高速公路温拌沥青总结.doc

高速公路温拌和热拌沥青试验对比分析 沥青混凝土路面对施工气候的要求较为苛刻，《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中规定地区路面不得在气温低于10℃（高速公路和一级公路）或5℃（其他等级公路），以及雨天、路面潮湿的情况下施工。鉴于贵州六盘水地区11月至次年2月间环境温度日平均温度普遍低于10℃，且日平均温度低于5℃的时间也过多，六盘水地区冬季气温低、雾大潮湿天气多。六六高速公路中上面层设计为改性沥青混凝土，SBS改性沥青热拌沥青混合料要求的施工温度较高，相应的对外界的施工环境的要求也较高，较长的运输距离或者外界气温太低会导致混合料温度下降过快，来不及碾压密实，从而限制路面施工的进行，拖延工期。根据贵州省委省政府的通车时间，六盘水至六枝高速公路只有11月份、12月份最冷两个月的施工期，而规范规定温度小于10度不允许进行热拌沥青混凝土施工。为保证冬季施工质量按时完工，温拌沥青混合料的应用对改善上述状况有着巨大的意义，其较低的拌和及压实温度既可以节约大量的能源消耗，也能保证在较低的气候环境下能保证质量顺利的施工按时完工。我中心试验室对温拌改性沥青混合料的各项性能进行了分析，并通过室内试验、室外试验段进行了试验验证。 一、加Sasobit和不加Sasobit原材料对比试验和混合料对比试验 1.1改性沥青材料 改性沥青为贵州省黔和物流有限公司加工的改性沥青。温拌剂采用由SASOL-WAX公司于1997年德国研发部门开发的新型的聚烃类沥青改性剂Sasobit，采用tischer-Tropsch工艺从煤气化生产中的产品，该产品为白色固体，呈粒状，粒径在2.36～4.75 mm之间，滴溶点约为115 ℃，在高于其熔点的温度下，可方便而稳定的熔解于沥青之中。以下试验采用掺量为1.5%的Sasobit添加剂进行改性沥青和沥青混合料的各项常规试验对比，以及正常施工温度和不同低温条件下Sasobit温拌剂试验段压实度对比。 1.2 温拌剂Sasobit基本介绍和制备方法 Sasobit是德国 Sasol Wax 公司的产品，是一种高熔点的有机添加剂，使用 Fischer-Tropsch（费托， FT）方法从煤炭气化中获取，因此也称为 FT 石蜡。它是一种细结晶体，通常可提供两种形式，一种为粉末状，供熔融添加用；另一种为颗粒状（小球），供直接添加。图 2.1 为颗粒状的 Sasobit。 Sasobit是一种窄分布的合成饱和碳氢化合物的混合物，是一种硬蜡，经由煤炭气化，用F-T法制成。众所周知，沥青中蜡含量偏高会对沥青的性能产生明显的负面影响，但是掺入一定量的Sasobit却不会出现这种问题。这是因为它与沥青中的蜡在分子结构上有很大的不同：沥青中的蜡分子一般只含有22～40个碳原子，而Sasobit分子是含有40～120个碳原子的长链脂肪烃（见图2.1）。它的熔点在100℃左右，可以完全融解在温度高于115℃的沥青中，降低沥青的粘度，使混合料拌和及压实温度降低。在温度低于熔点时，则在沥青中形成网状的晶格结构，增加沥青的稳定性，提高路面在使用温度范围内的抗车辙性能。经试验证明，Sasobit在高温沥青中简单地机械搅拌即可均匀地融解分布于沥青中且不离析，不必要采用胶体磨或者高速剪切搅拌等复杂的加工工艺，与一般的PE或SBS等改性剂相比具有优良的加工性能。其物理化学指标如下： 表2.3 Sasobit的理化指标 项目 凝固点℃ 闪点℃ 135℃粘度 (cp) 25℃针入度 (0.1mm) 65℃针入度 (0.1mm) 25℃密度 (g/cm) 典型值 100 约290 12 ﹤1 7 0.94 长链脂肪烃，见图 2.2 所示]。 图 2.2 沥青蜡与 Sasobit分子中蜡的碳原子数比较 （4）Sasobit可降低沥青混合料的135℃运动粘度（见图2），以提高施工和易性，同时可提高沥青60℃的粘度（见图2），改善沥青对集料的粘附性，提高混合料的抗水损害性能（该处和下图2引用已发表论文资料，粘度指标已经委外交通部甲级单位检测）。 图2 Sasobit对沥青粘度的影响 SBS、PE类常规聚合物沥青改性剂会导致改性沥青的135 ℃黏度增加，施工和易性差，因而需要在高温下拌和、摊铺及压实，能量消耗大，综合成本高。从图2可以看出，随着Sasobit掺量的增加，改性沥青的135 ℃运动黏度降低，且低于改性沥青，而在60 ℃下的动力黏度软化点高于改性沥青，说明沥青加该温拌剂后可在较低温度下施工，且有较好的高温稳定性。Sasobit改性沥青的这些特点，不仅可以有效地改善沥青对集料的浸润速率，提高覆盖率和黏附力，而且可以有效地改善施工和易性，降低施工温度。 2 Sasobit混合料性能试验 为了