低温沥青混合料（共12篇）
低温沥青混合料 篇1
疲劳裂缝是沥青路面的主要破坏形式之一。减少沥青路面疲劳病害的关键在于改善面层沥青混合料的抗疲劳性能。
根据以往研究,沥青混合料疲劳试验大多都在10～15 ℃下进行。但考虑到武汉地区冬季低温(0 ℃左右)持续时间较长,路面反射裂缝也大多出现在这段时间,为了更好地评价橡胶沥青的低温抵抗反复弯曲荷载的能力,本文选用0 ℃作为混合料疲劳试验的温度,以武汉四新大道沥青路面加铺工程为依托,采用应变控制荷载模式,对比研究了普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料和橡胶沥青混合料的低温疲劳性能。
1沥青混合料级配和用量
对基质沥青和SBS改性沥青混合料,选择工程中常用的AC-13作为试验级配,级配范围与合成级配见图1。以4.5%为目标空隙率,采用马歇尔设计方法,得到基质沥青混合料的油石质量比为4.9%,SBS改性沥青混合料的油石质量比为5.0%。
对橡胶沥青混合料,参考国内外相关技术规范要求后,结合武汉地区市政工程建设经验,选取级配尽量靠近中值,级配范围与合成级配如图2所示。
橡胶沥青混合料目标空隙率同样为4.5%,采用马歇尔设计方法,最终确定橡胶沥青混合料的油石质量比为7.5%。
2疲劳试验说明
按JTJ 052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定进行,采用轮碾法成型试件,再切割成380 mm×63.5 mm×50 mm小梁。小梁弯拉疲劳试验设备为UTM试验机,采用四点应变控制正弦荷载加载,加载频率为10 Hz,试验温度为0 ℃。
3疲劳试验结果分析
应变控制模式的疲劳试验过程中,试件不会出现明显的断裂破坏。通常人为定义当混合料的劲度达到初始劲度的一半时作为破坏准则,此时的重复荷载的作用次数为疲劳寿命。由于所加荷载大小与混合料劲度成正比关系,因此试验中以所加荷载大小达到初始荷载(荷载作用约1 000次时)的一半时作为破坏标准。试验仪和试件的配置见图3。不同种类混合料疲劳试验结果如表1所示。
采用应变控制模式的沥青混合料疲劳特性由式(1)表征:
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式中:Nf为达到破坏时的重复荷载作用次数;ε0为初始弯拉应变;C、m为由试验确定的参数,与混合料类型、混合料组成、胶黏料类型、具体的试验条件(如试验温度、加载频率等)及测试方法有关,其中胶黏料类型和混合料劲度可决定应变疲劳曲线的斜率,对一般的沥青混合料,m值通常为3～6。
对式(1)两边取自然对数,得式(2):
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以ln(ε0)为坐标横轴,ln(Nf)为坐标纵轴建立关系曲线,并进行线性拟合。不同沥青混合料的关系拟合直线见图4,拟合疲劳方程见表2。
可以看出,Nf与ε0在双对数坐标中线性相关性很好。还可以看出,对不同油石比橡胶沥青混合料,在相同的应变水平下,橡胶沥青混合料疲劳寿命最长,SBS改性沥青混合料次之,两者都要明显高于基质沥青混合料,在实际路面低应变水平下,疲劳寿命相差更大。
以上表明在温度较低(0 ℃)时,橡胶沥青混合料具有最好的抵抗反复弯曲荷载的能力,在冬季环境温度较低时,具有较好的抵抗反射裂缝的能力。
4结语
1)在双对数坐标下,沥青混合料的疲劳寿命和应变水平有很好的线性相关性,相关系数达0.99以上。
2)与基质沥青和SBS改性沥青混合料相比,在0 ℃和相同的应变水平条件下,橡胶沥青混合料具有更好的疲劳性能,橡胶沥青混合料和SBS改性沥青混合料的疲劳性能都明显好于基质沥青混合料。表明在冬季环境温度较低时,橡胶沥青混合料抵抗反复弯曲荷载的能力较好,具有较好的抵抗反射裂缝的能力。
低温沥青混合料 篇2
沥青砼下面层采用走移动基准梁厚度控制方式连续作业，
摊铺机熨平板进行预热，预热温度达到100℃以上。将摊铺机两侧传感器置于移动基准梁上调整到适宜位置，并将振动夯板与振动熨平板调整至最佳位置，摊铺机准备受料，
沥青混合料接缝施工技术探析 篇3
【关键词】沥青；接缝；施工
1、概述
随着人们经济水平的不断发展，道路车流量也飞速增涨，同时车辆要求路面的平整度等也越来越严格，但是路面施工遗留的各种接缝问题直接影响到人们的要求。路面遗留的施工接缝一般有横向和纵向两种，如果这种接缝处理的不好就会使路面的这个部分产生凹凸不平或者由于这个部位的压实不好而导致裂纹的产生，甚至压垮和压松。以上现象是施工过程中长见到的情况。即使用比较先进的宽幅摊铺机摊铺的情况下也会产生接缝，但是会相对的减少纵向接缝，或者每天都会产生一条横向工作缝。
2、接缝施工技术
2.1沥青路面横缝处理技术
道路横向施工接缝应在每天施工完成后进行处理。即在最后一辆运料车的混合料导入斗中并逐步使用完结的时候，摊铺机操作人员应随时注意输送器中的混合料的剩余量，注意把握摊铺机宽度范围内保持摊铺均匀，尽量使接缝垂直道路的中心线，一定不要出现斜线。
如果接缝位置预留的恰当(即在接缝位置的摊铺厚度与其他区域的厚度一致)，接口的截面与地面垂直，在下一天施工时调整摊铺机的参数与原来保持一致(即向新铺层错轮20~25cm与接缝平行碾压)等，这么处理可以使横缝变成平整度理想的接缝。
为了保证接缝的位置预留恰当，应当在已经完成摊铺的地方，沿路线纵向方向放多个三米尺，用来查找出已摊铺的表面或已铺层厚度开始发生变化的断面(已铺层表面与3m直尺底面开始脱离接触外)，利用锯缝机器将这个对面切割成垂直于地面的断面，并将切缝一侧不符合要求的尾部铲除。以上措施一般在在建摊铺层碾压完成后的当时完成。为方便去除不合格的混合料，已预先在预计摊铺结束的撒上一层薄砂层，或者用旧报纸摊铺，当摊铺机完成施工移走后，组织施工人员确定切割位置，并人工将摊铺末端的不合格混合料铲除并把断面处理成垂直面。下次开始施工前，将断面清扫干净，并刷上一层乳化沥青。再指挥摊铺机械倒驶至断面前，保证熨平板前缘位于断面约5cm的位置。这时候将2~3块垫木垫入，垫木厚度的计算方法为：垫木厚度=铺层压实厚度×松铺系数-压实厚度，完成这些准备工作后加热熨平板。
当摊铺机驶离接缝处时，堆积在出料口的剩余混合料将推动熨平板，这种结果将使熨平板被抬高并且在这个地方留下凸起。所以在摊铺开始的阶段应该控制攤铺机料斗中的混合料料不要过多，保持少量就行。如果料斗中的堆料高度不均匀可以人工加料，不要继续进行摊铺，防止摊铺机出料口中间部位堆料，产生隆起带。当摊铺机驶离断面时会在原来的铺层上留下混合料，必须有施工人员进行清理，并用粒径较细的混合料把接缝处的缝隙填补上。
横向接缝的碾压在整个压实工序中是非常关键的步骤，碾压时应首先是压路机垂直路中心线进行压实，这时为方便压路机行驶可以在路面两侧铺垫木板，操作时使压路机的轮子绝大部分在已压实的路面上，20cm左右的轮面压住新铺层，然后以20cm为单位逐步向新铺层方向压实行进。直至完成整个横行碾压过程。
2.2沥青路面纵缝处理技术
部分高等级公路对路面的质量要求较高，为了减少路面的纵向接缝，一般采用两台摊铺机相配合的摊铺方法，即一台在前，一台在后，同时进行摊铺，对于表面层宜采用宽幅摊铺机全幅摊铺沥青混合料(针对中央分隔带一侧仅两个行车道的双幅双车道高等级公路)。用两台摊铺机或梯队同步摊铺沥青混合料时应注意以下几点：
(1)两台摊铺机的前后距离宜为5~10m，使沥青混合料在高温状态下相接。
(2)两台摊铺机的结构参数和运行参数应调整成相等。
(3)接缝两侧摊铺层的横坡和厚度均应一致，搭接重叠应在6~10cm之间。
(4)后一台摊铺机在靠接缝—侧施加一热熨平板，后者跨接缝行走、熨平接缝。
由于路面的宽度太大不得不设置纵向接缝时，可以在先进行摊铺的铺层靠近另一条摊铺带的一侧设置一个挡板，并使其高度与摊铺层的厚度一样，这样摊铺后的纵向断面就会是一个垂直于地面的垂直面，如果不用挡板的话，摊铺并碾压后断面就会形成斜面，这样就会给相邻路面的摊铺施工带来不必要的困难，还得进行切割等工序，给施工带不便。摊铺时新混合料应叠在已铺带上5~10cm，以此加热接缝边邻的冷沥青混合料。开始碾压的，人工铲除重叠的混合料。
2.3宽幅沥青路面施工技术
为了大幅度提高路面的质量和车辆行驶的速度，当前规划并建设了大量超宽的路幅。但是，我国目前工程中使用的摊铺机的宽度一般都不超过12m，远远小于规划的16m的宽幅路面，这种情况导致了一些接缝必须存在的后果，我们下面将结合当前部分工程的施工着重探讨超宽路面的接缝处理工艺。
