岩沥青改性沥青路用性能试验的研究尝试.doc

岩沥青改性沥青路用性能试验的研究尝试 　　摘 要：从性价比的角度考虑，沥青是当今道路建设的关键建筑材料，其基本性能的优劣以及性能发挥程度的好坏都决定了道路的实际建设质量以及使用寿命，因此，能否选择更加适宜的沥青及混合比率是影响道路建设质量的根本问题，必须予以高度重视。岩沥青是广泛用于道路建设的主要沥青选择，以岩沥青掺杂其他材料得到的改性沥青相对于普通沥青来说，其用于道路建设，显现出更好的强度、韧性和抗水性。本文结合岩沥青的基础性质分析，分别就不掺杂岩沥青与掺杂3%的岩沥青做了道路试验，试验结果表明，掺杂的岩沥青表现出更好的道路性能质量，值得推广使用。 　　关键词：岩沥青；改性沥青；路用性能试验 　　中图分类号：U414 文献标志码：A 　　我们进行试验的岩沥青选择天然产于印尼布敦岛的岩沥青，业界普遍称其为布敦沥青，英文简写为BRA。有研究表明，利用布敦沥青原料做成改性沥青，所得的改性沥青材料具备比较好的物理力学性能，非常适合用于载重交通高速公路，以及机场的跑道等大型路面建设工程。本研究主要采用的是室内进行的马歇尔、车辙以及低温弯曲试验，对外掺了布敦岩沥青改性沥青的路用性能进行测评，测评的主要的指标有路面的动稳定度、静稳定度以及弯曲应变度等。 　　1 岩沥青材料的基本性质 　　进一步分析布敦沥青的物理构成，布敦沥青中沥青的实际净含量约为20%，其他构成物质是石灰岩和一些矿物质。布敦岩沥青中所含的沥青其软化点通常在70℃～90℃的范围内，且耐老化的性能比较好，一般也可用于对普通石油沥青的性能改进剂。科学研究发现，布敦岩沥青中的主要化学成分依含量分别是碳元素、氧元素、硫元素、硅元素、钙元素、铝元素、镁元素、钾元素以及铁元素等，因为进行研究的电子探针只可以检测出从5号硼元素直到92号铀元素之间的各种元素，而氢元素就不能够被试验检测出来。因为沥青的主要构成就是碳和氢的有机化合物，沥青中必然要含有非常多的氢元素。 　　2 岩沥青试验 　　2.1 岩沥青性能测试 　　因为我国在岩沥青的使用领域起步较晚，目前还没有提出符合国内环境和建设情况布敦岩沥青的具体技术参数和指标，所以，在实施整个试验时，我们采用了印尼岩沥青的国家技术参数和标准。在试验中，本项目进行掺杂的沥青混料的集料是来自陕西咸阳的石灰岩，采用的集料其颗粒的粒径尺寸规格为s10（10mm～15mm）、s11（5mm～10mm）、s12（3mm～5mm）以及s13（0mm～3mm）；试验岩沥青的针入度在25℃条件下，取100克，时间为5s，试验针入度指数设定为P.I 1.27 ≥0.6，测定针入深度0.1mm。试验的岩沥青其延度测定为150 ≥100，测试条件满足5℃，进度为5cm/min，单位取cm。试验岩沥青的软化点测定为40℃～60℃；试验岩沥青的闪点测定为≥240℃；试验岩沥青的溶解度测定为99.6% ≥99.0%；实测岩沥青15℃密度为1.036g/cm?。 　　2.2 岩沥青软化点的试验结果分析 　　软化点是目前大多国家用来体现改性沥青材料的高温综合性能的重要指标，通过理论分析，沥青的软化点与沥青的黏合程度有着直接的正比例关系，可直接反应出该沥青的实际黏度。在试验过程中，通过实际测定，得到此时沥青软化点的沥青黏度，大部分沥青的黏度基本处于1200～1300。沥青的软化点越高表明该沥青的等黏温度也越高，所以物质因受力出现黏滞性流动情况就越发困难，进而提升改性沥青材料实际高温条件下的稳定性。 　　对岩沥青的软化点试验，与基体沥青通过不同掺杂程度高速整合及剪切下对试样进行制备，测定结果表明，随着岩沥青的掺入浓度逐渐提高，改性沥青的软化点也会随着升高。这一结果表明，岩沥青对增强改性沥青的高温条件下的稳定性有正向的促进作用，掺入岩沥青的数量越大，混合后的沥青其高温稳定性也越好，基本符合线性正比例关系。 　　2.3 岩沥青进行马歇尔试验的结果及其分析 　　马歇尔试验是在基体沥青内添加质量为3%的混合料，在此基础上，进行添加岩沥青。为保持与施工现场的施工工艺一致，本次马歇尔试验运用干性搅拌工艺。本试验项目运用的掺杂岩沥青数量为3%，所谓掺杂数量3%就是特指掺杂岩沥青数量占所有混合料的总体比重，改性沥青的混合料进行拌合的温度实际就是沥青的加热温度，一般都控制在158℃～165℃，对矿料进行进一步加热的温度选择约为178℃～189℃；改性沥青的混合料进行拌和的温度保持在165℃～175℃，温度浮动范围±5℃，对改性沥青进行击实的温度选择156℃～166℃。通过试验，可以得出如下的几个结论： 　　（1）不掺杂岩沥青要比掺杂3%岩沥青的最佳状态油石比率要高出约0.6，且这两者间的最佳状态油石比的实际差值，要直接与岩沥青内所含有的大约23%的纯沥青以及混合料的拌合温