康爱红,高期,姚明部
[摘要】将Sobi温拌剂加人到TOR橡胶沥青中,通过粘湿曲线和马歇尔试验确定温拌TOR橡胶青合料的拌合温度为160℃、矿料加热温度为175℃,并对其路用性能进行试验研究.试验结果表明,加人Sacbi湿拌剂,提高了TOR橡胶沥青混合料高温性能,但低温性能有所降低,对水稳定性影响不大.
[关键词】公路工程:路面:橡胶:浙青混合料:温拌剂
[中图分类号]U414 [文献标识码]A
[文章编号】1002-8498(2013)23-0056-03
ExperimentalStudy onPavementPerformance of TORRubber Asphalt MixtureIncorporated into Warm-mix Agent Sasobit
(College of Gmil Science and Enginering Yangzhou Uniseniy Yangzhos Jiangs 225127 China) Kang Aihong Gao Xiang Yao Mingbu
Abstract;Taking warm-mix agent Sasobit added into the TOR rubber asphalt mixing temperature andqI 1 s se x po a q temperature curves and Marshall test the pavement performance is analyzed. The results show that the joined warm-mix agent Sasobit improves high temperature performance of TOR rubber asphalt mixture butdecreases low temperature performance has little efect on water stability.
Key words; road construction ;pavement ;rubber;asphalt mixture; warm-mix agent
接剂(TOR)到胶粉与颌青的反应过程中,能够使胶的TOR橡胶沥青混合料路面在降低较少甚至提高粉与沥青之间混溶比较充分,一方面促进了胶粉和部分路用性能的前提下,降低施工条件,实现资源沥青之间的反应,减轻了环境污染,节约了能源;另节约、节能环保与低碳建设.高速剪切设备,节约了资金,只需一般搅拌即可形本研究的试验原材料参见文献[6],温拌剂采 成高性能、环保、经济的橡胶沥青胶结料,但仍存在用的是Sasobit,它是有机降黏型温拌剂的一种,以蜡施工湿度太高问题.从已有的技术积累来看,常规或蜡状物为主,熔点低且易与洒青混溶,并且无需橡胶沥青混合料的生产温度达到190-200℃,尽产温度仍达到170~180℃,消耗大量能源,排放 管TOR促进了胶粉和沥青的反应,但其混合料的生较多的CO烟尘和有害气体.
TOR橡胶沥青混合料是指添加一种维他连的优势相结合,能够充分发挥二者的优势,使铺筑
一方面,取代了常规湿法现场改性必需的胶体磨和1试验原材料及温摔TOR橡胶沥青制备
胶体磨或高速剪切等复杂的加工工艺,该温拌剂只需在高于其熔点温度下,将其直接投人洒青中搅拌,便可和沥青均匀完美地融合在一起且不产生离析.在沥青混合料中,Sasobit的推荐掺量是基质沥献[,温拌剂Sasobit掺量一般以沥青质量的3% 青质量的3%,不超过4%.通过查阅国内外文-4%制备为宜,同时考虑到对其低温性能影响较小,掺量都认为3%为最优,本文Sasobit掺量选择为沥青质量的3%.
温拌沥青混合料”是一类使用特定的技术或添加剂,使拌合及施工温度介于热拌浙青混合料(150~180°℃)和冷拌(常湿)沥青混合料之间,性能达到热拌沥青混合料的新型沥青混合料的统称. 本文主要研究将TOR橡胶沥青混合料和温拌沥青
的基础上去实现,先将基质额青加热至140℃,然后将 温拌TOR橡胶沥青的制备是在已有研究成果[6]基质沥青质量3%的温拌剂倒人沥青中,用玻璃棒揽
18%的胶粉和胶粉质量4.5%的TOR混合后倒人沥青中,边倒边用玻璃棒搅拌,当胶粉和TOR全部加人后将搅拌容器移至可自动控温的加热源上,用FW30型实验室搅拌器进行搅拌,搅拌过程中温度控制在 (160±3)℃,搅拌速率为500r/min,搅拌时间为60min.制备好的温拌TOR橡胶沥青试样不当场使用,放置在155°℃的保温箱中熔胀60min.
拌使其在2~3min内充分融化,再将基质沥青质量的关系,如图2所示.所以由空隙率4.5%确定石料加热温度为173-175℃.
2温拌TOR橡胶沥青混合料的配合比设计
2.1矿料级配组成设计
图2石料加热温度与空隙率之间的关系Fig. 2The relationship between heating
矿料级配采用的是骨架密实结构的SMA-13,级配组成如表1所示.根据马歇尔设计方法确定最佳油石比为6.0%,以设计空除率4.5%为控制指标.
2.4温拌TOR橡胶沥青混合料成型温度
表1温拌TOR橡胶汤青混合料SMA-13级配组成Table 1 SMA-13 gradation of warm-mix TOR rubber asphalt mixture
在实验室开展温拌TOR橡胶沥青混合料在不同击实温度区间(125~130℃,135~140°℃,145~150℃,155~160℃,165~170℃)下的马歇尔试验,根据混合料的压实温度与空隙率关系,确定适宜的压实温度.空隙率与成型温度之间的关系如图2所 示.由TOR橡胶沥青混合料配合比可知其空隙率为4.5%,所以从图3可以确定4.5%对应成型温度范围是145~150℃.所以温拌TOR橡胶沥青混合料的成型温度为145~150℃.