对于宽幅沥青路面施工，一般采用多机联合施工，纵向拼缝的处理成为一大难题。鉴于纵向拼缝处理的因素较多，只能通过层层分析逐一解决。
2.3.1从纵缝的摊铺基准着手，以往前机摊铺后第二台摊铺机的找平仪横杆自然就搁置于已摊路面上。为了防止操作工人和辅助人员工作时在已摊铺路面上留下的轻微脚印被摊铺机的找平设备探测到，反应到后摊铺的路面上，产生纵缝不平整，采取在找平探测杆上加装1m长的滑杆，通过加大接触面来减少和消除找平的误差，效果很好。
2.3.2摊铺机送料方法是：自卸卡车中的材料，通过铰轮输送到通过的熨平板前，机械振动和夯实是在全机宽进行，这样就造成机器中间的材料受到了正常的夯实，而前行的摊铺机在拼缝处受到的是无侧限夯实，两者之间的细微差异造成了拼缝处路面不够密实。
3、结语
沥青混合料接缝施工适当的处理了路面施工产生的各种接缝问题，提高了路面的施工质量，使道路交通的安全性、舒适性、快捷性、稳定性不断提高，保证了通车的畅通快捷。
沥青混合料低温抗裂性能试验研究 篇4
中国高速公路建设到20世纪90年代后进入了全面飞速发展的时期,公路运输事业得到了蓬勃发展,高等级公路建设速度一直保持快速增长势头。截止到2007年底,全国范围内已实现高速公路通车里程为5.3万km[1],其中90%左右的公路为沥青混凝土路面,因为沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能,同时沥青路面还具有建设速度快、维修方便等优点。但是也要看到随着交通量的迅速增长,特别是重型车辆增多,轴重和轮压也相应增大。在行车荷载的反复作用下,沥青路面开裂成为沥青路面的主要早期病害之一。尽管初期裂缝对沥青路面使用性能影响并不是太大,但后期如果有雨水或雪水的浸入,加上大量行车荷载反复的作用,会导致路面整体强度明显下降,产生冲刷和唧浆现象,使裂缝加宽,影响沥青路面的使用。因此,如何提高沥青路面的抗裂性能是沥青路面的重要研究内容,同时也越来越受到人们的重视。
1 沥青混合料低温开裂的破坏机理分析
从细观力学角度出发,沥青混凝土是由沥青基质相、骨料分散相和孔隙三相复合材料组成的,是一种在细观上表现为非均质的多相非金属材料,其宏观力学性能受细观结构控制,宏观的破坏行为是细观尺度上的损伤和断裂行为的累积和发展的结果[2]。从损伤的观点看,材料在荷载作用下的破裂行为是一个不断变化的过程,表现为应变软化、承载力降低、断裂等力学行为,它的体积变形是内部微结构变化的结果。
普遍存在的沥青路面开裂这种破坏形式是由温度骤降和沥青混合料低温脆化引起的拉应力超过材料本身的抗拉强度而引起的,与沥青混凝土本身的断裂特性有直接关系。
一般认为沥青路面的低温开裂有两种形式:一种是由于气温骤降造成面层温度收缩,在有约束的沥青层内产生温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度造成的开裂。此例裂缝多从路面表面产生,向下发展。温度开裂的另一种形式是温度疲劳裂缝,这种裂缝由于沥青混凝土经过长时间的温度循环,使沥青混凝土的极限拉伸应变变小,应力松弛性能降低,将在温度应力小于其抗拉强度时产生开裂。无论是低温荷载裂缝、冻胀裂缝还是反射裂缝都是在外因作用下由于沥青混合料硬化所致,而低温缩裂则是温度下降时内部应力所致[3]。
2 国内外研究现状
路面的低温抗裂问题一直是国际学术界研究的重点内容,沥青的低温开裂问题在国外50年代后期就得到的很高的重视。长期以来沥青面层低温缩裂被认为是材料问题,因为沥青劲度是沥青特性的一个基本指标,麦克劳特采用劲度限制法,认为在预计的最低温度下,如果荷载时间为2 000 s时混合料劲度不大于7.0×103 MPa就不会发生裂缝。加拿大作了大量的低温裂缝调查研究,根据安大略的条件,Fromm和Phang以分段和线性回归法建立了裂缝指数方程式。Hills和Brien根据温度应力与抗拉强度的平衡,提出了预估破裂温度法,并提出了了计算温度收缩应力的公式。我国采用松弛理论计算结果表面,降温速率愈快,则温度收缩应力愈大,并且对于松弛能力差的沥青,降温速率的影响更为显著,温度愈低降温速率的影响也愈显著[3]。美国的SHRP在其沥青混合料技术标准中(Superpave)也包括其低温抗裂性的研究,提出以低温弯曲劲度模量,(60 s劲度)及m(蠕变应变速率)来评价其低温抗裂性。郝培文提出了采用低温压缩应变能这一指标评价混合料低温抗开裂性能的方法[4],该方法的提出是基于材料损伤原理,即沥青混合料在低温开裂时,经过裂缝的引发、亚临界状态增大、和裂缝最后终止三个阶段,根据材料的损伤准则,材料临界应变能密度越大,材料发生破坏所需能量也就越大,材料性能就越好。
沥青混合料是由集料和沥青构成的复杂混合体。沥青混合料的性能受制于集料的特性(如级配形成的骨架结构、石料形状、表明纹理、强度等),沥青的特性(等级、松弛特性、粘聚力等),以及沥青-集料之间的相互作用(粘附性、吸附能力、物理化学反应等)。这些都是影响沥青混合料抗裂性能不可忽视的因素。
3 沥青混合料低温开裂的评价方法
目前世界上有许多试验方法已经用于研究沥青混合料的低温开裂,这些方法为温度开裂模型提供了输入参数,试验方法归纳如下:
3.1 间接拉伸试验(劈裂试验)
该试验方法是通过加载Φ101.6×63.5(mm)的沥青混凝土试件进行加载,从而通过传感器和LVDT来获得沥青混合料的劈裂强度及垂直和水平变形。该法现已利于《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)[5]。该法主要目的是为了提供路面设计的力学参数以及用于预测沥青路面的开裂情况
3.2 直接拉伸试验
直接拉伸试验的试件可以根据试验设备及试验要求不同做成小梁试件或做成“八字形”试件等。试验温度和加载速率根据有关规定和要求选用。直接拉伸试验评价指标主要有:拉伸强度、应变及模量。直接拉伸试验因能较好地反映沥青路面的受力状况而被国内外用于沥青路面的低温抗裂研究。通过该试验可以得到沥青混合料的强度-温度关系曲线供预估开裂温度用。
3.3 蠕变试验
我国“八五”科技攻关中提出用弯曲蠕变试验来评价沥青混合料的低温抗裂性能。试件尺寸为30×35×250(mm),试验温度为0 ℃。从弯曲蠕变试验可以得出不同时间的弯曲蠕变劲度及蠕变温度期的应变增长率。低温蠕变试验按其加载方式的不同可以分为直接拉伸蠕变、劈裂拉伸蠕变和弯曲蠕变试验。其中常用的是弯曲蠕变和劈裂蠕变。
3.4 约束试件的温度应力试验
约束试件温度应力试验(The thermal stress restrained specimen test)又称冻断试验,是SHRP计划从众多的试验方法中筛选出来的作为评价沥青混合料低温抗裂性的方法。它能够模拟实际温度变化及混合料实际受力状况,较真实地反映出混凝土的低温抗裂性能。温度应力试验是一个非常有前途的试验,模拟现场条件好,表达直观。
3.5 切口小梁弯曲试验
路面产生开裂是从内部潜在微裂缝扩展开始的,这些微裂缝可来自于材料内部,由于材料、施工等原因而产生。在裂缝尖端可产生高达数倍的应力集中,从而使裂缝发展。今年来,断裂力学在道路工程中的应用越来越广泛,美国SHRP研究计划首次将弹塑性断裂力学的断裂依据J积分作为沥青混合料低温抗裂性能的评价指标之一。
3.6 应力松弛试验
应力松弛试验主要分为弯曲应力松弛试验和压缩应力松弛试验。弯曲应力松弛试验是采用弯曲应力松弛方式,梁下缘受拉相当于路表降温时的情况,试件尺寸5×30× 250(mm),跨径200 mm。中间一点加载,加载速率用50 mm/min,至预定应变水平时保持恒定,梁底应变由跨中挠度求算。弯曲应力松弛试验评价指标主要有:应力松弛时间和应力松弛模量。
3.7 弯曲破坏试验
低温弯曲破坏试验的试验条件各异,国外曾采用82.55×82.55×381(mm)梁的三点加载试验确定沥青混凝土低温劲度模量和抗弯拉强度,弯曲试验在万能试验机上进行。低温弯曲破坏试验的评价指标主要有:弯拉应力、应变及劲度模量。
4 结 语
国内外用于评价沥青混合料的低温抗裂性能的试验方法多种多样,各有特点。但是以上试验方法中,有些方法的试验条件及参数不能同时适应于各种沥青混合料。有些试验方法虽然能模拟现场沥青混合料的力学行为,但试验费用高,无法推广。从试验的可操作性,试验技术难易度、试验工作量大小、试验所得结果与实际情况的相关性和试验的可推广应用性等方面综合比较,劈裂试验和蠕变试验是各个方面都较为优越的试验。 [ID:6208]
参考文献
[1]国家发展改革委交通运输司.“五纵七横”国道主干线系统规划[R].综合运输,2007,(12).
