TLA改性瀝青混合料高溫性能影響因素研究.pdf

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1、中外公路第34卷第3期2682014年6月文章編號(hào)：1671—2579(2014)03—0268—04TLA改性瀝青混合料高溫性能影響因素研究吳光勇，王安福，莫石秀。，孔令云。(1．廣東省路橋建設(shè)發(fā)展有限公司，廣東廣州510635；2．長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院；3．重慶交通大學(xué))摘要：采用特立尼達(dá)湖瀝青(TLA)改性瀝青可較好地改善混合料高溫性能，但目前對(duì)其高溫性能影響因素尚不明確。該文基于正交試驗(yàn)，從TLA摻量、基質(zhì)瀝青種類、礦料級(jí)配以及TLA摻加方式4個(gè)因素對(duì)影響TLA改性瀝青混合料高溫性能的因素進(jìn)行研究。結(jié)果表明：TLA摻量對(duì)瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)影響最顯著，T

2、LA摻加方式的影響其次，級(jí)配的影響再次之，基質(zhì)瀝青種類的影響最?。籘LA摻加方式對(duì)瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度變異系數(shù)影響最為顯著，TLA摻量其次，級(jí)配再次之，基質(zhì)瀝青種類的影響最?。痪C合考慮動(dòng)穩(wěn)定度大小及其變異系數(shù)，4個(gè)因素對(duì)TLA改性瀝青混合料高溫性能影響的大小由高到低依次為：TLA摻加方式>TLA摻量>混合料級(jí)配>基質(zhì)瀝青種類。關(guān)鍵詞：湖瀝青改性瀝青；高溫性能；影響因素；正交設(shè)計(jì)；動(dòng)穩(wěn)定度中國(guó)南方地區(qū)以亞熱帶季風(fēng)氣候?yàn)橹鳎募狙谉峋可猩?。多雨，全年降雨量大且集中；同時(shí)中國(guó)南方地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)筆者通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，對(duì)影響湖瀝青改性瀝青達(dá)，高速公路上重載、超載車輛較多，重載

3、、超載率高達(dá)混合料高溫性能的因素進(jìn)行了全面分析。分析湖瀝青600～700。因此，瀝青路面的高溫穩(wěn)定性在南方摻量、基質(zhì)瀝青種類、級(jí)配以及湖瀝青摻加方式4個(gè)因高速公路路面建設(shè)中備受關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)瀝青路素對(duì)湖瀝青改性瀝青混合料性能的影響規(guī)律，為湖瀝面高溫性能改善研究可分為兩類，一類是采用高分子青性能研究及湖瀝青改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)、施聚合物作為改性劑，另一類則是以天然瀝青作為改性工提供參考。劑。大多數(shù)聚合物瀝青改性劑如SBS、PE等，其與瀝青相溶較差，導(dǎo)致在生產(chǎn)和工藝設(shè)備等方面需要較大1原材料基本性能的投資，如特殊的剪切設(shè)備和較高的能源消耗，以使改性劑與瀝青

4、能夠充分溶合。在運(yùn)輸和儲(chǔ)存上，則需要1．1基質(zhì)瀝青加熱保溫和不間斷攪拌，防止改性劑與瀝青的分層與該研究選用的基質(zhì)瀝青種類主要包括泰普克離析，用戶使用十分不便，從而限制了改性瀝青的應(yīng)(TPK)70、SK70、中海(ZH)70、中海(ZH)50、用。而以天然瀝青作為改性劑改善瀝青混合料的高溫中海9O、埃索(As)70，依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對(duì)各基質(zhì)瀝青性能，則可以基本避免上述問題。常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表1所示。特立尼達(dá)湖瀝青(TLA)是一種產(chǎn)自南美洲的天表1基質(zhì)瀝青性能測(cè)試結(jié)果然瀝青。該瀝青的提煉方法較為簡(jiǎn)單，首先采用輕軌牽引機(jī)械將瀝青從湖面刮起來，其次采用分解蒸餾器將

5、湖瀝青中的水分蒸發(fā)，然后采用細(xì)篩將湖瀝青中的較粗雜質(zhì)過濾得到特立尼達(dá)湖瀝青。由于湖瀝青中含有約5O的地瀝青、4O的灰分以及少量礦物質(zhì)化合水，導(dǎo)致其具有與一般基質(zhì)瀝青不同的性能。相關(guān)研究表明：湖瀝青改性瀝青混合料具有較好的高溫性能。試驗(yàn)方法T06O4—2000T0606—2000T0605—1993T0625—2000但目前對(duì)湖瀝青改性瀝青混合料高溫性能影響因素研收稿日期：2013一O8—25基金項(xiàng)目：廣東省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目(編號(hào)：2010—02—009)作者簡(jiǎn)介：吳光勇，男，高級(jí)工程師．E—mail：915438766@qq．corn2014年第期吳光勇，等

6、：TLA改性瀝青混合料高溫性能影響因素研究2691．2特立尼達(dá)湖瀝青1．3集料研究所采用的特立尼達(dá)湖瀝青(TLA)基本指標(biāo)集料選用項(xiàng)目依托工程汕揭二期的中面層所用集如表2所示。料，且取自現(xiàn)場(chǎng)熱拌樓的熱料倉(cāng)。該集料為潮州鳳山石場(chǎng)生產(chǎn)的2～4cm閃長(zhǎng)巖碎石進(jìn)行自行加工，其規(guī)表2湖瀝青性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果格分別為10~20、5～10、3～5、0～3mm共4種規(guī)格料，礦粉采用梅州蕉嶺礦粉。集料篩分結(jié)果及主要技術(shù)指標(biāo)見表3、4。2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法是利用正交表來安排多因素試驗(yàn)、利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的一種數(shù)學(xué)方法。表3集料篩分結(jié)果∞表4集料基本性能試驗(yàn)的目的在于

7、研究每個(gè)因子在反應(yīng)中的影響，并發(fā)現(xiàn)水平的最佳組合。一個(gè)好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)能用最少的試驗(yàn)次數(shù)獲得最大的信息量。2．1試驗(yàn)因素、水平的確定研究影響湖瀝青改性瀝青混合料性能的主要因素：級(jí)配、基質(zhì)瀝青種類、湖瀝青摻量、湖瀝青添加方式等。0．0750．031．182．364．759．5l3．2161926．5O．150．o6級(jí)配分別考慮了級(jí)配1、級(jí)配2、級(jí)配3(圖1)；基篩孔尺寸／mm質(zhì)瀝青種類為SK7O、TPK7o、ZH70；湖瀝青摻量圖1級(jí)配1、2,3分別考慮了0、25、33％；湖瀝青的添加方式則主要從灰分沉淀的角度考慮，分別采用干拌(破碎后直接加入集料中拌和，排除灰分的

8、沉降對(duì)湖瀝青改性瀝青27O中外公路第3