高模量再生瀝青混合料性能研究

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1、2016年O3月第03期城市道橋與防洪科技研究169DOI：10．16799~．cnki．csdqyfh．2016．03．049高模量再生瀝青混合料性能研究陳健俠，祝譚雍z，李偉，黃曉明(1．深圳l市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東深圳518035；2．東南大學(xué)交通學(xué)院，江蘇南京210096)摘要：為了研究熱再生高模量瀝青混合料的路用性能，通過(guò)將普通瀝青和不同摻量的布墩巖瀝青(BRA)配制成改性瀝青，分析了BRA摻量對(duì)改性瀝青性能的影響規(guī)律，并以改性瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量為指標(biāo)確定了BRA的合理?yè)搅俊Ｍㄟ^(guò)測(cè)試不同舊料摻量下的再生

2、混合料的動(dòng)態(tài)模量、高溫穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和疲勞性能，提出熱再生高模量瀝青混合料的舊料合理?yè)搅?。結(jié)果表明：隨著B(niǎo)RA摻量的提高，改性瀝青的高溫穩(wěn)定性有所提升，BRA的合理?yè)搅繛?0％。舊料摻量的提升對(duì)于再生混合料的模量提高影響不大；舊料摻量的提升有益于改善再生混合料的抗車轍性，但會(huì)影響其低溫穩(wěn)定性；在舊料摻量小于60％時(shí)，對(duì)高模量再生混合料水穩(wěn)定性影響不大；舊料摻量過(guò)高不利于高模量再生混合料的疲勞性能。關(guān)鍵詞：再生瀝青混合料；高模量；路用性能中圖分類號(hào)：U414文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009—7716(2016)

3、03—0169—05究中向基質(zhì)瀝青中摻人巖瀝青以制備巖瀝青改性0引言瀝青，巖瀝青基本性能見(jiàn)表1?；|(zhì)瀝青采用韓國(guó)瀝青混合料的舊料再生技術(shù)自1915年誕生于SK一70瀝青，根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試美國(guó)以來(lái)，已經(jīng)出現(xiàn)了近一個(gè)世紀(jì)。該技術(shù)初期并驗(yàn)規(guī)程》(JTGE2O一2011)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其各項(xiàng)性未在美國(guó)的大規(guī)模公路建設(shè)中得到應(yīng)用。直至20能指標(biāo)見(jiàn)表2。世紀(jì)70年代石油危機(jī)的爆發(fā)，工程人員開(kāi)始重視表1巖瀝青基本性能對(duì)瀝青混合料再生技術(shù)的研究【】。目前，美國(guó)大部分州回收瀝青路面材料(RAP)在再生瀝青混合料中的摻量不到25

4、％，我國(guó)對(duì)于再生瀝青混合料中的舊料摻量也控制得非常保守[5l。隨著瀝青的熱氧老化，瀝青質(zhì)含量升高，飽和分含量降低，其硬度變大，軟化點(diǎn)升高，黏度增大[61。因此，再生混合料的高溫穩(wěn)定性能一般較為優(yōu)異且具有較高的模量。本文通過(guò)將巖瀝青改性瀝青應(yīng)用于瀝青混合料再生技術(shù)當(dāng)中并加大舊料摻量，制備了高模量再生瀝青混合料，并對(duì)不同舊料摻量的再生混合試驗(yàn)指標(biāo)單位實(shí)驗(yàn)值規(guī)范要求料路用性能進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，提出合理的舊料摻量范圍。1再生混合料制備1．1改性瀝青的制備研究表明，布墩巖瀝青(BRA)具有四大優(yōu)點(diǎn)：(1)含氮量高；(2)具有“半聚合”作

5、用；(3)具有很好的耐候性；(4)含蠟量不高I7,81。以上優(yōu)點(diǎn)使得巖瀝青具有優(yōu)良的集料黏附性和抗老化性能。本研收稿日期：2015—12—15作者簡(jiǎn)介：陳健俠(1963一)，男，廣東汕頭人，高級(jí)工程師，從事路橋設(shè)計(jì)工作。170科技研究城市道橋與防洪20l6年03月第03期該研究采用的布敦巖瀝青產(chǎn)自于印尼布頓表4各種瀝青性能指標(biāo)島，巖瀝青中瀝青含量較其他硬質(zhì)瀝青相比較少，性能指標(biāo)RAP瀝青未老化RAPSK一70SK+40％瀝青約含有70％灰分。外觀呈黑灰色顆粒，易于儲(chǔ)存且25針人度／0．1ITlm35．464．663．529

6、2不易結(jié)塊。由于巖瀝青中的瀝青質(zhì)含量高，飽和分軟化點(diǎn)，cC61449．051．0587含量相對(duì)較低，具有軟化點(diǎn)高，黏度大的特點(diǎn)，在道路使用中能夠有效改善路面的抗高溫變形以及抗水損壞性能，提升道路耐久性，延長(zhǎng)路面使用壽瀝青路面在經(jīng)受行車荷載作用下，集料被壓命。碎而變細(xì)，同時(shí)由于舊料在銑刨過(guò)程中會(huì)被粉碎分別向SK一70基質(zhì)瀝青中摻加20％～80％摻而進(jìn)一步變細(xì)，這會(huì)使得舊料與設(shè)計(jì)之初的級(jí)配量的巖瀝青制備BRA改性瀝青，測(cè)試不同BRA摻發(fā)生較大變化_10l。舊料經(jīng)60~C預(yù)熱后采人T將量改性瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量。BRA改性瀝青制備

7、結(jié)團(tuán)舊料分散，在加熱后結(jié)團(tuán)的塊狀物逐漸消除，過(guò)程如下：將SK一70基質(zhì)瀝青加熱至135oC，分別與實(shí)際的級(jí)配更加接近。將『日料經(jīng)過(guò)j氯乙烯溶按照所設(shè)計(jì)的摻量加入巖瀝青，保持溫度不變，人解，去除表面瀝青并在烘箱中烘干，通過(guò)振動(dòng)篩得工攪拌5～10rain，使巖瀝青均勻分布于改性瀝青其抽提后級(jí)配(見(jiàn)表5)。中，再將改性瀝青放人160℃的烘箱中培育1h，取表5舊料級(jí)配出后在150～170oC溫度下高速剪切15rain，在改篩孑LJ寸26．5l916l3．29．54．752361．180．60．150075性瀝青制備過(guò)程中的溫度不能

8、超過(guò)170oC，防止基／ram質(zhì)瀝青的老化。由于BRA巖瀝青中含有較多顆粒通過(guò)了丁分率100100l009688654433l7127／％物，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中容易引起離析，在實(shí)驗(yàn)澆模過(guò)程中應(yīng)注意攪拌均勻，避免實(shí)驗(yàn)誤差。瀝青混凝土中面層模量對(duì)于夏季高溫乍轍的1．2高模量再生瀝青混合料制備產(chǎn)生具有重大影響，提高瀝