[2]李芬.沥青混凝土路面细观结构和水破坏研究[D].武汉:武汉理工大学交通学院,2006.
[3]张登良.沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1999.
[4]郝培文,张登良.沥青混合料低温抗裂性能评价指标[J].西安公路交通大学学报,2000,20(3):1-5.
沥青混合料纤维加强作用的研究 篇5
通过对沥青混合料掺加纤维的研究,系统分析了纤维加强沥青混合料的.马歇尔稳定度、水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性及耐疲劳性能,探讨了纤维增强沥青混合料的强度形成机理,并与普通密集配沥青混凝土进行了对比、分析,结果表明:纤维沥青混合料是一种具有优良品质的沥青路面材料.
作 者：李文龙 韩君良 李文琦 LI Wen-long HAN Jun-liang LI Wen-qi 作者单位：李文龙,李文琦,LI Wen-long,LI Wen-qi(新疆伊犁公路总段,新疆,伊宁,835000)
韩君良,HAN Jun-liang(西安公路研究院,陕西,西安,710054)
沥青混合料拌和站常见故障分析 篇6
【摘 要】我国高等级公路越来越多地采用沥青混凝土路面，是因为其自身具有明显的优点。有着更加良好的力学性质，更加优良的高温稳定性与低温柔韧性，铺筑的路面平整无接缝，减震吸声让行车更舒适；且无强烈反光，有利于路面行车的安全；施工方便无需养护，能及时开放交通。当然这一切均需拌和站高效工作，为路面施工提供高质量的沥青混合料，才能路面施工质量提供有力支撑。本文对沥青混合料拌和站生产中可能出现的故障进行了深入探讨。
【关键词】沥青混合料拌和站；常见故障分析
在生产实践中，沥青拌和站由于工作强度大出现故障在所难免。只要认真分析沥青拌和站的常见故障，总结出常见故障的原因及相应处理方法，才能够有效提升拌和站工作效率。拌和站设备故障的形成原因有很多，这里重点阐述的是可以通过现场简单的维修调整即可解决的常见故障。
1.设备运行参数设置不当
这主要体现在：拌和时间设置不当，及料门开启、关闭时间调整不当。通常情况下每一个搅拌生产循环为45s～60s（其中包括拌缸进料时间，拌缸拌和时间，拌缸门开关时间）。在实际生产过程中，只要勤观察多调整几次，一般均能达到设计要求。需要注意的是，在保证沥青混合料拌和均匀无花白料的前提下，应当尽量缩短搅拌的时间。
2.燃烧器燃烧效率偏低
现在大多数沥青拌和站的燃烧器均使用燃油燃烧器。当燃烧器风油比不对，或是燃料油的热值过低等原因，都可能造成燃烧器效率的低下，导致石料温度不稳定，烘干筒加热能力不足，最终将严重影响出料速度和沥青站的整体生产效率。风油比的调整应以设备厂家提供的技术资料为依据，适当结合实践经验，在反复细致调整基础上来确定的。风油比在生产过程中并非是一成不变的，设备的磨损，燃油指标的变化等，都可能对风油比造成一定影响，所以应做到勤检查、早发现，及时进行相应调整，以保证设备的正常运转。
3.冷料进给装置故障
在沥青混凝土拌和站内，引发冷料进给装置故障的原因一般就是可变速皮带机的停机，这类故障的出现最大的可能就是变速皮带机自身故障导致的，当然冷料皮带底下若被碎石或是异物卡死也可能引起此类故障。在对这类故障进行处理的时候，首先需要弄清楚引发故障的真正原因。若是电路方面出现问题，则在进行处理时就应首先对检查其电机控制变频器，查看变频器是否有故障存在，也可以先从线路进行检查，查看线路是处于导通状态还是断路状态。除此之外，皮带打滑也可能引起以上故障现象，这一点在实际工作环境中同样不能够被忽略，打滑就会引起跑偏，跑偏就会导致整个皮带正常运行困难，在这种情况下就需要适当地调整皮带的松紧度，如果被卡死则还需要专门的工作人员来对设备进行障碍清理后，才能保证皮带处于正常良好的运行状态。
4.搅拌机故障
搅拌机出现故障的表现也是多样化的。如果仅是其声音出现不正常的变化，有可能是搅拌机在较短时间内发生了超负荷运转所引起的，致使驱动电机固定支座发生了一定程度的错位，也有可能是固定轴承本身发生不良损坏引起的，若是这种情况的话，就需进行轴承的更换或是修复了。如果是搅拌机的叶片、机臂或者是内部的护板发生损坏或者是严重脱落，则必须要对其进行备件更换，否则就会在进行搅拌的过程当中出现不均匀搅拌的状况。如果是在搅拌的过程当中出现出料温度显示上的异常，更多的可能原因是温度传感器出现故障了，对于此类情况，应要对温度传感器进行必要的清洁处理，并对其清洁装置进行检查看其是否依然处在正常工作的状态中。
5.滚筒系统故障
滚筒通过两滚圈之间的驱动齿圈使干燥滚筒旋转，理想状态下滚圈与四个拖轮是完全面与面间的接触，正是这种接触产生连续摩擦的驱动，滚筒在运动中才会处于动态平衡状态，一旦外来因素将这种平衡打破，那么滚筒在运动中就会产生沿筒体纵轴线方向的上下位移，进而可能摩擦排烟箱、加料箱，或是引起滚筒冷却罩等部件的磨损。这种外来因素主要有以下几方面：
一是干燥滚筒内腔因素引起的。在生产过程中由于筒体内的骨料与叶片间的碰撞和摩擦，长时间使筒内的叶片掉落或损坏，这样骨料在旋转的筒体内对干燥筒就会产生不均匀的冲击。这种不均匀的冲击会破坏滚筒滚圈与拖轮间面与面的完全接触，形成瞬间的点面摩擦。这种不持续的摩擦驱动会使滚筒沿筒体纵轴线方向产生位移，也就使滚筒动态平衡状态发生改变。所以应定期对干燥筒内叶片进行仔细检查，发现磨损严重的应立刻予以更换，出现开焊的也要进行焊接处理，以保持筒内叶片处于良好状态。
二是因温度不同引起的变形。主要分为以下情况，一种是操作不当造成的。一般情况当干燥滚筒温度达到100℃时方可投料进行生产，温度达到100℃而未投料生产引起干燥滚筒变形。其二是停止生产后，滚筒温度未降到40°～50°时关机导致干燥筒变形。其三是生产过程中突然停电。以上这些因素都能导致干燥滚筒局部变形，这种局部变形也会对滚圈与拖轮间的连续面面接触产生破坏。不连续面面摩擦驱动会打破干燥滚筒的动态平衡，因此设备的正确操作也是至关重要的。
三是保养期没有检查干燥滚筒的磨损情况。螺栓松动，导致滚圈的移动，这样滚圈和拖轮间产生不连续的摩擦驱动，进而打破了干燥滚筒的动态平衡状态。另一种情况是，干燥滚筒长时间没有发生沿筒体纵轴线方向的位移，也就是说既没有听见异常的摩擦声音也没有发现干燥滚筒的止推定位滚轮与滚圈有明显的摩擦，这种情况我们也要加以防备，有可能是滚圈与拖轮暂时维持着面面间的摩擦驱动，这种暂时的维持一旦破坏，也会出现干燥滚筒的动态不平衡。由此可见，设备的定期检查也是至关重要的。
