了得出瀝青的粘溫曲線,測(cè)試瀝青不同溫度下的動(dòng)力粘度,結(jié)果如表4.1所示。
  表4.1 DAT添加前后瀝青不同溫度下的布氏旋轉(zhuǎn)粘度
  

溫度 布氏旋轉(zhuǎn)粘度(pa.s)
原瀝青 DAT添加后瀝青
170°C 0.4 0.4
160°C 0.72 0.6
150°C 1.24 0.8
140°C 1.84 0.84
135°C 2.48 0.88
130°C 3.5 0.96
120°C 4.7 1.44
110°C 9.06 2.96
100°C 15.2 8.2


   從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,DAT對(duì)瀝青的動(dòng)力粘度影響較大,從而實(shí)現(xiàn)了溫拌的效果,對(duì)于軟化點(diǎn)較高的SBS改性瀝青,130~140°C是比較理想的拌和溫度。
  4 DAT添加前后對(duì)瀝青短期老化性能的影響4.1試驗(yàn)方法為了評(píng)價(jià)DAT添加前后對(duì)瀝青老化性能的影響,為了模擬施工短期老化情況在規(guī)范基礎(chǔ)上對(duì)原SBS改性瀝青老化溫度進(jìn)行了修正,由以前的163°C改為180°C,然而,DAT添加后的瀝青老化溫度設(shè)置為140°C,具體老化方法見(jiàn)規(guī)范試驗(yàn)方法:T0609-1993,然后對(duì)瀝青三大指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。
  4.2試驗(yàn)結(jié)果 DAT添加前后對(duì)瀝青短期老化性能的影響如表4.1所示。
  表4.1 DAT添加前后對(duì)瀝青老化性能的影響
  

指標(biāo) 原瀝青 添加DAT后瀝青
老化前 老化后 老化前 老化后
針入度(0.1mm) 54.1 36.5 52.3 48
軟化點(diǎn)(°C) 79.3 73 78.7 74
5°C延度(cm) 27.3 2.6 23.4 16


   從以上結(jié)果可以看出,DAT添加后對(duì)瀝青三大指標(biāo)影響較小,然而,DAT添加后由于溫度降低了40°C,明顯改善了瀝青的老化性能,尤其瀝青的5°C延度大大得到改善。論文參考。
  5 結(jié)論
  ·DAT添加后對(duì)瀝青三大指標(biāo)有輕微影響,然而,135°C動(dòng)力粘度降低了3倍,大大改善了溫拌瀝青混凝土的和易性。論文參考。
  ·DAT對(duì)瀝青的動(dòng)力粘度影響較大,從而實(shí)現(xiàn)了溫拌的效果,對(duì)于軟化點(diǎn)較高的SBS改性瀝青,130°C~140°C是比較理想的拌和溫度。
  ·DAT添加后對(duì)瀝青三大指標(biāo)影響較小,然而,DAT添加后由于溫度降低了40°C,明顯改善了瀝青的老化性能,尤其瀝青的5°C延度大大得到改善。

6 參考文獻(xiàn)[1] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》,人民交通出版社,1993年
[2]陶卓輝,杜群樂(lè),Evotherm溫拌瀝青混凝土工作原理及低溫施工[J],ISSA,2008,vol 25
[3]陶卓輝,顧興宇,Evotherm 溫拌技術(shù)在超薄瀝青混凝土路面中的應(yīng)用[J],
ISSA,2008,vol25
[4] Prowell, P.E.National Center for AsphaltTechnology 277 Technology
Parkway[R] Auburn, 2005.3
[5] Graham C. FIELDPERFORMANCE OF WARM MIASPHALT[M].TRB2007AnnualMeeting CD-ROM.
 

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