超薄盐化物自融雪沥青罩面材料研究(2)

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1、超薄盐化物自融雪沥青罩面材料研究摘要：设计造价低廉、融雪效果优良的超薄盐化物自融雪罩血材料，已成为降低因路面湿滑而导致的交通事故的主要手段。本文通过对实验用原材料性能的测试，研究分析了高粘改性沥青胶浆的动态流变特性，利用动态剪切流变仪（DSR）和布氏粘度计，在最佳的粉胶比下，分析了盐化物替代矿粉的比例对沥青胶浆特性的影响，最后通过对沥青罩而材料融雪性能的研究，验证了混合料的实用性，为今后的道路施工提供数据支持。关键词：自融雪；改性沥青；粉胶比；胶浆0引言目前，国内外的道路除冰雪技术主要有人工除雪法、热力融雪技术以及融雪剂除雪法等⑴，而普通融雪剂对道路具有强烈的腐蚀

2、效果，严重影响着车辆的出行安全⑵。盐化物自融雪路面的出现为解决道路除雪提供了新的思路，与传统的融雪技术相比，盐化物白融雪路面在持续性融雪化冰方面具有显著的优势。卩上世纪八十年代，张洪伟⑸等研究开发出了一种融雪透水性优良的水泥路面，通过将路面排水技术与融冰技术相结合，使其排水系数达到了O.lcm/s,空隙率达到了20%以上；李娜⑹等对沥青混合料融雪性能以及路用性能在IceBane存在下的影响进行了详细研究，并通过对SMA-13沥青路面融雪数据的分析，发现SMA-13的融雪效果优于AC-13混合料，盐化物掺量更高。本文基于相关理论研究，设计开发了一种超薄盐化物自融雪沥

3、青罩面材料，研究了粉胶比对其高温流变特性的影响，得到了最佳的粉胶比范围，并以此为基础得到了盐化物的最大替代量，最后通过对混合料融雪性能的探究，得到了影响融雪性能的影响因素，为今后路面工程的实施提供数据支持。1实验原料及沥青胶浆的制备1.1实验用原材料选用日本大有株氏会社生产的TPS高粘改性沥青，TPS含量为15%,基质沥青为AS70#,主要技术指标如表1基质沥青及高粘改性沥青的基本技术指标所示。表1基质沥青及高粘改性沥青的基本技术指标沥青种类实验项目单位实测值软化点°C55闪点°C295针入度(20°C,100g,5s)mm63.4AS70%质沥青延度(6cm/m

4、in,5°C)cm180TFOT后质最变化%0.31TFOT后残留针入度比%95.6TFOT后残留延度cm36.2弹性恢复%99.2韧性N.m15.3软化点°C88.4TPS高粘改性沥青延度(6cm/min,5°C)cm42.3TFOT后质量变化%0.06TFOT后残留针入度比%75.3TFOT后残留延度cm22.8矿粉选择磨细的石灰石粉，粗细集料均为咸阳玄武岩，最大粒径为5.21mm,如表2石料相关技术指标所示。表2石料相关技术指标石料名称相关性指标单位实验数据理论要求坚固性%13.5W25压碎值%0.86W3吸水性%8W10集料吸水率%5W6软石含量%7」W1

5、5针片状颗粒含量%12.68W25洛杉矶磨耗损失%0.48W1视密度g/cnr3.21$2粒度范围0.5mmmm120100-150IV47J粒度范围0.25mmmm6550-100粒度范围0.055mmmm5950-80盐化物的主要成分包含CaO、NaCl以及Si02等，其中主要成分为NaCl,总量约为60%,融雪抑冰时氯盐逐步释放，主耍被吸附于岩溶类多孔材料中。用盐化物替代部分矿粉添加到沥青混合料中，测定其主要技术指标如表3盐化物主要技术指标所示。表3盐化物主要技术指标项目名称单位实验结果技术要求外观-2.2632.0-2.5视密度g/cnr乳白色粉末无结团含

6、水量%0.5W1.0PH■8.57-9盐分含量%58N701.2沥青胶浆的制备采用人工的方法制备沥青胶浆，首先将盐化物和矿粉过0.065mm筛，然后将筛底部的物质放入120°C烘箱中烘干，称重并保温2h。将沥青加热至180°C,将矿粉和盐化物按一定比例分别加入到沥青中，搅拌均匀。2高粘沥青胶浆特性研究2.1高粘沥青胶浆温度响应采用动态剪切流变仪对高粘沥青胶浆的粉胶比（沥青和矿粉的比例）进行实验研究，选定粉胶比为分别0.5、1.0、1.5以及2.0。对相位角6、复数模量G*以及车辙因子G*/sin5等指标随温度变化的趋势进行详细研究，实验条件设计为：荷载频率15ra

7、d/s,温度范围50-100°Coa6随温度变化bG*随温度变化60cG*/sin6随温度变化图1温度响应实验结果图1为温度响应实验结果，由图可知，随着温度的升高，相位角6呈先增大后减小的趋势，而车辙因子G*/sin6以及复数模量G*都随温度的升高而减小，说明温度升高时，沥青软化，沥青胶浆由弹性向粘性转变，粘结能力减弱2.2粉胶比对粘度的影响对不同粉胶比的沥青胶浆进行布氏粘度试验，在实验温度分别为150°C、160°C以及170°C下，分析比较粉胶比对粘度的影响情况，得到如表4粘度随粉胶比的变化所示。表4粘度随粉胶比的变化粉胶比/%粘度/Pa-150°Cs增长/P

8、a•s粘度