湿拌条件下PR PLAST.S抗车辙剂对沥青及沥青混合料的影响

作者:马峰;张昭区;傅珍;张超 刊名:公路工程 上传者:钟蓝

【摘要】为研究PR PLAST.S抗车辙剂对沥青及沥青混合料的影响,采用沥青高速剪切机制备PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青,测定各项性能指标及其离析程度,通过路用性能试验验证PR PLAST.S抗车辙剂对沥青性能的影响,对比干、湿拌法所制备的PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青混合料的高、低温性能以分析PR PLAST.S抗车辙对沥青混合料中的改性机理.试验结果表明,PR PLAST.S抗车辙剂的掺入能显著提升沥青的软化点,同时降低了针入度、延度以及感温性;PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青存在严重的离析问题;湿拌法PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青混合料高温性能优越,低温稳定性不突出,但仍有一定的提升;由于AC-13型沥青混合料的悬浮密实型的结构特点,干拌条件下沥青混合料中抗车辙剂的双重改性作用没有得到充分发挥,高、低温性能均差于湿拌法PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青混合料.

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抗车辙剂为一种由聚乙烯、聚丙烯等多种聚合物共混而成的新型外加剂,主要用于改善沥青混合料的高温性能,国内外已对抗车辙剂沥青混合料的路用性能进行了相关的研究,结果表明抗车辙剂能明显改善沥青混合料的高温稳定性[1-6]。而PRPLAST.S则是国内外运用较为广泛的一种抗车辙剂,经过多年的使用经验,发现其能有效提升沥青混合料的高温性能,同时低温稳定性以及水稳定性方亦有所提高。为研究PR PLAST.S抗车辙剂的性能,徐廷霞进行了相关的路用性能研究,结果表明PR PLAST.S抗车辙剂能显著改善沥青混合料的高温稳定性和水稳定性[7];彭余华研究了PRPLAST.S抗车辙剂的作用机理,认为其在沥青混合料中主要起胶结、加筋、嵌挤、吸收沥青轻质组分等作用[8];贾锦绣通过研究PR PLAST.S溶解于沥青后技术指标的变化发现,PR PLAST.S加入沥青加热搅拌后可溶解于沥青中并使沥青的稠度增大、热敏感性降低[9]。综上所述,大量的试验研究表明,PR PLAST.S抗车辙剂能显著改善沥青混合料的高低温性能及水稳性,但其对沥青及沥青混合料的改性机理仍没有明确的定论。因此,本文将PR PLAST.S抗车辙剂以高温剪切的方式掺入沥青中,测定所制得的PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青各项性能及其离析程度。测定其所制备的沥青混合料的路用性能,并与干拌法所进行比较,验证沥青性能的变化规律以及分析PRPLAST.S抗车辙剂在沥青混合料中的作用机理。研究结果对于研究沥青混合料路用性能的改善、PR PLAST.S抗车辙剂的作用机理以及其推广运用和深入研究具有一定的参考价值。1试验材料与试验方法1.1试验材料采用法国PRI公司生产的PR PLAST.S抗车辙剂,为黑色颗粒状。其主要技术性能:密度为0.91~0.965 g/cm3;熔点为140~150℃;粒径为2~4 mm。沥青采用中海70#沥青,各项主要技术性能:针入度为62(0.1 mm);软化点为48℃;延度为>150 cm;密度为1.053 g/cm3;闪点为>280℃,其各项性能均符合《公路沥青路面施工技术规范》要求。矿料采用玄武岩,矿粉为石灰石磨细矿粉,根据《公路沥青路面施工技术规范》中AC-13型沥青混合料的矿料级配范围推荐值,采用级配范围中值作为沥青混合料矿料组成,如表1所示,最佳油石比采用4.3%。表1沥青混合料矿料级配Table 1 Mineral aggregate gradation of asphalt mixture级配类型通过不同筛孔(mm)的矿料质量分数/%19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075AC-13 95 76.5 53 37 26.5 19 13.5 10 61.2制备方法与试验方法1.2.1制备方法采用沥青高速剪切机将一定质量的PRPLAST.S抗车辙剂剪切入基质沥青中,剪切速率、温度和时间分别为5 000 rad/min、180℃和1 h,得到PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青。在满足规范要求的条件下以PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青代替基质沥青制备得到PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青混合料,并成型标准车辙试件与低温弯曲小梁试件,即为湿拌法。在满足规范要求的条件下,在拌合过程中直接将PR PLAST.S抗车辙剂加入沥青混合料中制备得到PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青混合料,并成型标准车辙试件与低温弯曲小梁试件,即为干拌法。1.2.2试验方法PR PLAST.S抗车辙剂改性沥青的基本性能根据《公路工程沥青及沥青混合料试

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