6.计量系统的故障
6.1执行机构动作不顺畅
控制骨料、粉料、沥青进秤的执行机构动作不顺畅，每次动作的时间就不尽相同，这时即使计算机控制系统不断调整飞料补偿也无法获得稳定而精确的计量结果。而导致执行机构动作不顺畅的主要原因是气路系统使用和维护不当引起的：对因气路中的压缩空气含水或粉尘过多，引起控制气缸动作电磁阀阀芯变慢甚至卡死。这种原因引发的故障，可通过将电磁阀拆下来清洗一下阀芯或者更换一个新的即可解决。
如果发现粉料称量结束后，重量却还在增加，就应检查一下粉翻板开关处密封胶圈是否磨损，以及翻板是否被杂物缠住。发现密封胶圈磨损及时更换，有杂物也应及时清除。
6.2沥青称量
油石比是指沥青混凝土中沥青质量和砂等填加料质量之比，是控制沥青混凝土质量最重要的指标。油石比过大，摊铺碾压后路面起“油饼”，油石比过小，混凝土料发散，碾压不成形，都属严重质量事故。
沥青秤是由两个拉力传感器即时采集信号的，利用沥青喷射泵将称得的沥青喷入搅拌锅，沥青的喷入量取决于实际称得的骨料重量，即所谓的二次称量。以严格保证恒定的油石比。沥青喷射泵通常采用的是带电磁抱闸刹车电机来驱动的，在生产过程中应定期检查刹车系统是否需要调整。另外沥青喷射泵在沥青秤箱体内的管道下端有一单向阀，是为了防止喷射泵停止运转后沥青回流至箱体中。如果单向阀损坏，称量结束后沥青秤的读数也会慢慢变大，这时就应通过及时的调整或更换来予以解决了。
【参考文献】
[1]李夏.沥青混凝土拌和站生产质量控制及常见故障分析探讨[J].科技信息，2011（9）.
低温沥青混合料 篇7
沥青路面在使用期间内产生的低温裂缝是目前普遍存在的问题,不仅破坏了路面的连续性、整体性及美观,而且会从裂缝处不断进入水分使基层甚至路基软化,从而加速路面破坏,使路面的使用性能降低。沥青混合料的低温抗裂性能直接与沥青路面的开裂相关,是沥青混合料最重要的使用性能之一。
为了提高路面的低温抗裂性,在沥青中添加改性剂已成为常用的方法之一。实践表明,通过一定工艺,在沥青中加入一定剂量和种类的添加剂,能显著改善道路石油沥青的某些性能,有些添加剂甚至对沥青混合料的几乎所有性能都有所提高,因此在沥青混合料中加入添加剂对提高沥青路面的使用性能,延长路面的使用寿命,具有十分重要的意义。文中主要研究改性剂对沥青混合料低温性能的影响。下面选取三种改性剂,即TPS,湖沥青和Sasobit,与基质沥青进行对比研究。
2 试验方法的选择
国内外用于研究沥青混合料低温抗裂性能的试验方法有多种,包括等应变加载的破坏试验(间接拉伸试验、弯曲、压缩试验)、直接拉伸试验、弯曲拉伸蠕变试验、受限试件温度应力试验、三点弯曲J积分试验、收缩系数试验、应力松弛试验。约束试件温度应力试验(又名冻断)能够真实地反映材料在降温过程中的实际受力情况,文中选用此试验研究材料的低温性能。
美国SHRP的约束试件温度应力试验仪(The Thermal Stress Restrained SpecimenTest,简称TSRST)是美国SHRP开发的试验仪器,专门用于测定两端受约束的沥青混合料试件在不同降温环境下所产生的温度应力的试验装置。约束试件温度应力试验(TSRST)最早是由美国俄勒冈州立大学开发的,我国又称冻断试验。
SHRP从众多的试验方法中筛选了此方法作为沥青混合料低温抗裂性能的评价方法。从模拟路面实际使用状况来看,约束试件温度应力试验和收缩系数试验能够模拟沥青路面温缩裂缝的受力过程,反映了实际路面温度的变化,能比较全面地反映出各种因素对沥青混合料低温性能的影响,其余试验可提供沥青混凝土试件的低温应力应变特性和加载过程中试件破坏时拉伸强度、应变,或提供能量释放率断裂力学指标,但这些指标只是降温过程中混合料响应的间接指标。
3 混合料材料性能及级配
所采用的混合料的集料采用玄武岩,矿粉采用石灰岩矿粉,沥青混合料的配合比设计采用马歇尔试验设计方法,即通过试配法确定混合料的矿料配合比,并通过马歇尔试验判断矿料级配的合理性并确定混合料的最佳油石比。根据加入三种新型添加剂后的沥青胶结料性能试验及厂家的产品说明,确定湖沥青的掺量为沥青用量的15%,TPS的掺量为沥青用量的13.5%,Sasobit的掺量为沥青用量的3.5%。
矿料级配采用AC-13,如表1所示,确定的三种添加剂的油石比分别是湖沥青为4.6%,TPS为4.9%,Sasobit为4.7%,基质沥青为4.7%。
4 试验结果及分析
SHRP提出采用转化温度、斜率dσ/dt、断裂温度、断裂强度四个指标来评价沥青混合料低温抗裂性能。SHRP提出了温度应力发展的典型曲线。按照SHRP的观点,随着温度的降低,沥青混合料试件中的温度应力逐渐增长直至试件断裂。在断裂点,应力达到最大值,该值称为断裂强度;在降温过程中,温度—温度应力曲线的斜率dσ/dt的绝对值逐渐增大,达到一定温度后,接近一个常数,即温度—温度应力曲线趋近于一条直线,直至试件的断裂。而把温度—温度应力曲线上直线段和曲线段交界点的温度称为转化点温度。SHRP研究认为,当温度较高时,沥青混合料中存在应力松弛现象,所以,温度—温度应力关系为曲线,而当温度达到转化点温度时,沥青变脆,由降温产生的温度应力不再产生松弛现象,所以温度应力按直线规律增长。
根据试验所得到的温度应力曲线,可以得到的重要指标为断裂温度、断裂应力及转化点温度。
文中TSRST试验采用尺寸为30 mm×30 mm×200 mm的棱柱体试件,试验从初始温度2 ℃开始降温,降温速率为10 ℃/h。当试件遇冷后产生收缩变形,但计算机控制每收缩变形0.025 mm后自动加载一次,将试件拉伸到原来长度。最后,当荷载超过最大负荷时,试件即断裂。
根据试验得到的温度应力曲线,计算指标如表2所示。
由表2可以看出:
1)断裂温度越低,对应的混合料低温性能越好。添加TPS的沥青混合料的断裂温度最低,说明低温性能较好,TPS对沥青混合料的低温性能的改善较好。其次是添加Sasobit的沥青混合料,而添加湖沥青后,断裂温度反而比没添加的基质沥青高,说明加入湖沥青后低温性能反而下降了。
2)同等温度条件下,温度应力越小,说明其对应的混合料应力松弛能力越好,此温度下的低温性能越好。由混合料试件断裂应力可以看出,基质沥青、湖沥青、TPS及Sasobit四种混合料在相似断裂温度条件下,基质沥青混合料断裂时的应力远远高于TPS和Sasobit,说明其低温时变脆,应力松弛不明显,低温性能劣于这两种材料。而加入湖沥青后的沥青混合料的断裂应力和基质沥青的断裂应力相差不多。
