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《探析水泥對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料使用性能影響.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、探析水泥對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料使用性能影響摘要:本文通過試驗(yàn),探討了水泥用量對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料使用性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明:摻加不同水泥用量的冷再生瀝青混合料,隨著水泥用量增加,材料抗壓回彈模量和劈裂抗拉強(qiáng)度變化不大,4(rc和6(rc動(dòng)穩(wěn)定度增大,凍融劈裂殘留強(qiáng)度比有明顯提高后趨于平緩,-i(rc彎曲破壞應(yīng)變與彎拉強(qiáng)度均減小??傮w上,混合料柔性減弱,剛性加強(qiáng)。關(guān)鍵詞:水泥;乳化瀝青;冷再生;瀝青混合料;使用性能;影響中圖分類號(hào):TU535文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):摘要瀝青路面的冷再生可以完全利
2、用舊路面材料,不但節(jié)能、環(huán)保,而且能延長(zhǎng)施工季節(jié)、改善工作條件。與其他傳統(tǒng)的施工方法相比,冷再生一般可以節(jié)省總投資40%?50%,目前,已成為國(guó)際上道路維修改造的主要方法之一。我國(guó)每年因?yàn)r青路面養(yǎng)護(hù)、維修與重建產(chǎn)生的舊瀝青路面材料有數(shù)百萬(wàn)噸之巨,并以約15%的速度增長(zhǎng),如果能將這些舊瀝青路面材料再生利用,可以節(jié)省費(fèi)用數(shù)億元。本文利用室內(nèi)試驗(yàn)的方法,研究了水泥對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料使用性能的影響。試驗(yàn)時(shí),瀝青和水泥兩種結(jié)合料同時(shí)存在于冷再生混合料中,但二者并沒有生成物,使混合料的力學(xué)特點(diǎn)兼具柔性與剛
3、性性能。本文以乳化瀝青為主要再生劑,試圖通過實(shí)驗(yàn)室各種性能試驗(yàn)(包括單軸壓縮試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)),探討水泥用量對(duì)乳化瀝青冷再生瀝青混合料路用性能的影響。1試驗(yàn)材料及試件制作1.1試驗(yàn)用材料試驗(yàn)用的舊瀝青路面材料取自某國(guó)道主干線河北境內(nèi)某段高速公路路面面層的銃刨料,舊瀝青混合料為《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTJ032-94》定義的AK-16型,其中瀝青結(jié)合料為SBSI-D聚合物改性瀝青、瀝青含量4.4%、礦物集料為玄武巖,該路自通車以來(lái),已使用4年。將舊路面材料當(dāng)作集料或“
4、黑石頭”,RAP集料級(jí)配篩分結(jié)果如圖1所示,基本滿足JTGF40規(guī)范AC-13密級(jí)配瀝青混凝土混合料礦料級(jí)配范圍,只是在9.5mm篩孔通過率大于上限約5%。圖中還表示了Superpave12.5mm公稱最大集料尺寸混合料的集料級(jí)配控制點(diǎn)(ControlPoints)、限制區(qū)(RestrictedZone),由圖可見試驗(yàn)用混合料滿足技術(shù)要求。此外,圖1中還表示了AlD類密級(jí)配冷再生混合料的級(jí)配范圍和ARRAC類密級(jí)配冷再生混合料的級(jí)配范圍,由圖可見這兩種級(jí)配范圍遠(yuǎn)比AC-13的寬。乳化瀝青為慢裂慢凝型改
5、性乳化瀝青,其性質(zhì)滿足《JTGF40》規(guī)范表4.7.1-2改性乳化瀝青技術(shù)要求,蒸發(fā)殘留物含量為59%。所用乳化瀝青的基質(zhì)瀝青為SBRII-C聚合物改性瀝青,滿足《JTGF40》規(guī)范表4.6.2聚合物改性瀝青技術(shù)要求。不含水泥時(shí)混合料最佳瀝青用量為5.74%,考慮水泥結(jié)合料的影響,試驗(yàn)時(shí)選取5%的瀝青用量。水泥為P032.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范(JTGF30-2003)》相關(guān)要求。試驗(yàn)選取2%、4%、6%等3種水泥含量,并與不含水泥的混合料相對(duì)比。1.2
6、試件制作參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程(JTJ052-2000)》并參考有關(guān)研究,試件在室溫(22±5°C)下制作。制作試件時(shí),首先在RAP中加入水泥,使之與RAP料拌和均勻;再加入適量的水,充分拌和,使集料表面完全濕潤(rùn);再注入適量的乳化瀝青,拌和均勻后將混合料裝入試模,在乳化瀝青破乳前成型。試件成型時(shí),先兩面各擊實(shí)50次,連同試模橫向放置24h,再兩面各擊實(shí)25次,然后脫模、養(yǎng)生。試件在關(guān)閉鼓風(fēng)裝置的6(TC烘箱中恒溫養(yǎng)生72h,實(shí)測(cè)失水率均在92%以上。2試驗(yàn)結(jié)果與分析2.1劈裂試驗(yàn)劈裂試
7、驗(yàn)適用于測(cè)定瀝青混合料在規(guī)定溫度和加載速率時(shí)劈裂抗拉強(qiáng)度,同時(shí)也測(cè)定材料處于彈性階段時(shí)的力學(xué)性質(zhì)。與抗壓回彈模量一樣,瀝青混合料15£劈裂抗拉強(qiáng)度也是現(xiàn)行JTGD50-2006規(guī)范路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)的重要參數(shù),用于驗(yàn)算結(jié)構(gòu)層底彎拉應(yīng)力。試驗(yàn)按照J(rèn)TJ052規(guī)程T0716“瀝青混合料劈裂試驗(yàn)”方法的步驟操作。圖2各水泥用量下15°C及25°C劈裂抗拉強(qiáng)度對(duì)比圖2為劈裂試驗(yàn)結(jié)果,從圖中可以看出15£劈裂強(qiáng)度隨水泥用量增加有小幅增加。在0.55?0.68MPa之間變化,相當(dāng)于JTGD50規(guī)范表E1中熱拌粗粒式密
8、級(jí)配瀝青混凝土取值范圍0.6?1.OMPa的低限值;25。(3劈裂強(qiáng)度隨水泥用量的變化有類似的趨勢(shì),在0.31?0.40MPa之間。15°C劈裂強(qiáng)度約是25工劈裂強(qiáng)度的1.70?1.82倍。出現(xiàn)水泥用量對(duì)強(qiáng)度影響效果不顯著的原因一方面可能是水泥沒有完全水化,未水化的水泥便充當(dāng)填料,改變了混合料集料的級(jí)配;另一方面,可能是瀝青用量偏高,加之RAP中瀝青可能起了某種程度的作用,瀝青的效果掩蓋了水泥的作用,總體上使混合料性能偏柔。為了全面了解水泥對(duì)乳化瀝青冷再