溫拌改性劑對瀝青及瀝青混合料路用性能影響分析

楊鳳雷

(天津市凱曼德工程技術(shù)有限公司，天津 300450)

0 引 言

基礎(chǔ)建設(shè)前期，我國路面鋪設(shè)過程中主要采用的是熱拌瀝青混合料，這種混合料自身存在一定缺點(diǎn)，如：拌合溫度、施工溫度高，在道路建設(shè)過程中會產(chǎn)生粉塵、有害氣體等，會對人體造成傷害。為減少熱拌瀝青混合料帶來的危害，我國研究人員開始用溫拌瀝青混合料來代替熱拌瀝青混合料，這樣既可以避免資源浪費(fèi)又減少了環(huán)境污染程度，同時還保證了瀝青混合料的路用性能。近年來我國一直倡導(dǎo)文明施工，保護(hù)環(huán)境，可見溫拌瀝青混合料的性能符合我國建設(shè)的宗旨，所以研究溫拌瀝青混合料具有相當(dāng)重要的意義。

1 溫拌劑對瀝青性能影響分析

本文選用我國自主研制的RF溫拌劑，通過該溫拌劑對基質(zhì)瀝青和改性瀝青的性能影響來分析RF溫拌劑的作用，并對溫拌劑進(jìn)行客觀評價。

1.1 瀝青三大指標(biāo)變化

本文所選用的試驗(yàn)原材料為70#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青，通過試驗(yàn)測定可知兩種瀝青的測試結(jié)果均滿足技術(shù)要求。將選出的溫拌劑RF按內(nèi)摻法進(jìn)行摻拌，摻拌比例分別為0%，2%，3%，4%，5%，然后將溫拌瀝青進(jìn)行攪拌5 min，保證RF溫拌劑充分溶解在瀝青中，通過測定瀝青的三大指標(biāo)變化，說明溫拌劑對瀝青的影響。

(1)針入度變化

瀝青的針入度直接體現(xiàn)在瀝青混合料的高、低溫性能上，本節(jié)在兩種瀝青中分別加入不同質(zhì)量的RF溫拌劑，進(jìn)行針入度試驗(yàn)。結(jié)果如圖1和圖2所示。

圖1 70#基質(zhì)瀝青試驗(yàn)結(jié)果圖

圖2 SBS改性瀝青試驗(yàn)結(jié)果圖

由圖1和圖2可以看出：在兩種瀝青中分別加入RF溫拌劑后，瀝青在不同溫度下的針入度均有不同程度的提高，且出現(xiàn)隨著溫拌劑摻量的增加，提高幅度增大，該現(xiàn)象說明RF溫拌劑會導(dǎo)致瀝青的溫度敏感性增強(qiáng)。

(2)延度變化

延度是指在5 cm/min，5 ℃的條件下，標(biāo)準(zhǔn)試件被拉伸到斷裂程度時對應(yīng)的瀝青長度，本文在兩種瀝青中分別加入不同比例的溫拌劑，將摻量做為變化條件，通過研究不同溫度下延度的變化值來說明溫拌劑對瀝青的影響。結(jié)果如表1所示。

表1 瀝青延度試驗(yàn)值

通過上表可以分析出：兩種瀝青中分別加入RF溫拌劑后均會使瀝青延度降低，且溫拌劑加入的越多，延度值降低的越多。當(dāng)RF溫拌劑的摻配比例大于3%后，延度值降低幅度增大，所以通過延度指標(biāo)分析可得出經(jīng)驗(yàn)為RF溫拌劑摻配比例不宜大于3%。

(3)軟化點(diǎn)

軟化點(diǎn)可以做為評定瀝青混合料高溫性能的重要指標(biāo)，軟化點(diǎn)較高，說明混合料的高溫穩(wěn)定性越好，能更好的抵抗車轍變形。本節(jié)在兩種瀝青中分別加入不同質(zhì)量的RF溫拌劑，軟化點(diǎn)變化如表2所示。

表2 瀝青軟化點(diǎn)變化表

由上表可以分析出：在兩種瀝青中加入RF溫拌劑后軟化點(diǎn)均有所提高，隨著添加質(zhì)量的增加，軟化點(diǎn)提高越大，說明改性劑可以有效的改善瀝青的高溫穩(wěn)定性。

1.2 瀝青粘度變化

瀝青的粘度直接體現(xiàn)在瀝青混合料的壓實(shí)度指標(biāo)上，本節(jié)在兩種瀝青中分別加入不同質(zhì)量的RF溫拌劑，進(jìn)行布氏粘度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明。

(1)試驗(yàn)溫度越高，瀝青的粘度越小。

(2)當(dāng)溫拌劑RF的摻配比大于3%時，瀝青的粘度降幅相應(yīng)減小。

2 瀝青混合料性能變化分析

本文采用的礦料級配為AC-13C，及配合比設(shè)計可確定最佳油石比為4.6%，通過擊實(shí)試驗(yàn)可得溫度控制在25 ℃，通過孔隙率、穩(wěn)定度的測試，并結(jié)合以上分析結(jié)論可知溫拌劑的摻量為3%。

2.1 混合料高溫變化

本節(jié)通過馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)對70#基質(zhì)瀝青混合料和SBS改性瀝青混合料進(jìn)行高溫穩(wěn)定性的測定，以穩(wěn)定度和流值做為評定指標(biāo)。試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過表3數(shù)據(jù)分析可得：兩種瀝青混合料在添加RF溫拌劑后，穩(wěn)定度均有所提高，流值均有所降低，且兩個指標(biāo)均滿足規(guī)范值，說明RF溫拌劑可以有效提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。

針入度和流值是經(jīng)驗(yàn)值，對試驗(yàn)結(jié)果的說服力不強(qiáng)，本節(jié)又通過對原材料試件進(jìn)行了車轍試驗(yàn)，結(jié)果如表4所示

表4 車轍試驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過表4試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律可以證實(shí)表3結(jié)論的正確性。

2.2 混合料水穩(wěn)定性變化

考慮到凍融循環(huán)對瀝青混合料水穩(wěn)定性數(shù)值影響較大，所以本節(jié)采用的是凍融劈裂試驗(yàn)，分析指標(biāo)采用凍融劈裂比，經(jīng)試驗(yàn)后數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 凍融劈裂試驗(yàn)數(shù)據(jù)

由上表可以看出：雖然凍融循環(huán)對瀝青混合料的水穩(wěn)定性影響較大，但試驗(yàn)結(jié)果顯示在RF溫拌劑作用下，劈裂強(qiáng)度比未出現(xiàn)明顯變化，說明兩種混合料的水穩(wěn)定性均受到影響。

3 結(jié) 語

本文通過對溫拌改性劑對瀝青及瀝青混合料路用性能影響分析得出以下結(jié)論。

(1)RF能夠增強(qiáng)瀝青的溫度敏感性，通過瀝青粘度變化以及對三大指標(biāo)的影響可以得出，RF的摻量3%時較為合理。

(2)RF溫拌劑可以提高瀝青及瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。

(3)在RF溫拌劑作用下70#基質(zhì)瀝青混合料、SBS改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性均無明顯變化。