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《基于布敦巖瀝青(BRA)改性瀝青特性試驗(yàn)探究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于布敦巖瀝青(BRA)改性瀝青特性試驗(yàn)探【摘要】我國大部分高速公路多為瀝青路面,隨著交通量的增大道路承受荷載的能力需求也需要大大的提升,為消除道路車轍、剝落、坑槽等一系列病害,尋求提高改性瀝青路用性能指標(biāo)、延長道路使用壽命的方法,開展了基于BRA布敦巖瀝青的改性瀝青特性試驗(yàn)研究【關(guān)鍵詞】BRA布敦巖瀝青;BRA改性瀝青;動態(tài)模量;元素成分[Abstract】MostofthehighwayinourcountryforasphaItpavement,bearloadcapacitywiththeincreaseo
2、ftrafficdemandisgreatlyincreased,toeliminatetheroadrut,peeling,pitslot,suchasdisease,seekingtoimprovemodifiedasphaltperformanceindicators,prolongtheservicelifeofroad,carriedoutbasedontheclothBRA,rockasphaItmodifiedasphaItpropertiesofexperimentalresearch.[Keywo
3、rds】BRAAsphalt;MarshallTest;DynamicModulus;ElementComposition0引言巖瀝青是石油在巖石縫隙中經(jīng)過很長時間的沉積、變化,在熱、壓力、氧化、細(xì)菌等自然條件綜合作用下形成的瀝青類物質(zhì)[1]。巖瀝青屬于天然瀝青,天然瀝青還包括湖瀝青、海底瀝青等。巖瀝青在國外有許多代表性產(chǎn)品,包括位于印度尼西亞布敦島巖瀝青,美國盛產(chǎn)的北美天然巖瀝青(見圖1)、瑞士瓦勒德特朗弗斯地區(qū)的沙特爾和意大利的拉古薩。在國內(nèi)新疆境內(nèi)的克拉瑪依、四川青川(見圖2)、甘肅等很多地區(qū),也發(fā)現(xiàn)了儲備量
4、很大的天然巖瀝青礦1巖類改性瀝青國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著人類社會的進(jìn)步,我們對各類公路工程應(yīng)用中的改性材料有了更加完善的認(rèn)識[2],因?yàn)榍皫啄甑氖蛢r格較低,各類聚合物作為石油下游的產(chǎn)品,其改性技術(shù)得到了推廣應(yīng)用?,F(xiàn)在市場上最常用改性技術(shù)的為SBS改性技術(shù),但是隨著油價的一步步提升,其改性成本也成了我們需要考慮的重要因素,因此天然瀝青的改性技術(shù)也越來越引起業(yè)內(nèi)廣泛的關(guān)注。國內(nèi)使用最為廣泛的天然瀝青為BRA布敦巖瀝青,BRA改性和SBS改性只是瀝青改性條件不同,其他工程條件均大致相同,在非特定條件下的改性瀝青混凝土工程中都
5、可以應(yīng)用2BRA改性瀝青實(shí)驗(yàn)研究方案BRA改性瀝青混合料實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下。1)BRA濕法改性瀝青混合料。濕法改性先將BRA倒入瀝青中混融6min.再倒入粗細(xì)骨料攪拌1.5min、再倒入礦粉攪拌1.5min。2)BRA干法改性瀝青混合料。干法是將BRA同礦料加熱倒入攪拌鍋預(yù)拌lmin,倒入A-70#瀝青拌合1.5min,再倒入礦粉拌合1.5min。3)對比性實(shí)驗(yàn)-SBS改性瀝青混合料2BRA改性瀝青與天然瀝青的對比天然瀝青一般分為兩種類型:開?出來系純凈或僅含少量礦物質(zhì)的天然瀝青(比如格魯吉X地區(qū)的天然瀝青);從瀝青
6、巖石(主要為砂巖)中使用水或其他溶劑提取出的的天然瀝青(比如巴希洛夫、原蘇聯(lián)蘇古洛夫等地區(qū)的天然瀝青)。我們同時表明,瀝青巖為含瀝青的巖石,瀝青粉為磨細(xì)后瀝青巖。含有巖瀝青的改性瀝青有諸多優(yōu)點(diǎn)(與未加入巖瀝青的基質(zhì)瀝青比較而言):高溫穩(wěn)定性能好,即在高溫條件下改性瀝青的抗流動變形能力較強(qiáng),改性瀝青的高溫穩(wěn)定性的性能可以延長道路的使用壽命和提高道路抵抗車載負(fù)荷的能力。天然巖瀝青加入改性瀝青后,它的閃燃溫度明顯提高。改性瀝青添加天然巖瀝青后可以增加其軟化點(diǎn)。除了上述優(yōu)點(diǎn)之外,因天然巖瀝青可以更好的與基質(zhì)瀝青相溶,從而避
7、免了一系列的拌合不均現(xiàn)象。不同產(chǎn)地、不同原油來源的基質(zhì)瀝青,其改性效果也會有所相同。不同天然瀝青對不同基質(zhì)瀝青的膠化效果是不相同的3BRA改性瀝青特性試驗(yàn)分析4.1動態(tài)模量試驗(yàn)方法通過試驗(yàn)可以得到3個參數(shù):復(fù)數(shù)模量E*、動態(tài)模量
8、E*
9、和相位角4)o粘彈性材料的應(yīng)力、應(yīng)變特性用來表示。復(fù)數(shù)模量為一個復(fù)數(shù),動態(tài)模量是復(fù)數(shù)模量的模,用來描述材料抵抗變形的能力。材料粘性部分和彈性部分的相對大小由相位角4)確定,完全彈性材料e=o°,完全粘性材料的相位角4)=90°,相位角隨著材料粘性增加而增加[3]4.2動態(tài)模量試驗(yàn)成果
10、動態(tài)模量由試驗(yàn)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的應(yīng)力幅值和應(yīng)變幅值的比值確定(見圖3至圖4),即瀝青混合料的動態(tài)模量與加載頻率正相關(guān)5結(jié)論改性瀝青充分利用了現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源,對資源綜合利用起到了良性循環(huán)的作用,促進(jìn)了我國巖瀝青開采礦業(yè)的發(fā)展。目前,國內(nèi)高速公路正在大力建設(shè),瀝青產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到了大力提升。隨著改性瀝青在公路建設(shè)中的大面積推廣使用,不僅能擴(kuò)大改性瀝青的市場,還為巖瀝