3)综合来看,低温性能的优劣依次为TPS>Sasobit>基质沥青>湖沥青,因此在低温地区使用湖沥青要慎重。
5结语
1)选择约束试件温度应力试验和TPS,湖沥青和Sasobit等三种沥青改性剂进行了沥青混合料的低温性能试验分析。
2)添加TPS的沥青混合料的断裂温度最低,说明低温性能较好,TPS对沥青混合料的低温性能的改善较好。其次是添加Sasobit的沥青混合料,而添加湖沥青后,断裂温度反而比没添加的基质沥青高,说明加入湖沥青后低温性能反而下降了。
3)基质沥青、湖沥青、TPS及Sasobit四种混合料在相似断裂温度条件下,基质沥青混合料断裂时的应力远远高于TPS和Sasobit,说明其低温时变脆,应力松弛不明显,低温性能劣于这两种材料。而加入湖沥青后的沥青混合料的断裂应力和基质沥青的断裂应力相差不多。
4)综合来看,低温性能的优劣依次为TPS>Sasobit>基质沥青>湖沥青。
摘要：针对沥青混合料的低温问题,选取约束试件温度应力试验和TPS,湖沥青及Sasobit三种改性剂进行了沥青混合料的低温性能试验,通过试验结果可知,TPS对低温性能的改善最好,其次是Sasobit,湖沥青最差。
关键词：约束试件温度应力试验,改性剂,低温性能
参考文献
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低温沥青混合料 篇8
为得出适合大兴安岭地区农村公路低温环境下沥青混合料最佳的粉胶比范围, 本文将按JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中密集AC-16上限配比, 拟采用不同粉胶比的沥青胶浆, 依据JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行标准马歇尔、水稳定性、车辙与低温弯曲试验, 最终找出影响沥青混合料路用性能的规律, 确定最佳沥青混凝土路面粉胶比, 为低温环境地区的农村公路沥青混凝土路面工程提供参考。
2 试验材料
2.1 沥青
试验采用大庆A-130沥青, 技术指标见表1。
2.2 矿料
(1) 细集料
试验采用细集料技术指标见表2。
(2) 粗集料
试验采用粗集料为碱性石料, 技术指标见表3。
(3) 填料
试验填料采用石灰岩矿粉, 技术指标见表4。
3 试验结果及分析
3.1 马歇尔试验
本文采用马歇尔试验来确定最佳油石比, 取油石比分别5.0%、5.5%、6.0%、6.5%、7.0%, 按标准击实试件, 测定试件密度, 并计算试件空隙率、沥青饱和度等物理指标, 同时测定击实试件马歇尔稳定度、流值。试验结果见表5。根据沥青用量与各项指标的关系取相应于稳定度最大值的沥青用量α1, 相应于密度最大值沥青用量α2, 及相应于规定空隙率范围的中值沥青用量α3, 将这三个平均值作为最佳沥青用量初始值OAC1, 将符合要求的沥青用量中值作为最佳沥青用量初始值OAC2, 然后再根据实践经验、公路等级、气候条件等综合考虑OAC1和OAC2来确定最佳沥青用量OAC, 综合确定最佳的沥青用量。
根据已经得到的最佳沥青用量按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》分别制备沥青混合料的马歇尔试件, 每个沥青用量制4个试件。
(1) 确定沥青用量初始值OAC1
对于稳定度最大值的沥青的油石比α1=6.0%, 相对于密度最大值的沥青的油石比α2=6.0%, 相对于空隙率中值的沥青的油石比α3=5.8%。
(2) 确定沥青用量初始值OAC2
各项均满足的油石比的最小值OACmix=5.6%, 各项均满足的油石比最大值OACmax=6.5%。
(3) 确定最佳沥青用量OAC
通常情况下取OAC1与OAC2的中值, 即最佳沥青用量为OAC= (OAC1+OAC2) /2=6.0%。
3.2 水稳定性试验结果及分析
由表6可以看出, 残留稳定度均超出规范80%的要求, 可以认为沥青混合料的抗水侵性能满足规范的基本要求。
3.3 车辙试验结果及分析
为减小试验误差, 每组粉胶比试验动稳定度数值均为3块试件平均值。车辙试验结果见图1和图2
由图1和图2可以看出, 粉胶比为1.4时试件外观已不能满足沥青路面的抗滑性能要求, 这种现象与级配类型和油石比大小有关, 在同一油石比的条件下, 随着粉胶比的增大, 动稳定度有显著增加的趋势, 但超过1.0时, 增长趋势有所缓慢, 并且在粉胶比达1.3之后达到最大值, 然后开始下降。而在级配基本相同的情况下, 对沥青混合料起关键作用的不是沥青用量, 而是沥青的胶浆性质。
2.4 低温弯曲试验结果及分析
为了减少试验误差, 每组的粉胶比平行试验为6根梁, 然后采用数理统计的方法确定最终值。为了更全面地评定粉胶比的变化对不同温度下沥青混合料低温抗裂性能的影响, 使结果适合大兴安岭寒冷地区气候特点, 除规范规定的-10℃试验温度以外, 本文还进行了-20℃、-30℃的试验。试验结果见图3和图4。
结果表明:由-10℃的低温弯曲结果可清晰看出, 粉胶比的变化对破坏强度变化影响不大, 也就是说是无一定规律可循, 强度值大约在9.5~12.5MPa之间的变化范围之内;弯拉应变对粉胶比变化响应比较明显。图3说明, 随着粉胶比的渐渐变大, 弯拉应变有增大的趋势, 在1.0~1.1之间达到最大值, 约为 (1.3~1.6) ×10-3, 随着粉胶比继续增大, 弯拉应变则开始降低, 增大减小比例均在10%以上。以弯拉应变为低温性能评价指标时, 粉胶比在1.0~1.1左右沥青混合料低温抗弯拉性能最佳。
由-20℃与-30℃试验结果可看出, 低温破坏强度相比-10℃有一定减小, 应是试验温度低过了沥青混合料脆化点温度所致。低温的弯拉应变也有一定幅度降低, 其值约为 (0.45~1.0) ×10-3之间。破坏劲度模量有较大幅度增长, 意味着沥青混合料的抗低温性能进一步降低
摘要：本文以低温环境下大兴安岭地区农村公路为研究对象, 选用大兴安岭本地石材、大庆A-130基质沥青, 按密级配AC-16上限配比, 通过标准马歇尔、浸水马歇尔、车辙、低温弯曲等试验, 并采用不同粉胶比的沥青胶浆, 找出了影响沥青混合料路用性能的规律, 经施工段试验验证, 按此粉胶比范围配制沥青混合料经济、合理、可行。
关键词：低温,沥青混合料,粉胶比,试验分析
参考文献
[1]邓学钧.路基路面工程.北京:人民交通出版社, 2000.
[2]张熙颖.沥青混合料低温抗裂性能研究及粘弹性分析.吉林:吉林大学, 2005.
