不同溫拌劑對(duì)不同類(lèi)型的瀝青混合料性能的影響分析
0引言
溫拌劑目前在建或已建立了良好的瀝青路面，傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料HMA（HotMixtureAsphalt）仍是主要使用的材料[1]，在生產(chǎn)過(guò)程中骨料和瀝青被加熱到高溫，并在160-180℃的溫度下攪拌，要求排氣溫度在150-160℃左右，鋪設(shè)，施工溫度不低于135℃，低溫建設(shè)不低于150℃，改性瀝青及瀝青混合料攪拌，施工溫度也增加了10-20℃。的瀝青與集料加熱到這樣高的溫度，不僅消耗大量的燃料，從而導(dǎo)致能源的浪費(fèi)，并在攪拌，運(yùn)輸，攤鋪過(guò)程中，產(chǎn)生大量的二氧化碳，粉塵和有害氣體（一氧化碳，二氧化硫及NOx），和其他污染物的[2]。
溫拌瀝青混合料（WMA）是一種混合溫度介于熱拌瀝青混合料（160-180℃）和冷拌瀝青混合料（10-40℃）之間的新型環(huán)保節(jié)能材料，對(duì)材料的要求在減少的混合溫度在相同的時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)或接近的熱混合瀝青混合料性能。目前，WMA混合溫度一般保持在110~120℃，攤鋪和壓實(shí)溫度為80-110℃，相對(duì)的瀝青混合料，攪拌，成型溫度為30℃左右，都可以減少[3]。溫拌瀝青混合料可明顯降低建筑能耗，減少?gòu)U氣排放，延長(zhǎng)施工季節(jié)，保護(hù)施工人員的身體健康。
溫拌瀝青混合料的快速發(fā)展，在不同溫度下混合型的基礎(chǔ)上，目前已形成了以有機(jī)泡沫的粘度，粘度，乳液的粘度3種主流溫度混合系統(tǒng)跟上模式[5-6];另一方面，不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的瀝青混合料都有自己的特點(diǎn)，分級(jí)類(lèi)型不同的工作狀態(tài)的瀝青混合料的整體影響，最有代表性的三種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的混合，分別為AC的工程應(yīng)用（暫停濃密型），SMA（骨架密實(shí)型）和的OGFC（骨架void類(lèi)型）[4]。因溫拌劑此，本文選取三個(gè)有代表性的溫度混劑，并分別于AC-13℃，SMA-13，OGFC-13混合壓實(shí)效果，越野性能測(cè)試分析。
1原料
1.1溫度混劑的選擇
本文選取溫度混劑，包括泡沫的粘度，有機(jī)粘度，乳液的粘度三種，分別稱(chēng)為A，溫度混劑B和溫度混劑C.溫度混劑
溫度混劑A是一種合成沸石（硅，鋁酸鈉）粉末。的沸石的細(xì)度是非常高的，并含有18％-21％的水。分為自由水和結(jié)晶水的內(nèi)部的水分，并且能夠在不同的溫度范圍（85℃-182℃），釋放的水分，瀝青水泥內(nèi)部形式微噴現(xiàn)象，水分和熱瀝青接觸產(chǎn)生的發(fā)泡效果，在低溫下增加瀝青與集料覆蓋，并實(shí)現(xiàn)溫度的混合效果。
溫度混合劑B是一種合成的飽和烴的脂族化合物，微觀的小球顆粒，可在100-120℃時(shí)，溶解，形成了大量的液體，并且可以是一個(gè)很好的瀝青，瀝青和混合物溶于復(fù)合材料的粘度降低顯著，實(shí)現(xiàn)溫度的混合效果。的熔點(diǎn)以下的溫度時(shí)，在瀝青中的化合物在結(jié)晶析出和形式網(wǎng)狀格柵結(jié)構(gòu)，在一定程度上，溫拌劑提高低溫瀝青的粘度，其基本的物理索引，請(qǐng)參閱如下表所示：
溫度混合劑C是一種基于乳化溫度混合劑產(chǎn)品在平臺(tái)上，外觀是棕色液體，其主要成分為水和表面活性劑，表面活性劑的含量在10％和20％之間。
1.2礦石材料，瀝青的選擇
建設(shè)或建設(shè)工程項(xiàng)目，AC-13C以上使用SBS改性瀝青，SMA-和一般用途的SBS改性瀝青，少量使用高粘度改性瀝青的工程項(xiàng)目;OGFC-13中通常使用的高粘度改性瀝青，因此本文的研究為代表，使用SBS改性瀝青成型AC-13C和SMA-13瀝青混合料的改性瀝青OGFC成型的高粘度，使用-13瀝青混合料。
1.3組合確定
根據(jù)每個(gè)混劑產(chǎn)品的制造商建議的基礎(chǔ)上的AC-13℃，SMA-13，OGFC-13分別加入溫溫拌劑度混劑A，B和C的溫度，混合內(nèi)容是：一個(gè)成立混合物溫度混劑質(zhì)量的3‰，溫度的瀝青加鋪層質(zhì)量的3％，溫度混合劑C=5的劑量和瀝青質(zhì)量比混合劑B。
