关于沥青混合料抗剥落性能的探讨1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË
1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË张 健1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË
1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË摘要：1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË关键词：1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË
1.概述1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË随着高速公路的不断发展，随之而来的沥青路面早期破坏严重影响了高速公路的路用性能，其中水损害⑴占早期破坏的相当比例。沥青路面水损害主要是由于行车过程中动水压力对集料的冲刷，导致沥青膜与集料剥离。除了集料之间的嵌锁作用外，沥青与集料之间的粘附力决定了沥青混凝土的强度。因此，提高沥青与集料之间的粘附性能对降低早期水损害有极大的帮助。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË2.公路现状1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË从高速公路路面面层结构层设计角度看，设计单位都会要求中下面层材料与沥青的粘附性大于等于4级，上面层达到5级，同时上面层集料磨光值大于42％。因此首选的中下面层材料是石灰岩，上面层为优质的玄武岩或辉绿岩。但是实际路面施工过程中，由于受原材料地域限制，施工单位有时只能就近取材，而原材料与沥青的粘附性很难完全达到设计要求，甚至中下面层用石灰岩由于方解石含量超标，石灰岩的粘附性也很难达到设计要求的大于等于4级。因此市场上出现了形形色色与沥青路面有关提高抗剥落性能的产品。其中最主要的是液态抗剥落剂类产品，另外还有固态抗剥落剂、对集料进行碱化处理等多种提高抗剥落性能的处理方法。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.掺抗剥落产品及措施1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË在拌和站现场施工过程中，现行的做法都要求回收粉尘要全部排除，同时掺加矿粉作为填料。矿粉主要是通过石灰石碾磨过筛后获得，矿粉的主要成分为CaCO3，属于强碱弱酸盐。矿粉成弱碱性，本身就带有提高抗剥落性能的作用。但由于矿粉碱性较弱，提供抗剥落性能不明显。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË能较大程度提高集料与沥青抗剥落性能的产品及措施主要有：1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.1有机高分子材料的抗剥落剂1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.1.1胺类抗剥落剂1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË市场中绝大部分的液态抗剥落剂产品都属于胺类抗剥落剂，该类产品⑵主要存在三大缺陷：一是热稳定性差，在沥青路面拌和加工过程中（140～180℃）容易分解，不仅会失去抗剥落效果，同时在存储和使用过程中产生氨气，污染环境；二是抗剥落剂与集料表面仅仅形成物理吸附，对酸性石料的吸附能力非常有限；三是部分的抗剥落剂本身不抗水，甚至是溶于水，更无从谈及抗水损害。因此胺类抗剥落剂在高速公路的使用过程中应千万慎重。主要可通过溶解或乳化溶解试验来检验其溶水性；通过RTFOT（甚至更高温度，以实际生产中沥青混合料拌和温度为准）后的沥青进行粘附性试验以检验其粘附性，同时集料本身尽量是非酸性石料。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.1.2含磷羟基抗剥落剂⑶1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË 以含磷羟基有机物为主要成分的非胺类沥青抗剥落剂，有效的避免了胺类抗剥落剂的两大缺陷，高温稳定性好、与酸性石料形成化学吸附。其中最为关键的是化学吸附，能提高沥青路面的耐久性能，减少早期水损害。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.2消石灰1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.2.1石灰水处理1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË采用20%的石灰水对集料进行预处理,使得集料表面裹复一层消石灰,增加粘附性能。在实际施工过程中，该做法实施有难度，一方面增加设备投入，另一方面集料湿润后增加沥青混凝土拌和楼的工作压力，增加燃油费用。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.2.2消石灰填料1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË 用2％以内的消石灰作为填料替代矿粉，减少集料表面负电荷，减小集料亲水性。该方法在施工过程中操作简便，节约路面成本。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.3水泥1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË水泥与消石灰的处理方法基本相同，一是用水泥浆处理，另一种是用水泥替代矿粉，增加填料的碱性。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË3.4各种方法评价1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË从施工角度来说，用消石灰做填料是一种最经济、最简便、效率最高提高集料与沥青粘结性能的方法，而且吸附作用是化学吸附。下面就施工过程中如何用好消石灰填料，谈谈自己的看法。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË4.使用消石灰的注意事项1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË 由于消石灰生产还没有完全产业化，大部分的消石灰加工企业仍属于“作坊”式生产，消石灰的质量难以稳定。在实际使用过程中，根据我们所需要的路用性能，应在以下几方面注意：1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË4.1有效氧化钙含量1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË 这是消石灰产品质量的最直接保障，Ca(OH)2的含量直接关系到消石灰的碱性程度，也就直接关系到沥青与集料之间的分子作用力，特别是酸性石料的亲水作用。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË4.2安定性1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË 有试验表明⑷，当消石灰的氧化钙含量超过5％以后，体积安定性不合格。但通过试验表明，当掺入3％消石灰后，边部就会出现细微的裂痕，体积安定性出现异常。因此，应控制消石灰中生石灰含量小于3％。这就要求消石灰在生产加工过程中确保用水量，是消石灰彻底消解。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË4.3拌和设备要求1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË 实测消石灰表观密度2.2g/cm3左右，堆积密度0.95 g/cm3左右，在沥青混凝土拌和站填料称重过程中，不会像矿粉那样下降速度快，这就要求称重过程适当延长，做到计量准确。或者有条件可事先将矿粉和消石灰按质量比例混合后，同时加入粉罐，增加施工便利。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË4.4施工温度及掺量⑸1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË由于掺入适量消石灰后，沥青的针入度会下降，软化点和粘度升高，最好通过粘度试验，确定掺入消石灰后的粘温曲线确定沥青混合料的拌和及碾压时间。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË由于消石灰掺量超过2％以上后，沥青拌和温度提高很大，容易使沥青老化，因此消石灰的掺量控制在2％以内。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË4.5含水量1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË由于空气中含有水分和CO2，消石灰在空气中容易受潮变质，变质后的消石灰即转化为CaCO3，降低抗剥落性能。另外受潮后的消石灰容易结团，将受潮的消石灰加入拌和过程中，结团的消石灰仅仅是在表面裹复一层沥青膜，中间部分不能与沥青完全接触，施工现场将会出现白点，既影响施工现场的外部形象又降低了抗剥落性能。因此施工中，合理计算工期安排，尽量减少消石灰在空气中的暴露时间。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË5.结束语1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË5.1选用有机高分子材料的抗剥落剂作为抗剥落剂时，建设、施工单位尽量慎重。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË5.2选用消石灰作为抗剥落剂时，增加检测方法和频率，确保消石灰本身质量合格。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË5.3由于水泥的产业化程度较高，在掺入水泥做填料能够满足粘附性要求的前提下，可优先考虑水泥作为抗剥落剂。1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË⑴沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及防治1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË⑵沈金安.沥青路面的水损害与抗剥落性能评价1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË⑶朱大章.孙晓宇等.非胺类沥青抗剥落剂的备制及性能1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË⑷曹洪德.王捷.掺消石灰改善沥青混合料抗剥落性能的试验研究1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË⑸曾坚坚.掺消石灰改善沥青与酸性矿料的粘附性1 ¹wæ<ð¤bbs.3c3t.comIÚÚU%8gË %20(2)_1.gif)