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低温沥青混合料 篇9
OGFC作为路面的表层材料,往往表面构造深度大,粗集料外露,孔隙中经常充满了水,在交通荷载的反复作用下,若沥青用量过少,则会因为集料与沥青的粘结力不足而影响路面的耐久性。若混合料沥青用量过多,容易产生析漏、高温车辙、泛油等病害,影响路面的高温稳定性。在沥青路面设计中,空隙率和沥青用量是非常重要的两大指标。因此采取合理的方法来确定沥青用量是大空隙防滑降噪沥青混合料的关键。目前,最佳沥青用量的确定方法有很多种,我国最常用的方法是马歇尔试验方法。
本文以长沙S103(浏阳段)1 km防滑降噪沥青路面试验段实体工程为依托,通过室内试验,利用飞散、析漏试验和马歇尔试验来确定最佳沥青用量,对促进防滑降噪沥青路面在南方地区推广以及对于OGFC沥青路面耐久性不足和空隙闭塞等问题的后续研究具有非常重要的意义。
2 材料及级配设计
2.1 主要材料及技术性质
1)沥青。
本试验采用沥青为中国石化东海牌高粘改性沥青,对该沥青进行了针入度、软化点、延度三项试验,结果见表1。
2)集料。
集料采用江西与浏阳交界处的石料厂提供的0 mm~2.36 mm,2.36 mm~4.75 mm,4.75 mm~9.5 mm,9.5 mm~13.2 mm四档辉绿岩集料,四种规格集料的技术性质见表2。
2.2 级配设计
初拟目标级配见表3。
3 初始沥青用量预估
根据集料表面积和沥青膜厚度确定初拟目标级配的初始沥青用量,通常情况下,OGFC的沥青膜厚度h宜为14μm。
其中,A为集料总的表面积;ai为筛孔对应计算系数;Pb为预估沥青用量。OGFC集料比表面积计算参数见表4。
根据表4计算参数及式(1),式(2)可得OGFC混合料设计级配预估沥青用量为4.98%。
4 肯塔堡飞散试验、谢伦堡析漏试验确定沥青用量
肯塔堡飞散试验用以确定在交通荷载作用下,路面集料不至脱落而散失的最少沥青用量。谢伦堡析漏试验用来确定沥青结合料在高温状态下从沥青混合料中析出多余的自由沥青数量,从而确定最大的沥青使用量。谢伦堡析漏试验与肯塔堡飞散试验相结合可以得出一个合理的沥青用量范围。原则上以析漏损失—沥青用量关系曲线上对应于拐点处的沥青用量(即最大沥青用量)作为排水性沥青混合料的最佳沥青用量,然后通过性能试验进行检验。
试验路段沥青胶结料为东海牌高粘沥青,目标级配初试油石比为5.0%,故选择4.0%,4.5%,5.0%,5.5%,6.0%五组油石比对混合料进行飞散、析漏(烧杯法)试验,结果见表5,飞散、析漏损失与油石比关系曲线见图1。
%
由图1可知,沥青的析漏量随着沥青用量的增大而逐渐增大,当超过某临界点时,沥青的析漏损失突然增大,表明该拐点处所设计的混合料自由沥青含量明显增加,析漏损失曲线的拐点处相应的沥青用量为5.2%,对应析漏量上限0.3%的沥青用量为4.67%。
《公路工程沥青路面施工技术规范》规定析漏损失的平均值应小于0.3%,由图1可知,若析漏损失要小于0.3%,则油石比要小于4.6%,那么其对应的飞散损失将会增加,结合以往工程的经验,该油石比不利于混合料的耐久性能。并且一些学者通过试验研究也提出现行的规范要求析漏损失小于0.3%是不合理的,排水沥青混合料的析漏损失控制标准应小于0.8%。经过室内试验验证,为防止析漏损失过大,导致路面出现泛油,析漏损失控制指标要求小于0.5%。
5 沥青用量马歇尔试验验证
马歇尔试验是国内常用的一种确定密级配沥青混合料最佳油石比的试验方法,但是密级配沥青混合料与排水性大空隙沥青混合料在级配组成上差别较大,所以不能直接根据马歇尔试验来确定排水性大空隙沥青混合料的最佳沥青用量。在本试验过程中,将马歇尔试验结果作为确定最佳沥青用量的一个参考。马歇尔试验结果见表6,根据表6绘出毛体积密度、空隙率、饱和度、稳定度与油石比的关系图,见图2。
由图2可知,综合考虑马歇尔稳定度、空隙率、饱和度以及毛体积密度与油石比的关系,满足要求的沥青油石比范围为4.5%~5.5%。由表5和表6可知取飞散、析漏损失及马歇尔稳定度共同范围的沥青油石比为4.7%~5.3%。为了增强沥青与集料之间的粘附力,尽可能趋近沥青用量范围的上限来确定最佳沥青用量。因此初定最佳油石比为5.0%,所对应的最佳沥青用量为4.8%。
6 结语
试验根据空隙率与2.36 mm筛孔通过率的关系确定了初拟目标级配,结合谢伦堡析漏试验、肯塔堡飞散和马歇尔试验确定最佳沥青用量为4.8%,并且提出析漏损失控制指标要求小于0.5%的标准。
参考文献
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沥青混合料再生技术研究 篇10
我国公路建设发展迅速, 高速公路总里程已经跃居世界第二位, 目前许多高速公路都已进入大、中修期, 每年翻修开挖出来的旧沥青混合料将超过1 000万t。随着可持续发展理念的不断深化, 对整个公路交通行业提出了相应的要求, 沥青路面材料的再生利用技术已经成为当前公路建设需要解决的迫切问题。
沥青路面再生技术是将不能满足使用要求的旧沥青路面沥青混合料经过一定的加工和处理, 包括对旧沥青路面进行翻挖、破碎、筛分, 再和新集料、新沥青、再生剂 (必要时) 重新混合, 变成可以达到技术标准要求的混合料以后, 重新铺筑为新的路面。
1 研究现状
1.1 国外
旧沥青路面材料再生利用的试验研究最早始于1915年, 但发展缓慢。1974年美国重新开始研究这项技术, 并且迅速在全国推广应用。从1976年到现在, 美国沥青路面废料的再生利用率已超过70%[1]。
日本从1976年开始进行沥青路面再生技术的研究。1984年7月, 日本道路协会出版了《路面废料再生利用技术指南》, 并且就有关厂拌再生技术编制成了手册。目前, 路面废料再生利用的数量已经超过50%。欧洲一些国家对沥青路面再生技术的研究也在同一时期展开。20世纪70年代中期, 德国、荷兰和芬兰等国家相继进行了小规模的试验研究, 并迅速推广应用[2]。
1.2 国内
我国是从20世纪80年代初开始旧沥青路面再生利用研究的, 但早在国家“七五”和“八五”科技攻关中, 对沥青路面的热再生机理、再生设计方法和热再生施工工艺实用技术进行了比较系统的研究。
20世纪90年代, 我国进入高速公路建设高峰时期, 沥青路面再生技术的研究与推广却几乎被搁置。而今大量沥青路面已陆续进入了维修或改建期。开发适用于沥青路面的再生技术这一工作已成为公路工作者的议题。随着我国高等级路面维修养护量的不断增加, 对混合料再生技术有必要进行深入、系统的研究。
2 沥青再生机理研究
根据沥青老化的机理可以通过加入某种再生剂, 使极性差异比较大的组分之间能够很好的相容, 从而达到对老化沥青进行再生的目的。
再生剂具有两亲性, 一端可以和极性较强的沥青质结合, 在沥青质的周围形成有序紧密排列的单分子膜, 也就是所谓的“界面膜”, 此膜具有一定的强度, 可以对沥青质起一定的保护作用, 在受到外界条件变化时, 分子内部颗粒之间在相互撞击的时候, 不产生“聚结”现象, 使溶液处于比较稳定的状态;另一端可以和极性相对较弱的芳香酚和饱和酚结合。这样既可以减小高分子聚合的程度, 使重分子量和平均分子量都减小, 一定程度上恢复到老化以前的状态, 同时又可以很好的解决相容性的问题[3]。
按照以上的再生思路其再生机理过程可以用图1表示。
3 再生技术分类及适用性
3.1 现场热再生
现场热再生技术也称为表层再生技术。该技术通过现场加热、翻耕、混拌、摊铺、碾压等工序, 一次性实现就地旧沥青路面再生, 具有无须运输废旧沥青混合料, 工效高, 对公路运营影响低等优点。但存在诸多局限性, 主要表现在:1) 处理厚度小。2) 无法有效调整配合比。3) 必须利用专门的再生剂恢复沥青的性能, 难以保障路面的耐久性。4) 无法处理采用改性沥青铺筑的表面层。5) 对路面层厚不均匀或质量状况变化大的路面难以保证质量要求。因此, 目前现场热再生技术在发达国家也未得到普遍采用。
