硅藻土改性沥青混合料报告(林2- 2

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1、1原材料1.1硅藻土硅藻土是以蛋白石为主要矿物组分的硅质生物沉积岩，质地多孔，具有良好的吸收性、吸附性、过滤性和漂白作用，是一种非常重要的非金属矿产。国外从20世纪80年代就将硅藻土作为改性剂加入沥青混合料中，用于改善沥青混合料的强度、粘性、热压缩致密等性能，并取得了多项专利。国内20世纪在90年代后期开始研究硅藻土陶粒代替矿粉作为沥青路面混合料填料使用。之后，国内长安大学、同济大学、吉林工学院等大学也展开了硅藻土改性沥青混合料相关研究，涉及改性机理、改性沥青性能、改性沥青混合料配合比及路用性能的相关研究，并取得了一定的成果。与其他改性剂相比硅藻土具有以下优势：改性路面性

2、能好、造价低、施工工艺与普通沥青路面的施工完全相同,混合料的动稳定度较大，水稳性能得到大幅度提高，抗裂性有了明显改善，能提高沥青路面的抗老化和疲劳性能，可用于国产或进口基质沥青改性。图1硅藻土图2硅藻土多孔结构图本试验采用“厦门路宏通环保科技有限公司”提供的活性硅沥青改性剂（LHT-B），该改性剂呈浅灰色粉末状、无杂质、无异味。如图1、图2所示。1.2沥青试验采用合新牌70号A级普通沥青，技术指标见表1，满足规范要求。表1合新牌70号A级普通沥青指标测定结果试验项目单位规定值测定值密度g/cm3-1.041针入度0.1mm60~8053.4延度（15℃）cm＞100＞10

3、0软化点℃≥4649.8粘度（135℃）Pa.s0.765动力粘度（60℃）Pa.s≥180448.03弹性恢复（25℃）%18.5TFOT针入度0.1mm39.5延度（15℃）cm-软化点℃54.3粘度（135℃）Pa.s0.782动力粘度（60℃）Pa.s865.8弹性恢复（25℃）%281.3集料试验集料采用凝灰岩，其各项技术指标符合施工规范要求；矿粉采用石灰石磨制成的石粉，外观干燥洁净、无团粒。其各项技术指标符合施工规范要求。集料密度测定结果见表2。表2集料密度材料名骨料15~10mm骨料10~5mm矿粉5~0mm石粉材料凝灰岩凝灰岩凝灰岩碳酸钙表观相对密度2.6

4、842.6852.6892.662（视密度）2性能检验2.1硅藻土掺配方法硅藻土的掺配有两种方法，分为湿法掺配和干法掺配。湿法掺配即将硅藻土直接掺加到基质沥青中做成硅藻土改性沥青，再将改性沥青与矿料一起拌合制成硅藻土改性沥青混合料。干法掺配为将硅藻土与矿粉混合掺加到沥青混合料中。硅藻土与沥青相容性较好，采用干法掺配也能达到较好的改性效果，在实际施工中使用干法，能够大大减少工作量，可以不需要提前对硅藻土改性沥青进行加工，准备专门的存储器皿，不必考虑储存和输送过程中可能产生的离析问题。因而在施工时，可以采用干法掺配拌制硅藻土改性沥青混合料，以减少工作量。2.2矿料级配选择结构

5、决定性能，沥青混合料是由沥青、矿料和空隙组成的三相体，沥青混合料的使用性能决定于沥青品质及用量、矿料品质及级配。但矿料和矿料级配是沥青混合料的骨架，是容纳和附着沥青的基础，影响着沥青用量以及沥青在混合料中的作用。本研究中拟采用性能较好的AC-13C型级配，参照永泰试验路的相关研究成果，级配见表3，级配曲线见图3，确定的最佳沥青用量为为5.12%。表3AC-13C级配表筛孔尺寸0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216通过的质量百分数6.79.713.62128.134.648.776.598.9100级配上限81520283850688510

6、0100级配下限457101524386890100图3AC-13C级配曲线2.3沥青混合料马歇尔试验根据《公路沥青路面施工技术规程》（JTGF40-2004）和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011），采用活性硅改性沥青的掺量为沥青用量的0%、12%、15%、18%，成型马歇尔试件，测定混合料的各种体积参数和马歇尔稳定度及流值，实验中各种混合料马歇尔物理指标如表4、图4所示。表4试验结果沥青含量硅藻土掺量毛体积密度空隙率矿料间隙率饱和度稳定度流值5.12%02.3435.516.566.88.3726.8122.345.316.768.410.23

7、28.6152.3415.116.66911.0128.533182.3385.216.76911.1529.4图4硅藻土用量与物理指标关系从表4可以看出1、从毛体积密度结果上看，硅藻土的加入使空隙率增大随着硅藻土掺量的增加，沥青混合料毛体积密度略有减小，分析其原因主要是在配合比设计中采用硅藻土部分代替矿粉，保持粉料总量不变的思想进行。而硅藻土疏松多孔，密度远远小于矿粉密度，最终造成硅藻土改性沥青混合料密度略低于普通沥青混合料。2从空隙率结果看，活性硅改性剂沥青混合料的空隙率低于基质沥青混合料的空隙率，主要原因是硅藻土颗粒可以