本文參考JTGF40-2004“公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范”分別在AC-13℃，SMA-13，OGFC-13為配合比設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程不再是奧數(shù)，各類(lèi)瀝青混合料集料的合成分級(jí)和瀝青，纖維等。
2溫度混劑對(duì)不同種類(lèi)的混合物壓實(shí)性能和越野性能的影響
在本文中，通過(guò)測(cè)試不同的壓實(shí)溫度不同類(lèi)型的瀝青混合料體積指標(biāo)，表示溫度，混劑溫度的混合效果，確定合適的壓實(shí)模具溫度;
在適當(dāng)?shù)牡膲簩?shí)溫度將不同的類(lèi)型的溫拌瀝青混合料成型樣品，進(jìn)行表征高溫性能車(chē)轍試驗(yàn)，試驗(yàn)浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度，凍融裂解混合比表示低溫性能試驗(yàn)低溫小梁彎曲變形表示混合物低溫性能，實(shí)驗(yàn)方法，根據(jù)JTJ052-2000“公路工程瀝青混合料的測(cè)試代碼”。
2.1壓實(shí)性能
瀝青混合料的拌和，壓實(shí)溫度一般參考瀝青的粘度肯定，法規(guī)和規(guī)章，瀝青的粘度為0.17+/-0.02帕•S，混合料具有良好的混合性能;瀝青粘度在0.28+/-0.03帕•S，混合料具有良好的壓實(shí)特性[7]。但是，改性瀝青的粘度較大，完成上述粘度范圍內(nèi)，壓實(shí)溫度下190℃以上，生產(chǎn)，施工及混合料性能而言，是不恰當(dāng)?shù)�。因此本文通過(guò)改變壓實(shí)溫度，混合樣品的孔隙率指數(shù)的決心，以確保加入不同溫度的混劑，各類(lèi)適當(dāng)?shù)臑r青混合料壓實(shí)模具溫度。不同的壓實(shí)溫度，不同溫度下混合代理各類(lèi)瀝青混合料的壓實(shí)效果如表3~表5所示。
上述數(shù)據(jù)表明，在達(dá)到相同的間隙指數(shù)，溫度混劑A和B，C都可以減少不同類(lèi)型的瀝青混合料壓實(shí)模具溫度。無(wú)論什么樣的結(jié)構(gòu)類(lèi)型的瀝青混合料，溫度混劑C，這是最好的溫度混合效果，并與壓實(shí)溫度的降低，其溫度的混合效果反映更明顯;溫度混劑B在150℃可以保證瀝青混合料壓實(shí)密實(shí)度，溫度的混合效果并不如混合型的變化明顯改變;溫度混合代理SMA-13溫度混合效果是最差的，OGFC-13溫度混合效果最明顯。各種路面的類(lèi)型使用不同的混合劑溫度的最佳壓實(shí)模具的溫度，如表6所示。
在各種溫拌瀝青混合料的最佳成型溫度形成相關(guān)的標(biāo)本，通過(guò)車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度指數(shù)評(píng)價(jià)不同溫度不同類(lèi)型的瀝青混合料的混劑在高溫下，性能的影響，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。
從圖1中可以看出，三種溫拌劑對(duì)OGFC-13車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度沒(méi)有太大影響，溫度混劑B到AC和SMA混合型車(chē)轍具有一定程度的提升，AC-13C動(dòng)態(tài)穩(wěn)定提到最明顯的效果，但提高幅度僅為16％。這是因?yàn)楦男詾r青的粘度越大，改性瀝青混合料本身就具有很好的高溫穩(wěn)定性，SMA，OGFC骨架鉗擁擠的結(jié)構(gòu)可以是一個(gè)很好的抗高溫車(chē)轍的疾病，所以相對(duì)于修改后的AC-13C，溫度混劑SMA-13和OGFC-的效果對(duì)高溫更小的屬性。
2.3水損壞性能
對(duì)于AC-13C和SMA-13，其設(shè)計(jì)間隙率低于6％，水是很難進(jìn)入;OGFC-13空隙，一般在20％左右，更多的空隙能及時(shí)消除內(nèi)部的水分總量，不至于發(fā)生持續(xù)性傷害，所以這三種路面結(jié)構(gòu)良好的抗水損壞性能。添加了各種不同溫度混合劑，所有種路面阻力水損害性能指標(biāo)如表7，表8中所示。
浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果可以看出，無(wú)論什么溫度下添加奶漿劑，三種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的瀝青混合料馬歇爾殘留穩(wěn)定度都在90％以上，其中，溫度的混合殘留的穩(wěn)定劑C可提高2％，溫度混劑A，B的影響在1％左右兩側(cè)，可以認(rèn)為，浸水馬歇爾指數(shù)已經(jīng)無(wú)法區(qū)分溫度混劑的瀝青混合料性能的不同類(lèi)型的水穩(wěn)定性。因此，實(shí)驗(yàn)條件更壞的凍融劈裂指數(shù)進(jìn)行了分析。
溫度混劑為A三種混合水穩(wěn)定性能都有一定程度的損害，其中企業(yè)，AC-13和OGFC-的影響程度非常明顯的，凍融劈裂比下降80.8％，82.9％。雖然能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，但仍有較大的水害隱患;溫度是混合劑B種混合水穩(wěn)定性能的影響并不溫度混劑C到不同類(lèi)型的混合水穩(wěn)定性能有一定的度的提升，當(dāng)中，AC-13，SMA-13的提升效果最顯著，并分別為96.7％和96.5％。
從水損壞性能視圖，溫度混劑甲適合使用在交流和OGFC型瀝青混合料，溫度混劑B在水中的穩(wěn)定性能沒(méi)有太大影響，溫度是混劑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型C可提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性性能。
2.4低溫性能
瀝青混合物-10℃的低溫彎曲試驗(yàn)是重要的測(cè)試的低溫裂紋指數(shù)的表征，彎曲應(yīng)變/με越大，彎曲勁度模量/MPa時(shí)較小，瀝青混合物的低溫耐裂紋性能量，更好的。由于結(jié)構(gòu)的不同類(lèi)型的粘液種，劑量是不同的，總的聯(lián)系方式，混合強(qiáng)度的貢獻(xiàn)度是不一樣的，這么低的溫度變形能力也有一定的差異�；靹┑牟煌Y(jié)構(gòu)類(lèi)型的瀝青混合料的低溫抗裂性能性能測(cè)試數(shù)據(jù)表9所示的溫度。
數(shù)據(jù)顯示，溫度混劑A的三種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的瀝青混合料的勁度模量沒(méi)有顯著的影響，溫度混劑B的顯著提高瀝青混合料的勁度模量，AC，SMA，OGFC混合勁度模量提高幅度分別為44％，24％和40％，這表明混合劑B的瀝青混合料的靈活性，以降低溫度，AC，的OGFC類(lèi)型瀝青混合物是較明顯的影響，溫度混合劑C是有一定程度的降低的瀝青混合料的模量。
通過(guò)比較，可以發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有暖氣的混劑，冷彎曲變形能力AC-13>SMA-13OGFC-13，溫度混劑A到不同類(lèi)型的混合料低溫彎曲的影響并不大，溫拌劑B顯然使混合料的低溫變形能力下降，A下降了26％，21％和22％。由于OGFC-13耐低溫變形能力是其他兩種結(jié)構(gòu)類(lèi)型路面差，所以溫度的低溫性能的混劑B出現(xiàn)較嚴(yán)重;在各類(lèi)混合料的低溫溫度混劑C性能均有不同程度的提升。
三個(gè)結(jié)論
（1）三溫混劑可以減少不同類(lèi)型的瀝青混合料壓實(shí)模具溫度。溫度混劑A瀝青SMA混合料的壓實(shí)溫度，以減少只有10℃，冷卻效果低于其他兩種路面結(jié)構(gòu)形式;溫度在150℃的混劑B可以保證瀝青混合料的壓實(shí)緊湊，溫度的混合效果是不是混合型的變化明顯改變;，溫度混合劑C三個(gè)結(jié)構(gòu)類(lèi)型混合的混合溫度最顯著的效果，減少壓實(shí)溫度25℃左右。
（2）溫拌劑溫度混劑AAC，大空隙瀝青混合料水穩(wěn)定性能明顯衰減，凍融劈裂比例下降到80.8％和82.9％;溫度混劑B的混合物在高溫下性能顯著的提升，水穩(wěn)定性沒(méi)有顯著影響，使不同類(lèi)型的混合料低溫彎曲變形下跌26％，21％和22％;溫度混劑C至不同類(lèi)型的混合物在高溫下性能無(wú)明顯影響，但能提高混合水穩(wěn)定性和低溫變形能力強(qiáng)。