3.2 厂拌热再生
厂拌热再生技术先将旧沥青路面铣刨后运回工厂, 通过破碎、筛分, 并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标, 掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂 (必要时) 进行拌和, 使混合料达到规范规定的各项指标, 再按照与普通沥青路面完全相同的方法重新铺筑。厂拌热再生技术利用旧沥青回收料 (RAP) 一般不超过50%, 通常用10%～30%, 因此, 掺入数量较大的新集料和新沥青, 使再生混合料的级配和沥青结合料性能均得到充分改善;而且, 在RAP用量不大的情况下, 不需要使用专门的软化剂 (再生剂) , 使混合料具有稳定的质量。通过适当的配合比设计和严格的质量控制措施, 厂拌热再生沥青路面具有与普通沥青路面相同的路用性能和耐久性。
3.3 现场冷再生
现场冷再生技术是用大功率路面铣刨拌合机将路面混合料在原路面上就地铣刨、翻挖、破碎, 再加入稳定剂、水泥、水 (或加入乳化沥青) 和骨料同时就地拌和, 用路拌机原地拌和, 最后碾压成型。碾压成型后的摊铺层可作为低等级公路的面层和高等级公路的下面层或基层, 属于道路养护维修范畴。
3.4厂拌冷再生
将铣刨下来的旧沥青混凝土路面材料运回稳定土搅拌厂, 经过破碎作为稳定土骨料, 加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青等一种或多种稳定剂和新料 (必要时) 进行搅拌, 然后铺筑于基层或底基层。这类基层具有柔性基层的特点。这项技术不但未充分利用废弃材料中的旧沥青, 而且旧沥青还会在一定程度上影响混合料的抗压强度, 但其生产过程几乎不需要专用设备就可实现。在国外被普遍采用, 实践证明具有很好的应用价值。
4再生混合料的设计要求
1) 再生混合料必须具有足够的强度和热稳定性, 夏季高温下不出现泛油、推挤、壅包和车辙;2) 再生混合料具有良好的低温抗裂性。为此, 要求混合料在低温下表现为较低的线收缩系数, 较高的抗弯拉强度和较低的弯拉模量;3) 再生沥青路面应具有足够的抗滑性和防渗性;4) 再生沥青路面应具有良好的抗老化性能, 路面经久耐用;5) 尽可能多地使用旧路面材料, 提高旧料掺配率, 最大限度地节约沥青和砂石材料。
5结语
沥青路面材料的再生利用技术已经成为当前公路建设中亟待解决的热点问题。随着我国高等级沥青路面维修量不断增加, 对沥青混合料的再生技术有必要加强理论研究。我国气候多样, 各地区的适用条件和适用场合差异较大, 对沥青混合料再生利用技术的发展道路还任重而道远。
摘要：论述了沥青混合料再生技术研究现状, 阐明了沥青再生的机理, 按照再生方式对再生技术进行了分类和论述, 指出了不同再生技术的特点和适用性, 并对再生混合料的设计提出了相应的要求。
关键词：沥青混合料,再生,机理,分类,设计
参考文献
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SMA沥青混合料耐久性研究 篇11
【关键词】SMA沥青混合料，耐久性能，沥青玛蹄脂
本文简单介绍了相关试验方案以及试验方法，在此基础上对SMA沥青混合料耐久性的众多影响因素进行了一系列的试验与分析。
1试验方案及方法
1.1原材料试验
通过对沥青混合料、矿料、纤维、水泥、消石灰以及抗剥落剂进行相关的技术性质试验，使之均满足相关的技术要求。
1.2 SMA耐久性的试验
1.2.1 SMA沥青混合料的耐久性与混合材料的水稳性相关，同时还与混合材料的抗疲劳能力相关。因此，应该对其进行相关的疲劳性试验以及水稳定性试验，并在此基础上，在各项性能保持最佳时确定出沥青的最佳用量和沥青的级配。
1.2.2 通过对填料类型、粉胶比的分析研究，分析其对玛蹄脂耐老化前后的三大指标（延度、软化点以及针入度）的影响。试验方案如下。
图1耐老化试验
1.2.3水稳定性试验 对SMA沥青混合料水稳定性的试验应该通过冻融劈裂试验来进行，另外SMA沥青混合料水稳定性还应该通过相关的浸水马歇尔试验来测试。通过SMA沥青混合料的填料类型、填料与填料之间不同的空隙率、4.75mm筛孔通过率、SMA沥青混合料中的矿粉含量以及不同的沥青用量以及采取基质沥青还是改性沥青等不同的沥青类型的一系列的试验，全面综合地分析和探讨SMA沥青混合料水稳定性因素。
1.3 试验方法
对SMA沥青混合料的耐久性进行研究的相关试验除了上述的冻融劈裂试验等，还包括车辙试验、浸水马歇尔试验、肯塔堡飞散试验、疲劳性能试验、谢伦堡沥青析漏试验、渗水试验等等。
2原材料配合比
SMA沥青混合料同传统的沥青相比，其沥青的含量更高，矿粉的含量也较高，且混合料中的粗集料较多。应该严格控制SMA沥青混合料中粗骨集料与细骨集料的数量配合比，如果粗骨集料过少，则SMA沥青混合料的结构骨架不能有效形成，如果细骨集料过少，将会影响SMA沥青混合料的密实程度，从而最终影响SMA沥青混合料的耐久性。
沥青混合料的技术性应该符合一定的要求，如能与集料较好地粘附在一起，粘度较高，与沥青玛蹄脂的性能要求相互适应等等。
本次试验SMA沥青混合料中采用SBS改性沥青SK90#，在混合料中共掺入0.3%含量的垦特莱松散木质素纤维，混合料的粗集料和细集料分别选用角闪片麻岩和石灰岩机制砂。通过计算沥青用量，确定SMA沥青混合料的级配以及该级配条件下混合料的最佳油石比。
3 SMA沥青混合料的耐久性研究
3.1玛蹄脂耐老化性研究
3.1.1沥青材料的老化分主要体现在路面投入使用后的长期使用过程中的老化和SMA沥青路面的施工过程中的老化两个阶段。预测和评价SMA沥青混合料耐久性具有多项指标，其中较为重要的一项指标就是沥青的抗老化性能。玛蹄脂是SMA沥青混合料数量较多的填料，它的抗老化性能在很大程度上决定着沥青路面的耐久性，对SMA沥青混合料的耐久性影响比较显著。沥青玛蹄脂在混合料中起着胶结和填充密实粗集料和填充骨架空隙的重要作用，它主要由沥青、矿粉、细骨集料、各种纤维组成。沥青玛蹄脂同时还是一种粗胶泥，成分包括细胶泥和少量细集料。其中沥青、矿粉和稳定剂组成了沥青玛蹄脂中的细胶泥。因为粗胶泥的能够通过细胶泥的特征进行推测判断，因此可以将细胶泥作为代表。通过对玛蹄脂老化前后的三大指标（即软化点、延度以及针入度）的相关试验数据结果进行综合全面的对比分析可知，粉胶比与玛蹄脂老化前后针入度呈现线性关系，与玛蹄脂老化前后的延度也呈现线性关系，沥青玛蹄脂针入度和沥青玛蹄脂的延度均随着粉胶比的增大而显著减小，沥青玛蹄脂的软化点则随着粉胶比的增大而呈显著增大。
3.1.2通过对玛蹄脂老化前后的软化点、延度以及针入度的一系列相关试验可知，SMA沥青混合料的不同填料类型虽能在一定程度上影响沥青玛蹄脂的软硬特征，但是不能明显影响沥青玛蹄脂的针入度。沥青玛蹄脂耐老化性能最好的填料类型是消石灰十矿粉。通过有关的试验可知混合料的变形能力受到填料类型的影响，消石灰十矿粉的填料类型的混合料具有最差的变形能力，而普通矿粉比水泥十矿粉类填料类型的混合料的具有较强的的变形能力。
3.2水稳定性研究
3.2.1 4.75mm通过率影响。通过试验可知，4.75mm筛孔通过率的越大，则混合料的冻融劈裂强度越小，混合物的残留稳定度也逐渐减小。3.2.2 沥青用量和类型。通过试验对比几种不同类型的沥青可知，SMA混合料的水稳定性最好的是SBS改性SKA-90沥青，最差的是用SKA-90#沥青。在实际施工中，应该根据具体的工程情况以及经济条件选择使用改性沥青或者混合沥青等。
3.2.3 SMA混合料的水稳定性受矿粉用量的影响也比较明显。其中SMA混合料的水稳定性能最好的矿粉用量的粉膠比为1.8～2.0。超出 这个范围，矿粉用量过大或者过小都会使混合料水稳定性能降低。