筛孔尺寸/mm缓配 1613.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.75SMA-13 100. 0 92.5 62.3 32.1 27.3 21.5 18.7 15.9 14.3 11.1
注:表中数据为通过筛孔的百分率
2.2温拌TOR橡胶沥青的黏温曲线
对制备完成的温拌TOR橡胶沥青,采用Brookfield旋转黏度仪测定温拌橡胶沥青黏温曲线,如图1所示.橡胶沥青的拌合温度是(170±3)℃,相对黏度是1.886Pas,从图1可以找出相应黏度对应的温度是(160±3)℃,把此时的等黏温度确 定为拌合温度,则拌合温度为(160±3)℃.
图3空隙率与成型温度之间的关系Fig. 3 The relationship between porosity and temperature
3温拌TOR橡胶沥青混合料路用性能研究
3.1高温性能
试验过程按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中T0719-2011进行车试验,性能指标如表2所示.
Fig. 1Viscosity-temperature curve 图1黏温曲线
表2温拌TOR橡胶沥青混合料车试验结果 Table 2 Rutting test results of warm-mixTOR rubber asphalt mixture
2.3温拌TOR橡胶沥青混合料矿料加热温度
175℃,而改性沥青的石料加热温度是185~195℃, 根据规范规定的基质沥青的石料温度为橡胶沥青的石料加热温度是185℃.然而石料的加热温度过高会使沥青老化,温度过低会使其与沥青的黏结度降低,影响混合料的性能,所以通过空隙率与石料加热湿度空率来确定石料的加热温度.在已经确定的拌合温度下,调整石料加热温度,然 后做马歌尔试件,确定空隙率与矿料加热温度之间
3平均(次mm) 标准/TOR橡胶 类型温度/ 1 2新青混 合料 60 4 772 451448264704 ≥3 000温拆TOR橡胶额青60 混合料 5940520656245590
3.2低温抗裂性
3.3水稳定性
4结语
由表2可知,加入Sasobit温拌剂,使得TOR橡胶沥青的动稳定度增加近19%,说明加人Sasobit温拌剂不仅降低混合料的拌合与成型温度,面且改善了混合料的高温性能,提高了路面的抗车辙能力.
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程)JTCE20-2011的规定,在UTM-25液压伺服测试系统下进行低温劈裂试验,试验结果如表3所示.
表3温拌TOR橡胶沥青混合料 低湿劳验试验结果
Table 3 Split test results of warm-mix TOR rubber
ad o ne a se混合料类型 破环应变破坏应变技术标准五拌TOR橡胶新青混合料 TOR橡胶新青混合料 3350 2 687 ≥2 500 二
由表3可知,Sasobit温拌剂的加人可以使其破坏应变仅达到原来的80%,其原因是加人Sasobit在一定程度上会影响沥青的黏附性,致使影响混合料的低温性能,说明加人Sasobit对TOR橡胶涉青的低温性能有不利影响,但仍满足规范最低要求.
本文根据现行试验规范要求,采用浸水马歇尔试验来评价沥青混合料的水稳定性,试验按《公路工程沥青及洒青混合料试验规程)JTGE20-2011中T0709-2011和T0729-2011试验方法进行.浸 水马歇尔试验结果如表4所示.
表4温摔TOR橡胶沥青混合料浸水马歇尔试验结果 Table 4Soaking Marshall test results of warm-mix
TOR rebber asphalt mixtures提合料 试件空院 马歇尔漫水马漫水 核术类型 率/% 稳定度/默尔稳定闻稳定度 k /AN MS/% 标座/%TOR橡胶面 4.4 8.89 7.98 89.7 >85青提合料 温拌TOR橡胶资青混合料 4.4 9.59 8.43 87.9 -
由表4可知,Sasobit温拌剂加人后,使得TOR橡胶沥青的残留稳定度下降,达其98%,这种变化较小,说明Sasobit温拌剂的加人对TOR橡胶沥青混合料的低温性能几乎没有影响.
1)从上述结论可知,本文介绍的加人Sasobit的方式使TOR橡胶沥青混合料拌合温度下降10℃,相比于TOR橡胶沥青的150~160℃的成型温度,温拌剂的加人也使其成型温度下降5-15℃,整体上实 现了节能减排的目标.
参考文献:
(上接第45页)
参考文献:
2)本文对规范要求的矿料加热温度进行了试验研究,温拌剂的使用对于胶粉改性沥青的矿料加热温度也有所降低,从185℃降到173℃,而试验规范要求矿料加热时间为≥6h,从长期使用看,降低矿料加热温度节约了大量生产能耗.
3)Sasobit温拌剂的加人对TOR橡胶荡青混合料的低温性能有所影响,使其性能降低20%,但对于高温性能来说,Sasobit的加人却提高了其高温抗车缴性能近19%,而对水稳定性影响较小.
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承台、20根墩柱、8根盖梁及垫石等结构的现浇施工;再经过6个月天窗点内施工,共申请施工天窗点65个,完成120根预制梁架设,以及防撞墙和较缝安全事故,未对铁路安全通行造成影响. 的现浇施工.整个施工过程进展顺利,未发生任何
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