3.2.4 填料类型影响 通过相关的试验数据可知，SMA沥青混合料中矿料与沥青之间的粘附作用可以通过掺加适量的高质消石灰进行改善，另外也可以加入一定比例的水泥，进而使SMA沥青混合料的水稳定性及其耐久性均得到有效的改善和提高。
3.2.5 孔隙率影响 孔隙率也与SMA沥青混合料的水稳定性有一定的关系，试验表明，两者之间呈线性关系。在孔隙率和混合料的水稳定性的线性方程中，两者的相关系数非常之高，达0.98以上，说明孔隙率对SMA混合料的水稳定性具有十分明显的影响。
3.3耐疲劳性研究
通过试验数据可知，当SMA沥青混合料混合材料中的4.75mm筛孔通过量越大时，SMA混合料的耐疲劳性越差。在保持外界条件不变时，改性沥青类型的SMA混合料的疲劳寿命比基质沥青的大。沥青用量与SMA混合料存在一个最佳油石比，此时SMA混合料具有最好的抗疲劳性。孔隙率越小，则SMA混合料疲劳寿命越长，耐疲劳性得到提高。
结语：本文主要对影响SMA沥青混合料的耐久性进行了一系列的试验研究和分析，对4.75mm筛孔通过率、沥青用量和类型、粉胶比、填料类型、孔隙率对SMA沥青混合料的耐久性的影响等做了简单介绍。在实际施工中，应该进行更加深入的研究和分析，力求全面有效地提高SMA沥青混合料的耐久性。
参考文献：
[1]张宏超，孙立军.沥青混合料水稳定性全程评价方法研究[J].同济大学学报，2002（4）
[2]葛折圣，黄朝晖，黄晓明.沥青混合料疲劳性能的影响因素分析[J1.公路交通科技，2002，19（6）
再生沥青混合料应用探讨 篇12
1 再生技术简介
沥青的再生技术是采用再生专用设备对废旧的沥青路面材料 (RAP) 进行回收处理, 掺入一定比例的新集料、新沥青、再生剂等从而形成满足路用性能的再生沥青路面的技术。
依据再生过程中采用施工温度的不同, 再生技术可以分为热再生技术和冷再生技术。依据再生施工场地以及施工工艺的不同, 沥青路面再生可以分为厂拌再生技术和就地再生技术[1]。
2 沥青的再生机理
2.1 沥青的再生机理
目前关于沥青的再生机理普遍认为有两种理论[2]:1) 相容性理论。相容性理论认为沥青老化是因为沥青胶体系中组分之间的互溶性降低。如果掺入合适的再生剂使其组分间的相溶性增加, 就能使沥青性能得到恢复。2) 组分调节理论。组分调节理论认为由于沥青老化使得沥青中的组分比例变得不协调。如能掺加再生剂调节其组分恢复其原有的比例, 同样能使其性能恢复。
2.2 再生剂的功能与技术要求
再生剂是用来掺入老化沥青之中, 改善其流变性能, 从而保证再生后的沥青的针入度、粘度等指标满足要求的添加剂。再生剂的作用可以归纳为两点:1) 改善老化沥青的粘度。2) 通过融合分散的沥青质, 调节沥青的流变行为。再生剂对于粘度、流变性质、芳香分含量以及经济性都有一定的要求。表1为建议使用再生剂的技术指标。
3 再生沥青混合料的配合比设计
再生沥青混合料配合比设计过程中新增了旧料掺量以及再生剂的用量, 二者均会对再生沥青混合料的性能产生比较大的影响。因此, 再生沥青混合料的配合比设计要充分考虑各种因素。
我国通常采用马歇尔设计方法来进行沥青混合料的配合比设计, 《公路沥青路面再生技术规范》中也建议采用马歇尔设计方法进行再生混合料设计[3]。
由于设计变量的增加, 配合比设计的难度加大。因此, 不可盲目照搬常规沥青混合料的经验用于再生沥青混合料中。再生沥青混合料配合比设计流程见图1。
4 再生沥青混合料的性能研究
与普通沥青混合料路用性能的验证一致, 为全面反映路面在直接承受交通荷载和各种自然因素交替作用下再生沥青混合料的性能, 对其进行力学性能、高温性能、水稳性能等试验验证, 并以此衡量混合料配合比设计成果的优劣, 最终实现为再生沥青路面设计、施工及进一步推广提供理论依据。
4.1 再生沥青混合料的力学性能
采用劈裂试验对再生沥青混合料的抗拉强度进行测试, 采用单轴压缩试验对其抗压强度进行测试, 分析不同掺配率的再生沥青混合料的力学性能。1) 再生沥青混合料的间接拉伸试验。试验结果[4]显示:a.随着RAP掺量的增加, 再生沥青混合料劈裂抗拉强度呈增长的趋势, 强度值提高。b.随着RAP掺量的增加, 再生沥青混合料破坏劲度模量增大。c.再生沥青混合料随RAP掺量的增加, 混合料劈裂强度有所提高, 破坏劲度模量明显增大, 说明再生沥青混合料的柔韧性随RAP掺量的增加变差。2) 再生沥青混合料的单轴压缩试验。试验结果[4]表明:a.再生沥青混合料抗压强度值较高, 一方面体现了回收旧料的添加增大了混合料的抗压能力;另一方面反映出再生沥青混合料的集料颗粒间紧密嵌挤在一起, 相互密实填充也增加了混合料的抗压强度。b.再生沥青混合料破坏劲度模量的变化与回收旧料掺配比例成正比。c.随着回收旧料掺配比例的增加, 再生沥青混合料破坏劲度模量增加必将致使混合料柔韧性变差。综合以上力学试验结果分析, 再生沥青混合料随RAP掺量的增加抗拉及抗压强度均得到较高的增长, 但破坏劲度模量均随之增加, 所以对混合料的柔韧性存在影响。
4.2 再生沥青混合料的路用性能
1) 再生沥青混合料的高温稳定性。采用车辙试验方法测试再生沥青混合料动稳定度指标, 评价不同的旧料产配比例再生沥青混合料的高温性能。试验结果[6]表明, 掺加RAP材料的再生沥青混合料的动稳定度明显大于新沥青混合料, 其抗车辙能力也较强。再生混合料抵抗车辙的能力随着RAP材料的掺加量提高而增大。RAP掺入后, 旧料中的旧沥青与新沥青融合后, 再生的沥青较新沥青粘度增加, 软化点上升, 高温性能得以提高。因此再生沥青混合料的变形模量增大, 抵抗车辙的能力提高。
2) 再生沥青混合料的低温抗裂性能。对再生沥青混合料进行冷弯试验测得其破坏弯拉应变、抗弯拉强度, 计算破坏时的弯曲劲度模量, 来评价再生沥青混合料的低温抗裂性。试验显示[7], RAP中的老化沥青性能较差, 其混合料低温抗裂性能弱。掺入再生剂之后, 沥青性能在一定程度上有所恢复, 混合料的低温性能也有提高。如果RAP掺量增加, 再生剂的添加量也应当成比例的增加才能保证其混合料的低温性能。但是RAP的含量应当控制在一定范围之内, 超过限度即使增加再生剂的掺量, 其低温性能也是越来越差。
3) 再生沥青混合料的水稳性。采用冻融劈裂试验来评价再生沥青混合料的抗水损害能力[8]。再生沥青混合料的冻融劈裂试验测得的劈裂强度较高。说明再生混合料抗水损害的能力较强。其主要原因是老化沥青经过再生之后粘度变大, 与集料之间有更好的粘结, 因此水稳性较好。
5 结语
文章对沥青再生的基本内容进行了简要介绍, 给出了再生沥青混合料的设计方法, 通过马歇尔试验得出再生沥青混合料配比中的新沥青、RAP、再生剂等用量, 进一步对再生沥青混合料的路用性能加以研究分析。虽然室内试验效果良好, 但毕竟未完全考虑所有自然因素, 再生技术仍有待进一步完善提高。
摘要：简要介绍了沥青的再生机理, 依据再生剂的功能与技术要求, 分析了再生沥青混合料的配合比设计方法, 并对再生沥青混合料的力学性能、高温性能、抗裂性能及水稳性能等进行了试验验证, 为再生沥青路面的设计、施工及推广提供了理论依据。
关键词：再生技术,再生机理,混合料,配合比设计
参考文献
[1]JTG F41-2008, 公路沥青路面再生技术规范[S].
[2]陈静云.沥青路面再生方法的试验研究[D].大连:大连理工大学, 2011.
[3]白素霞.再生沥青混合料的级配组成设计研究[J].中外公路, 2013 (5) :263-264.
[4]赵斌.沥青混合料热再生机理及技术性能研究[D].西安:长安大学博士学位论文, 2012.
[5]韩耀斌, 张玲, 王军红.热再生剂在废旧沥青混合料再生中的应用研究[J].山西建筑, 2013, 39 (15) :91-93.
[6]杨彦海.再生沥青混合料高温抗车辙性能研究[J].东北大学学报, 2006 (23) :1034-1037.
[7]张志祥.再生沥青混合料疲劳性能试验研究[J].中国公路学报, 2006 (53) :31-35.